Техническое диагностирование «Трубопровод основного конденсата турбины ст. № 3» Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Пилипенко В.С.1, Скоблецкий Д.А.2, Николаев В.В.3, Сложеникин В.И.4, Охрименко В.В.5 ©

1Эксперт Общества с ограниченной ответственностью "Аскотехэнерго-диагностика"; 2ведущий эксперт Общества с ограниченной ответственностью "Аскотехэнерго-диагностика"; 3ведущий эксперт Общества с ограниченной ответственностью «Прим Эксперт»;

4директор Общества с ограниченной ответственностью «Прим Эксперт»; 5ведущий эксперт Общества с ограниченной ответственностью «Прим Эксперт»

ТЕХНИЧЕСКОЕ ДИАГНОСТИРОВАНИЕ «Трубопровод основного конденсата турбины ст. № 3»

Аннотация

Определение возможности продления сроков дальнейшей эксплуатации технического устройства.

Ключевые слова: техническое устройство, техническое диагностирование, трубопровод. Keywords: technical device, technical diagnosis, pipeline.

Заключение экспертизы по результатам технического диагностирования составлено в соответствии с требованиями следующих основных нормативных документов:

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

- Федеральных норм 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];

Основные сведения об оборудовании

Общие сведения по данным паспорта о турбине и трубопроводе основного конденсата турбины ст. № 3, приведены в таблицах 1-5.

Таблица 1

Общие сведения о паровой турбине

Станционны Заводско Тип Завод Год Наработка Количест параметры

й номер й номер турбины изготовите пуска на во пусков пара на входе

ль 05.2015г., час МПа Т, 0С

3 587 ВК-50-90-3 ЛМЗ 1958 292528 343 535

Таблица 2

Основные сведения о трубопроводе

1. Типоразмер 219х6,0мм 15 9х4,5 мм; 133х4,0мм; 108х5,0мм

2. Марка стали Сталь 20

3. Категория трубопровода по техническому регламенту таможенного союза (ТР ТС 032/2013) I категория (для рабочих сред II группы)

4. Место установки объекта котлотурбинный цех, т/г ст. № 3

5. Способ соединения элементов Сварка

© Пилипенко В.С., Скоблецкий Д.А., Николаев В.В., Сложеникин В.И., Охрименко В.В., 2016 г.

6. Примененные при изготовлении сварочные материалы УОНИ 13/45 ГОСТ 9467-75

7. Объем и методы дефектоскопического контроля предприятия-изготовителя 100%

Рабочие параметры.

Рабочие параметры паропровода приведены в таблице 3.

Таблица 3

Параметры Расчетные Разрешенные

(фактические)

1. Рабочее (расчетное) 1,2 1,2

давление, МПа

2. Температура пара, °С 160 145

Анализ конструктивных особенностей паропроводной системы и имеющейся информации по материалам и технологии изготовления деталей трубопровода и его монтажа:

- способ изготовления труб - бесшовные по ТУ14-3-460;

- способ изготовления применённых криволинейных элементов - сварные (секторные);

- криволинейные элементов малого радиуса (менее 3,5 ^Оа) - есть;

- применены опоры и подвески соответствуют проекту, способ закрепления на трубах — приварные;

—дренажные ответвления присутствуют.

Наработка трубопровода на момент контроля составляет 57 лет.

Назначение трубопровода

Трубопроводы предназначены для подачи конденсата, отработавшего в турбине пара, к подогревателям низкого давления (или в обвод их) и дальнейшей транспортировки к деаэраторам повышенного давления.

Сведения о повреждаемости трубопровода и его элементов

Данные о повреждениях и разрушениях трубопровода пара к эжекторам и уплотнениям турбины и его элементов в процессе эксплуатации отсутствуют

Результаты неразрушающего контроля металла трубопровода

Визуальный и измерительный контроль

Визуальному контролю в холодном и рабочем состоянии подверглись:

- изоляция трубопровода;

- трасса паропровода (проверка защемлений)

- наружная поверхность крутозагнутых и сварных отводов;

- арматура - в доступных местах;

- врезки (тройники)

- прямые участки длиной 500 мм, примыкающие к подвергнутым ВК элементам трубопровода;

- сварные соединения стыковые - стыковые и угловые сварные соединения, примыкающие к подвергнутым ВК элементам: арматуре, отводам, врезкам;

- внутренняя поверхность трубопровода через демонтированный (разобранную) арматуру;

- опорно-подвесная система трубопроводов отборов;

- дренажи и воздушники.

Трассировка паропровода соответствует проектной схеме.

Состояние изоляции удовлетворительное. Пропариваний через изоляцию, подтеков на поверхности обмуровки, незаизолированных участков трубопровода не выявлено

По результатам визуального и измерительного контроля основного металла прямых участков, секторных отводов, переходов и сварных стыков трубопровода установлено, что на внешней поверхности элементов трубопровода, недопустимых дефектов типа трещин, коррозионных язвин, выпучин, вмятин и других поверхностных дефектов не обнаружено.

Арматура в исправном состоянии.

Осмотр внутренней поверхности труб и арматуры (через разобранную арматуру) дефектов не выявил.

Опорно-подвесная система в удовлетворительном состоянии. Разрушения опор и провисания (деформаций) трубопровода не выявлено.

Дренажная система трубопровода основного конденсата и его воздушник в удовлетворительном состоянии.

Значение измеренных радиусов гибов (секторных колен) соответствует размерам установленным ОСТ на их изготовление. Овальность сварных (секторных колен) трубопровода не измерялась.

Ультразвуковой контроль качества сварных швов.

Ультразвуковой контроль качества сварных соединений в объеме требований типовой программы контроля, проводился дефектоскопом типа УТ 2-70. По результатам ультразвукового контроля сварных соединений на момент контроля недопустимых дефектов не обнаружено.

Общее состояние сварных соединений трубопровода основного конденсата -удовлетворительное

Ультразвуковая толщинометрия элементов трубопровода

По результатам ультразвуковой толщинометрии, проведённой при помощи толщиномера ТЭМП-УТ1, минимальная толщина элементов трубопровода основного конденсата составила:

- прямой трубы типоразмера 219х6,0 мм составляет - 4,9 мм;

- прямой трубы типоразмера 159х4,5 мм составляет - 3,6 мм;

- прямой трубы типоразмера 133х4,0мм составляет - 3,9 мм;

- - прямой трубы типоразмера 108х5,0 мм составляет - 4,0 мм

- отвода (секторного колена) типоразмера 219х6,0 мм составляет - 5,3 мм.

- отвода (секторного колена) типоразмера 159х4,5 мм составляет - 3,9 мм.

- отвода (секторного колена) типоразмера 133х4,0 мм составляет - 3,5 мм.

- отвода (секторного колена) типоразмера 108х5,0 мм составляет - 4,0 мм

Минимальная толщина тройника (врезки) типоразмера 200х200 мм составляет - 5,1 мм

для корпуса и 5,0 мм для штуцера

Минимальная толщина тройника (врезки) типоразмера 200х150 мм составляет - 4,9 мм для корпуса и 3,9 мм для штуцера.

Минимальная толщина тройника (врезки) типоразмера 200х125 мм составляет - 4,0 мм для корпуса и 4,2 мм для штуцера.

Минимальная толщина тройника (врезки) типоразмера 150х150 мм составляет - 4,1 мм для корпуса и 4,2 мм для штуцера.

Минимальная толщина тройника (врезки) типоразмера 200х100 мм составляет - 4,0 мм для корпуса и 4,2 мм для штуцера.

Минимальная толщина перехода типоразмера 200х150 мм составляет - 6,4 мм.

Минимальная толщина перехода типоразмера 125х100 мм составляет - 5,2 мм

Утонение стенок некоторых элементов более 10 % от номинальной толщины, при расчете на прочность использовались фактические толщины

Ультразвуковая дефектоскопия гибов (секторных отводов) трубопровода

Контроль качества сварных соединений гибов (секторных колен) проводился ультразвуковым методом дефектоскопом типа УД 2-70..

По результатам контроля качество сварных стыков гибов признано удовлетворительным, трещин или иных дефектов, превышающих нормы отбраковки на момент контроля не обнаружено.

Цветная дефектоскопия

Цветной дефектоскопии (метод ПВК) были подвергнуты угловые сварные соединения врезок 200х200, 200х125, 200х100 и200х150 их околошовная зона. Дефектов сварных стыков и основного материала врезок не выявлено.

При контроле сварных стыков (труба с трубой) дефектов в металле стыка и околошовной зоне не выявлено.

При контроле сварных стыков (труба с литьем) дефектов в металле стыка и околошовной зоне не выявлено.

МПД корпусов запорной арматуры Ду 150 дефектов не выявила.

Проверка секторных отводов (колен) на поверхностные дефекты недопустимых дефектов не выявила.

Проверка переходов типоразмера 200х150 и 100х125 на поверхностные дефекты недопустимых дефектов не выявила.

Контроль мест врезки дренажа и воздушника дефектов не выявил.

Результаты металлографического анализа металла

Металлографические исследования металла трубопровода не проводились, в связи с отсутствием необходимости.

Учитывая условия эксплуатации металла, наличие заводских сертификатов и значительный безремонтный период (57 лет), а также результаты визуального контроля принято решение металлографические исследования не проводить.

Гидравлические испытания

Трубопровод отборов греющего пара на деаэратор повышенного давления выдержал гидравлические испытания пробным давлением 1,25*Рраб.

Результаты расчета на прочность.

Расчет приведенных напряжений в элементах паропроводов

При минимальной остаточной толщине стенки для элементов трубопровода основного конденсата турбины ст.3 (прямых участков и секторных отводов) приведенные напряжения 16,8^36,1 МПа. Это ниже, чем допускаемые напряжения (142,2МПа) для стали 20, при расчетной температуре, что удовлетворяет требованиям норм расчета на прочность;

Расчет врезок (тройников) показал, что приведенные напряжения с учетом остаточных толщин элементов ниже допускаемых для расчетных параметров эксплуатации трубопровода.

Расчет конусных переходов показал, что условия прочности для фактических толщин элементов при расчетной температуре соблюдаются.

Поверочные расчеты на прочность трубопровода с учетом всех нагружающих факторов и обследование опорно-подвесной системы

Расчетные эффективные напряжения от совместного действия внутреннего давления, весовой нагрузки и реакций опор трубопровода не превышают допускаемые для расчетного ресурса 300 000 часов.

То есть эксплуатация трубопровода может быть продолжена при рабочих паспортных параметрах.

ВЫВОДЫ

1. На момент проведения диагностики трубопровод находился в эксплуатации 57 лет.

2. По результатам визуально измерительного контроля дефектов влияющих на безопасную эксплуатацию трубопровода не выявлено

3. По результатам ультразвукового контроля качество сварных стыков гибов (секторных колен) признано удовлетворительным, трещин или иных дефектов на момент контроля не обнаружено.

4. Толщинометрия элементов трубопровода основного конденсата турбины ст.3

выявила утонение некоторых элементов на величину, превышающую 10%. Для таких элементов выполнен поверочный расчет на прочность

5. В результате обследования опорно-подвесной системы установлено:

- трассировка трубопровода основного конденсата соответствует исполнительной и расчетной схемам;

- дефектов трассировки (защемлений, прогибов, провисаний) не выявлено;

- состояние опор и подвесок рабочее.

6. Приведенные напряжения для гибов и прямых участков трубопровода основного конденсата турбины ст.3 ниже, чем допускаемые напряжения на 3,0* 105 часов эксплуатации, что удовлетворяет требованиям норм расчета на прочность.

7. По результатам неразрушающего контроля качество металла трубопровода основного конденсата турбины ст.3 удовлетворяет требованиям промышленной безопасности.

8. Дальнейшая, безопасная эксплуатация трубопровода основного конденсата турбины ст.3 возможна при паспортных параметрах среды:

Р = 1,2 МПа;Т=160 оС; РЕКОМЕНДАЦИИ

На основании сделанных выводов рекомендуется:

1. Продолжить эксплуатацию трубопровода основного конденсата турбины ст.3 рег. № 15П в течение 3 лет и 6 месяцев на установленных параметрах:

Р = 1,2 МПа;Т=160 оС;

2. Техническое освидетельствование паропровода выполнить в соответствии с графиком.

3. После выработки трубопроводом установленного ресурса, необходимо провести экспертизу промышленной безопасности для определения возможности и сроков его дальнейшей эксплуатации и продления срока службы.

Литература

1. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.97 г. № 116-ФЗ;

2. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности», утвержденные Приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 14.11.2013 г. № 538;