CC BY
17
Рожков А.П.1, Кузовкин А.В.2, Королев С.А.3, Долгов А.В.4, Г оловеньков А.А.5 ©
12 4
, , Эксперт ООО фирма «Инженерный центр»;
3 5
’ Эксперт, специалист НК ООО фирма «Инженерный центр»
ТЕХНИЧЕСКОЕ ДИАГНОСТИРОВАНИЕ (ОБСЛЕДОВАНИЯ) КОНДЕНСАТОВ
КТГА-80
Аннотация
Данная статья посвящена вопросу проведения технического диагностирования сосуда, работающего под давлением, окончание продленного срока эксплуатации сосуда, проведено с целью определения соответствия требованиям нормативных технических документов в области промышленной безопасности, прогнозирования допустимых рабочих параметров, условий и сроков дальнейшей эксплуатации сосуда.
Ключевые слова: обследование, техническое состояние, дефекты, сосуд, эксплуатация, нагрузка.
Keywords: survey, technical condition, defects, vessel, operation, loading.
Цель проведения диагностирования
1. Проведение технического диагностирования сосуда, работающего под давлением, окончание продленного срока эксплуатации сосуда, проведено с целью определения соответствия требованиям нормативных технических документов в области промышленной безопасности.
2. Оценка технического состояния сосуда по наиболее нагруженным узлам и элементам.
3. Прогнозирование возможности, допустимых рабочих параметров, условий и сроков дальнейшей эксплуатации сосуда.
Краткая характеристика объекта
1. Конструкция сосуда: сварной, цилиндрический, горизонтально расположенный сосуд с приварными эллиптическими днищами, с патрубками для входа и выхода аммиака, указателем уровня, манометром, 2-я предохранительными клапанами и вентилями.
2. Основными элементами сосуда являются: корпус, состоящий из обечайки и 2-х
днищ.
3. Основные сведения об элементах сосуда (по паспорту):
1. Завод-изготовитель Завод им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции, г. Коростень, ул. Б. Хмельницкого, 26
2. Заводской номер 24767
3. Регистрационный номер 7507-А
4. Дата изготовления 1995г.
5. Дата начала эксплуатации 26.03.1996г.
6. Давление рабочее
В корпусе 2,0 МПа (20,0 кгс/см2)
в трубах 0,6 МПа (6,0 кгс/см2)
7. Давление пробное гидравлическое
в корпусе 2,7 МПа (27,0 кгс/см2)
в трубах 0,78 МПа (7,8 кгс/см2)
© Рожков А.П., Кузовкин А.В., Королев С.А., Долгов А.В., Головеньков А.А., 2015 г.
8. Рабочая температура стенок
в корпусе -15°С - +20°С
в трубах -15°С - +20°С
9. Наименование рабочей среды
в корпусе Жидкий аммиак по ГОСТ 6221-90
в трубах Рассол
10. Характеристика рабочей среды Высокотоксична, взрывоопасна, воспламеняема
11. Объем
в корпусе 0,77 м3
в трубах 0,54 м3
12. Масса пустого сосуда 2350 кг
13. Расчетный срок службы сосуда 20 ет
4. Основные сведения об элементах сосуда (по паспорту):
Наименование элемента сосуда Количес тво Г еометрические размеры в мм Материал, ГОСТ, ТУ, вид сварки, электроды и сварочная проволока, метод контроля
Диаметр внутренний Толщина стенки Длина или высота
обечайка 1 600 6 4950 09Г2С, ГОСТ 19281-89, сварка автомат штамповка, проволока СВ.-08А, ГОСТ 2246-80, электроды ОЗС-4 Тип Э-46Т, ГОСТ 9466-80
днище 1 600 10 183
днище 1 600 6 183
5. Сведения об эксплуатации сосуда.
Режим работы статический с перерывами, в соответствии с технологическими потребностями предприятия.
Сосуд эксплуатируется с 26.03.1996г. Период времени от начала эксплуатации до момента обследования Т = 18 лет. Расчетный срок службы составляет 20 лет.
План проведения диагностирования.
Техническое диагностирование сосуда проводилось в объеме типовой программы «Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов» РД 03-421-01 [1],
«Инструкции по проведению диагностирования технического состояния сосудов, трубопроводов и компрессоров промышленных аммиачных холодильных установок» РД 09244-98 [2] и включает следующие работы:
1. Анализ эксплуатационно-технической документации на сосуд.
2. Визуальный контроль (наружный и внутренний осмотры).
3. Контроль соответствия системы автоматизации требованиям Правил и Норм Г осгортехнадзора России.
4. Проведение контроля неразрушающими методами диагностики:
- измерительный контроль (определение геометрических размеров элементов сосуда, обнаруженных дефектов металла и сварных соединений);
- измерение толщины стенок обечайки корпуса и днищ;
- измерение твердости металла;
- контроль качества сварных соединений ультразвуковым методом;
- цветная дефектоскопия металла элементов сосуда.
5. Г идравлическое испытание сосуда.
6. Анализ результатов технического диагностирования.
7. Определение остаточного ресурса оборудования на основании анализа условий эксплуатации, результатов технического диагностирования.
8. Оформление заключения.
Результат проведения диагностирования
Программа проведения неразрушающего контроля сосуда, работающего под давлением -конденсатор КТГА-80, зав. № 24767, per. № 7507-А.
Наименован ие узлов Метод контроля Параметр и зоны контроля Объем контроля Результата контроля
Обечайка Визуальный контроль (ВК) Дефекты поверхности металла, сварных соединений, наличие и характер коррозионных отложений, детали крепления корпуса Акт № 1 визуальноизмерительного контроля.
А) Наружная поверхность 100% Технологических и эксплуатационных дефектов не обнаружено.
Б) Внутренняя поверхность Осмотр произвести не представляется возможным, т.к. не имеется смотровых люков.
Ультразвуков ой контроль толщины стенки (УЗТ) Утонение стенки. Измерения проводились по 4-м образующим На каждой образующей 3 точки измерения (по краям и в центре) Протокол толщинометрии. Карта контроля толщины и твердости стенки. Фактическое утонение не превышает предельно допустимого значения (заводского расчета на прочность).
Измерение твердости металла (ТВ) по Бринеллю. Прочностные характеристики металла обечайки. Зоны измерения твердости удалены от сварных швов не менее чем на 50 мм. В местах измерения УЗТ Протокол измерения твердости. Карта контроля толщины и твердости стенки.
Цветная дефектоскопи я (ЦД) Поверхностные и сквозные дефекты металла. Наружная поверхность. Контрольный участок размером 100x100 мм Заключение о результатах контроля капиллярной дефектоскопией. Карта контроля сварных соединений и цветной дефектоскопии.
Днища Визуальноизмерительны й контроль Дефекты металла, сварных соединений, наличие и характер шлаковых Акт по наружному и внутреннему осмотру.
(ВИК) отложений
А) Наружная поверхность 100% Технологических и эксплуатационных дефектов не обнаружено.
Б) Внутренняя поверхность Осмотр произвести не представляется возможным, т.к. не имеется смотровых люков.
Цветная дефектоскопи я (ЦД) Дефекты (несплошности) выходящие на поверхность Контрольный участок размером 100x100 мм Заключение о результатах контроля капиллярной дефектоскопией. Карта ультразвукового контроля сварных соединений и цветной дефектоскопии
Поверхность сварного шва и околошовной зоны приварки штуцеров, переходов обечайки к днищу Участок по всей длине шириной 50 мм
Ультразвуков ая толщинометр ия (УЗТ) Утонение стенки. Измерения проводились по 4-м радиусам через 90° и на полюсе. 5 точек измерения Протокол толщинометрии. Карта контроля толщины и твердости стенки. Фактическое утонение не превышает предельно допустимого значения (заводского расчета на прочность).
Измерение твердости металла (ТВ) Прочностные характеристики металла днищ. Зоны измерения твердости удалены от сварных швов не менее чем на 50 мм. В местах измерения УЗТ Протокол измерения твердости. Карта контроля толщины и твердости стенки.
Патрубки Ультразвуков ая толщинометр ия (УЗТ) Утонение стенки. Измерения проводились по 4-м радиусам через 90°. 4 точки измерения Протокол толщинометрии. Карта контроля толщины и твердости стенки. Фактическое утонение не превышает предельно допустимого значения (заводского расчета на прочность).
Сварные соединения обечаек корпуса и днищ Ультразвуков ой контроль (УЗК) Внутренние дефекты (трещины, поры, кратеры и пр. несплошности). Продольные, кольцевые, угловые и пр. швы. 250 мм от точки пересечения кольцевых и продольных Заключение по результатам ультразвуковой дефектоскопии. Карта ультразвукового контроля сварных соединений и цветной дефектоскопии.
Результаты проведенного диагностирования.
Проведено техническое диагностирование сосуда, работающего под давлением -конденсатор КТГА-80, окончание продленного срока эксплуатации сосуда, по заявке предприятия-владельца, для определения возможности его дальнейшей эксплуатации.
В результате проведенной экспертизы сосуда, работающего под давлением -конденсатор КТГА-80, зав. № 24767, per. № 7507-А, изготовленный в 1995г., получены следующие данные для оценки его технического состояния:
1. Анализ эксплуатационно-технической документации сосуда:
Приказом по предприятию из числа специалистов, прошедших в установленном порядке проверку знаний Правил ПБ [3], [4] и пр., назначены лица, ответственные за исправное состояние и безопасное действие сосуда, а также ответственные за осуществление производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности при эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Назначено необходимое количество обслуживающего персонала, обученного и аттестованного в соответствии с требованиями РД 03-19-2007, имеющего удостоверения на право обслуживания сосудов. Количество обслуживающего персонала и инженерно-технических работников обеспечивает безопасную эксплуатацию сосуда, работающего под давлением. На предприятии разработаны и утверждены инструкции для ответственных лиц. Разработана и утверждена инструкция по режиму работы и безопасному обслуживанию сосудов. При анализе конструктивных особенностей сосуда выявлены элементы (зоны) сосуда, работающие в наиболее напряженных условиях - места концентрации напряжений (зоны приварки патрубков, швы в местах приварки опор и др.).
2. Визуально-измерительный контроль:
недопустимых дефектов не выявлено;
аппарат надежно закреплен к фундаменту при помощи анкерных болтов, согласно требований инструкции по эксплуатации;
качество сварных соединений (в том числе увод и смещение кромок) не превышает норм визуального контроля («Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», п. 4.2.2., 4.2.3. таблицы 2.(К), [3]);
на основном металле недопустимых дефектов не выявлено.
Таким образом, основные элементы сосуда (обечайка корпуса, днища) не имеют дефектов и отклонений от первоначальных геометрических размеров и формы, превышающих установленные нормы оценки качества ([5], [6], [7]), выявляемые при визуальном и измерительном контроле, что свидетельствует об отсутствии напряжений в металле сосуда.
Сосуд по оценке состояния наружной и внутренней поверхности годен для дальнейшей эксплуатации.
3. Проверка соответствия системы автоматизации требованиям Правил и Норм Ростехнадзора:
система автоматизации безопасности соответствует требованиям разделов V [3] и X
[4].
По соответствию системы автоматизации требованиям Правил и Норм Ростехнадзора сосуд годен к дальнейшей эксплуатации.
4. Ультразвуковой контроль толщины стенки элементов сосуда:
количественные характеристики утонения стенок основного металла - не менее расчетных (паспорт «Проверочный расчет элементов сосуда на прочность»).
По показателям утонения стенки сосуд годен к дальнейшей эксплуатации.
5. Измерение твердости по Бринеллю:
результаты измерений твердости металла основных элементов сосуда - в пределах установленных норм оценки качества металла для марок стали 09Г2С (от 120 до 180 НВ) и соответствует требованиям п. 5.9 [8], что свидетельствует об отсутствии отклонений служебных характеристик металла, возникших в результате длительной эксплуатации сосуда.
Сосуд, по прочностным характеристикам металла годен для дальнейшей эксплуатации.
6. Ультразвуковая дефектоскопия сварных соединений элементов сосуда:
дефектов, превышающих установленные нормы ([6], [9]), не выявлено.
Сосуд по качеству сварных соединений годен для дальнейшей эксплуатации.
7. Цветная дефектоскопия:
не обнаружено трещин в металле, что свидетельствует об отсутствии межкристаллической коррозии, связанной с перенапряжением металла из-за условий эксплуатации сосуда. Сосуд годен к дальнейшей эксплуатации.
8. Г идравлическое испытание сосуда на плотность и прочность:
проведено пробным давлением, равным 2,7 МПа (27,0 кгс/см2) в соответствии с требованиями [3] раздел 4.6 и требованиями паспорта.
Сосуд выдержал испытание на прочность и плотность и годен для дальнейшей эксплуатации.
Выводы.
Анализ результатов технического диагностирования сосуда, работающего под давлением -конденсатор КТГА-80, зав. № 24767, per. № 7507-А, позволяет сделать следующий вывод:
Техническое устройство соответствует требованиям промышленной
безопасности, установленным действующими нормативными документами
Ростехнадзора и признается годным для дальнейшей эксплуатации.
Заключение.
Дальнейшая эксплуатация сосуда, работающего под давлением - конденсатор КТГА-80, зав. № 24767, per. № 7507-А, возможна при следующих параметрах и условиях:
1. Согласно ГОСТ 27.001-2009 [10] сосуд находится в работоспособном и исправном состоянии.
2. Рабочее давление - не более 2,0 МПа (20,0 кгс/см ).
3. Срок продления службы сосуда устанавливается - 4 года.
4. Провести следующее техническое диагностирование сосуда в марте 2018г.
5. Соблюдение требований «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов,
работающих под давлением» ПБ 03-576-03 [3], «Правил безопасности аммиачных
холодильных установок» ПБ 09-595-03 [4], Инструкции по монтажу и эксплуатации, технологического регламента на установку, в составе которой эксплуатируется данное техническое устройство.
Приложения:
1. Карта визуально-измерительного контроля сосуда
2. Карта ультразвукового контроля сварных дефектоскопии обечайки и днищ сосуда
соединений и цветной
Литература
1. Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов (РД 03-421-01).
2. Инструкция по проведению диагностирования технического состояния сосудов, трубопроводов и компрессоров промышленных аммиачных холодильных установок (РД 09-244-98).
3. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 03-576-03).
4. Правила безопасности аммиачных холодильных установок (ПБ 09-595-03).
5. Инструкция по визуальному и измерительному контролю (РД 03-606-03).
6. ГОСТ Р 50599-93. Сосуды и аппараты стальные сварные высокого давления. Контроль неразрушающий при изготовлении и эксплуатации.
7. ГОСТ Р 52630-2012. Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия.
8. СО 153-34.17.439-2003. Инструкция по продлению срока службы сосудов, работающих под давлением.
9. СТО 00220256-005-2005. Швы стыковых, угловых и тавровых сварных соединений сосудов и аппаратов, работающих под давлением Методика ультразвукового контроля.
10. ГОСТ 27.001-2009. Надежность в технике. Основные понятия.
