Техническое диагностирование котла парового марки е-1,6-0,9гмн Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Пущин А.В.1, Федоров В.А.2 ©

1Г енеральный директор Общества с ограниченной ответственностью «ИНЖЕНЕРНОКОНСУЛЬТАЦИОННЫЙ ЦЕНТР «ДИНАКО»; 2ведущий инженер ООО «СЭТ»

ТЕХНИЧЕСКОЕ ДИАГНОСТИРОВАНИЕ КОТЛА ПАРОВОГО МАРКИ Е-1,6-

0,9ГМН

Аннотация

Целью работ является оценка соответствия стандартам и нормам в области промышленной безопасности и требованиям ФНП "Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением" технического устройства - парового котла марки Е-1,6-0,9 ГМН, на опасном производственном объекте, определение его технического состояния и возможности дальнейшей безопасной эксплуатации.

Ключевые слова: анализ, обследование, техническое состояние, техническое

диагностирование, котел паровой.

Keywords: analysis, inspection, technical condition, technical diagnostics, steam boiler.

Работы по проводятся на основании следующих документов:

- Федерального Закона № 116 от 20.06.1997 г. «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 20.06.1997 г. [1];

- Федеральных нормам и правил в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности», утвержденных приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 14.11. 2013 г. № 538 [2];

- Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» Приказ Ростехнадзора от 25.03.2014 N 116 [3].

Основная характеристика объекта представлена в таблице 1.

Таблица 1

1. Год изготовления 2000 г.

3. Наименование котла (марка) Е-1,6-0,9 ГМН

3. Дата ввода в эксплуатацию 22.09.2000 г.

4. Основание для снижения давления. нет

5. Сведения об авариях нет

Основные параметры котла представлены в Таблице 2.

Таблица 2

Общая площадь Давление МПа, (кгс/см2) Температура пара Паропро

© Пущин А.В., Федоров В.А., 2016 г.

поверхности нагрева, 2 м Рабочее Разрешенное на выходе из котла, °С изводите льность, т/ч.

59,0 0,8 (8,0) 0,8 (8,0) 175 1,6

Данные об основных элементах и трубах котла представлены в Таблице 3.

Таблица 3

Наименование элементов котла Кол-во, шт. Размеры, мм. Материал

Диаметр (внутренн ий) Толщин а стенки Длина (высота) Марка стали ГОСТ или ТУ

1 2 3 4 5 6 7 8

1. Обечайка верхнего барабана 1 650 8 2218 20К 5520- 79

2. Обечайка нижнего барабана 1 650 8 2218 20К 5520- 79

3. Крышка барабана 4 612 10 65 20К 5520- 79

4. Коллектор верхний 1 108 6 1286 10 1050- 74

5. Коллектор нижний 1 108 6 1260 10 1050- 88

6. Донышко 2 94 6 10 1050- 79

7. Фронтальный экран 1 32 3 1590 10 1050- 88

8. Потолочный экран 23 45 3 1412-3308 10 1050- 88

9. Задний экран 12 45 3 963-1292 10 1050- 88

10. Конвективный пучок 250 45 3 866-1412 10 1050- 88

11. Труба перепускная 1 81 4 942 10 1050- 88

Способ соединения элементов:

- Корпус барабана - сварка автоматическая на флюсо-медной подушке, проволока СВ-08ГА, ГОСТ 2246-70, флюс АН-348-А, ГОСТ 9087-81;

- Трубы экранов, штуцера, патрубки, водоопускные, перепускные трубы с барабанами и камерами - ручная дуговая сварка, электроды Э-42, Э-46, АНО-4, ГОСТ 14771-76;

- Конвективный пучок с барабанами - ручная электродуговая сварка электродами Э-42, Э-46, АНО - 4, ГОСТ 9467-75.

Результаты оценки соответствия требованиям в области промышленной безопасности котла представлены в Таблице 4.

Таблица 4

Метод контроля, прибор (инструмент) для проведения контроля

Параметр контроля. зона и объем контроля.

Результат контроля

1. БАРАБАНЫ.

1.1 ОБЕЧАЙКИ.

ВИЗУАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ. Лупа 10.0х увеличение. а) Обмуровка и тепловая изоляция - 100 % контроль. б) Внутренняя поверхность - 100 % контроль: Накипь и шламовые отложения. Коррозионные повреждения Дефекты (наличие вмятин, выпучин, расслоение металла, трещин и т.д.). Верхний барабан: Наружная поверхность теплоизолирована. В местах доступных для визуального осмотра со стороны топки поверхность повреждена сплошной кислородной коррозией глубиной до 0,3 мм. Внутренняя поверхность покрыта слоем накипи толщиной до 0,3 мм. Под слоем накипи поверхность повреждена сплошной кислородной коррозией глубиной до 0,3 мм. Нижний барабан: Наружная поверхность теплоизолирована. В местах доступных для визуального осмотра со стороны топки поверхность повреждена сплошной кислородной коррозией глубиной до 0,3 мм. Внутренняя поверхность покрыта слоем накипи толщиной до 0,3 мм. Под слоем накипи поверхность поражена сплошной кислородной коррозией глубиной до 0,4 мм. Механических повреждений, трещин, выходящих на поверхность, расслоений металла и других дефектов, превышающих допустимые значения, не обнаружено.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ Линейка, струна, нутромер ОВАЛЬНОСТЬ: Измерения в поперечных сечениях, в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Шаг измерения не более 350 мм. Овальность во всех сечениях не превышает допустимых значений.

СТРЕЛА ПРОГИБА: Измерения в тех же сечениях, где измерялась овальность, от натянутой струны до нижней образующей барабана. Нижний барабан стрела прогиба во всех сечениях не превышает допустимых значений. Верхний барабан - для выполнения измерений нет доступа.

УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ТОЛЩИНОМЕТРИЯ У льтразвуковой толщиномер "А 1208". ТОЛЩИНА. Замеры произведены на внутренней поверхности в сечениях измерения овальности, в каждом сечении по три измерения: одно по нижней образующей, два других- с левой и правой сторон обечайки. Толщина стенок больше минимально допустимой величины.

ЦВЕТНАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ. Аэрозольный дефектоскопический комплект «СиМ» и «NAMICON» Италия. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ДЕФЕКТЫ. На обечайке барабанов контрольный участок размером 200х200 мм., наихудший по результатам ВК Дефектов, превышающих допустимые значения, не обнаружено.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ. Малогабаритный твердомер «ТЭМП-3» ТВЕРДОСТЬ Замеры произведены в сечениях измерения овальности, по нижней и образующим расположенным на 100 мм. выше зеркала испарения. Твердость соответствует нормам, для данной марки стали.

МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКО Е ИССЛЕДОВАНИЕ Микроскоп ММУ-3У Проводится при получении отрицательных результатов по ВК, и измерению твердости металла. Не проводилось, т. к. по результатам ВК и замерам твёрдости получены положительные результаты.

1.2. ДНИЩА, (КРЫШКИ).

ВИЗУАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ. Лупа 10.0-х увеличения. Наружная и внутренняя поверхность днищ - 100 % контроль. Дефекты (деформация днищ, наличие вмятин, выпучин, расслоение металла и т.д.). Наружная и внутренняя поверхность днищ - 100 % контроль. Верхний барабан: Наружная поверхность повреждена сплошной кислородной коррозией глубиной до 0,3 мм. Внутренняя поверхность покрыта слоем накипи толщиной до 0,3 мм. Под слоем накипи поверхность повреждена сплошной кислородной коррозией глубиной до 0,3 мм. Нижний барабан: Наружная поверхность повреждена сплошной кислородной коррозией глубиной до 0,3 мм.. Внутренняя поверхность покрыта слоем накипи толщиной до 0,3 мм.

ВИЗУАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ. Лупа 10.0-х увеличения. Дефекты (деформация днищ, наличие вмятин, выпучин, расслоение металла и т.д.). Под слоем накипи поверхность поражена сплошной кислородной коррозией глубиной до 0,3 мм.

Механических повреждений, трещин, шламовых отложений, расслоений металла и других дефектов не обнаружено. Протокол № 026-1.

УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ТОЛЩИНОМЕТРИЯ У льтразвуковой толщиномер "А 1208". ТОЛЩИНА. Измерения по радиусам, совпадающим с образующими замеров толщин на обечайках от цилиндрического борта до центральной точки днища или крышки люка. Толщина стенок больше минимально допустимой величины.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ. Прибор «Польди» Твердомер «ТЭМП-3» ТВЕРДОСТЬ. Измерения производились в точках замеров толщины стенки. Твердость соответствует нормам, для данной марки стали.

ЦВЕТНАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ. Аэрозольный дефектоскопический комплект «СиМ» и «NAMICON» Италия. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ДЕФЕКТЫ. По результатам ВК при подозрении на трещины или после плавной выборки металла. По результатам ВК подозрений на трещины нет.

1.3. ЛАЗОВЫЕ ОТВЕРСТИЯ.

ВИЗУАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ. Лупа 10.0-х увеличения. Кромки отверстия лаза, поверхность расточек и уплотнительная поверхность под прокладку люков -100% контроль. На кромках всех лазовых отверстий, поверхностях расточек и уплотнительных поверхностях под прокладку имеется незначительная кислородная коррозия.

ЦВЕТНАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ. Аэрозольный дефектоскопический комплект «СиМ» и «NAMICON» Италия. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ДЕФЕКТЫ. Кромки отверстия лаза, область, прилегающая к нему на 100 мм., и уплотнительная поверхность. По результатам ВК, при подозрении на трещины. По результатам ВК дефектов и подозрений на трещины нет.

1.4. МОСТИКИ МЕЖДУ ОТВЕРСТИЯМИ.

ВИЗУАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ. Лупа 10.0-х увеличения. Мостики между трубными отверстиями на внутренней поверхности в продольном, поперечном и косом направлениях в объеме 100 %. Поверхность мостиков покрыта слоем накипи толщиной до 0,3 мм. Под слоем накипи поверхность повреждена сплошной кислородной коррозией глубиной до 0,3 мм. Язв, трещин, расслоений металла, других дефектов превышающих допустимые значения - не обнаружено.

ЦВЕТНАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ. Аэрозольный дефектоскопический комплект «СиМ» и «NAMICON» Италия. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ДЕФЕКТЫ Мостики на внутренней поверхности в местах перехода от экранной к конвективной части (не менее 10-ти мостиков наихудших по результатам ВК в верхнем и нижнем барабанах). Дефектов, превышающих допустимые значения, не обнаружено.

1.5 КОЛОКОЛЬЧИКИ ТРУБ

ВИЗУАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ. Лупа 10.0 х увеличение Кромки и тело колокольчиков верхнего и нижнего барабанов -100 %. (трещины, коррозионные повреждения и т.д.). Поверхность колокольчиков покрыта слоем накипи толщиной до 0,3 мм. Под слоем накипи поверхность повреждена сплошной кислородной коррозией глубиной до 0,2 мм. Трещины, выходящие на поверхность, расслоения металла, вмятины, царапины, задиры на внутренней поверхности труб, подрезы -не обнаружены.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ Штангенциркуль ТТТЦ-1. Не менее 10 наиболее изношенных колокольчиков. По результатам ВК. Высота колокольчиков в пределах нормы.

1.6. ОТВЕРСТИЯ П ЕРЕПУСКНЫХ, ПАРООТВОДЯН (ИХ И ПРОЧИХ ТРУБ.

ВИЗУАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ. Лупа 10.0х увеличение. Наружная и внутренняя поверхность труб, кромки и зона на внутренней поверхности барабана на расстоянии 50 мм от кромки отверстия. Объем контроля - 100 %. Внутренняя поверхность: покрыта слоем накипи толщиной до 0,3 мм. Под слоем накипи поверхность повреждена сплошной кислородной коррозией глубиной до 0,3 мм. Механических повреждений, трещин, раздутия труб, других дефектов превышающих допустимые значения не обнаружено.

ЦВЕТНАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ. Аэрозольный дефектоскопический комплект «СиМ» и «NAMICON» Италия. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ДЕФЕКТЫ Зоны, имеющие дефекты или подозрение на трещины, шириной 50 мм. от кромки, по результатам ВК. По результатам ВК подозрений на трещины нет.

1.7. СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.

ВИЗУАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ Лупа 10.0 х увеличение. Кольцевые и продольные швы барабанов-100 %, сварные швы врезок труб в барабаны, в доступных местах (трещины, коррозионное растрескивание, язвы, технологические дефекты, механические повреждения и т.п.). Трещин, коррозионных язв, механических повреждений, других дефектов не обнаружено.

ИЗМЕРЕНИЯ. Линейка металлическая, штангенциркуль. Универсальный шаблон сварщика "УШС". Размеры швов, смещение кромок, углубление между валиками, чешуйчатости, увод, угловатость кромок и др. по результатам ВК. Отклонения от конструктивных размеров швов, угловатость, смещение кромок, углубление между валиками, чешуйчатость не превышает допустимых значений.

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КОНТРОЛЬ. Прибор «УД 2 - 12», ПЭП-П121-5.0-70°-002. Продольные сварные швы в объеме 30% от общей длины, включая пересечения швов на длине 200 мм. Кольцевые швы на длине 200 мм. от точки пересечения. Дефектов, превышающих допустимые значения, не обнаружено.

2. ТРУБЫ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА.

ВИЗУАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ. Лупа 10.0х увеличение. Экранные трубы, 1-й ряд конвективного пучка. Объем контроля - 100 % в доступных для ВК местах (степень износа, окалинообразование и т.д.). Наружная поверхность труб повреждена сплошной кислородной коррозией глубиной до 0,3 мм. Внутренняя поверхность труб покрыта слоем накипи толщиной до 0,2 мм. Под слоем накипи поверхность повреждена сплошной кислородной коррозией глубиной до 0,3 мм. На внутренней поверхности труб имеются вздутия накипи с развитием питтинговой коррозии под ними. Механических повреждений, трещин, раздутия труб, других дефектов, превышающих допустимые значения, не обнаружено.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ Штангенциркуль ТТТЦ-1. Выход из ранжира: - экранные трубы (<25мм.), - 1-ый ряд конвективного пучка (<50мм.). Не менее 10 труб по результатам ВК. Все трубы находятся в ранжире.

УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ТОЛЩИНОМЕТРИЯ У льтразвуковой толщиномер "А 1208". ТОЛЩИНА Экранные трубы и первый ряд конвективного пучка в объеме 100 %. Измерения на двух участков длины труб, согласно схеме точек замеров. Толщина стенок труб больше минимально допустимой величины.

3. КОЛЛЕКТОРЫ (КАМЕРЫ) ЗАДНЕГО ЭКРАНА

ВИЗУАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ. Лупа 10.0 х увеличение. Эндоскоп Наружная поверхность в доступных местах при снятой изоляции. Внутренняя поверхность - через смотровые отверстия - лючки коллекторов. Наружная поверхность нижнего коллектора теплоизолирована. Наружная поверхность верхнего коллектора повреждена сплошной кислородной коррозией глубиной до 0,3 мм. Внутренняя поверхность покрыта слоем накипи толщиной до 0,3 мм. Под слоем накипи поверхность повреждена сплошной кислородной коррозией глубиной до 0,3 мм. Механических повреждений, коррозионных язв, трещин, расслоений металла, других дефектов, превышающих допустимые значения, не обнаружено.

ЦВЕТНАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ. Аэрозольный дефектоскопический комплект «СиМ» и «NAMICON» Италия. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ДЕФЕКТЫ Зоны вокруг отверстий, включая, угловые швы с наружной поверхности в доступных местах по результатам ВК. По результатам ВК дефектов не обнаружено.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ Штангенциркуль ТТТЦ-1 Струна, линейка. Наружная поверхность. По результатам ВК при подозрении на прогиб. По результатам ВК подозрений на прогиб нет.

УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ТОЛЩИНОМЕТРИЯ Ультразвуковой толщиномер "А 1208". ТОЛЩИНА В трех сечениях по длине коллектора в доступных местах, по три точки в каждом сечении. Толщина стенок больше минимально допустимой величины.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ. Малогабаритный твердомер «ТЭМП-3». ТВЕРДОСТЬ В трех сечениях по длине коллектора в доступных местах, по три точки в каждом сечении. Твердость соответствует нормам, для данной марки стали.

3.1. СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ КОЛЛЕКТОРОВ (КАМЕР)

ВИЗУАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ. Лупа 10.0 х увеличение. Кольцевые сварные швы приварки донышек к коллекторам экранов. Объем контроля - 100 %. Не проводился - нет доступа.

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КОНТРОЛЬ. Прибор «УД 2 - 12», ПЭП-П121-5.0-70°-002. Кольцевые сварные швы приварки донышек к коллекторам экранов в доступных местах. Объем контроля - 100 %. Не проводился - нет доступа.

4. ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ.

Не проводилось.

5. ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ ИСПЫТАНИЕ

Проведено гидравлическое испытание котла пробным давлением - дефектов не обнаружено.

На основании результатов технического диагностирования парового котла марки Е-1,6-0,9 ГМН, определено, что объект экспертизы соответствует требованиям промышленной безопасности.

Дальнейшая эксплуатация котла возможна при выполнении следующих рекомендаций:

1. Для замедления развития коррозии на внутренних поверхностях нагрева, провести щелочение котла по режимной карте завода изготовителя, с последующей промывкой.

2. Привести эксплуатационно-техническую документацию в соответствие с требованиями ФНП "Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением".

3. Выполнять в строгом соответствии с требованиями Раздела V, ФНП "Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением", надзор, содержание, обслуживание и ремонт котла.

4. Учитывая удовлетворительное техническое состояние котла, допускается продление его дальнейшей безопасной эксплуатации на установленных паспортных параметрах (по давлению не более 8,0 кгс/см2), сроком на четыре года.

Литература

1. Федеральный Закон № 116 от 20.06.1997 г. «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 20.06.1997 г.;

2. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности», утвержденных приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 14.11. 2013 г. № 538;

3. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» Приказ Ростехнадзора от 25.03.2014 N 116.