ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ПРИ КОРРОЗИОННЫХ ОБСЛЕДОВАНИЯХ АППАРАТОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВ КАРБАМИДА Беспалов А.Д.

ОАО «НИИК»


Номер: 12-2
Год: 2015
Страницы: 26-30
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

техническое устройство, техническая диагностика, обследование, агрегат карбамида, technical device, technical diagnostics, examination, carbamide unit

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

В данной статье автором рассмотрено применение методов неразрушающего контроля при коррозионных обследованиях аппаратов высокого давления производств карбамида.

Текст научной статьи

Любая внеплановая остановка оборудования агрегатов карбамида из-за пропуска среды, чревата для производителя значительными убытками. В этой связи большое значение имеет безаварийная и безостановочная работа агрегата в течение всего межремонтного пробега. ОАО «НИИК» (ранее - дзержинский филиал «ГИАП») проводит обследования (инспекции) агрегатов карбамида со времен становления отрасли карбамида в бывшем СССР, то есть с 60-х годов. За это время специалистами ОАО «НИИК» накоплен богатый опыт в исследовании влияния различных факторов на коррозионный износ основного технологического оборудования, работающего как в схемах полного жидкостного рецикла, так и в схемах со стриппинг-процессами. Обследование коррозионного и технического состояния оборудования проводится методами технической диагностики. Оно заключается в проведении целого комплекса работ, направленных на установление фактического состояния объекта контроля и в общем случае включает в себя: - анализ технической документации; - визуально-измерительный контроль; - обследование коррозионного состояния; - неразрушающий контроль сварных соединений (контроль проникающими веществами и ультразвуковая дефектоскопия); - оценку механических свойств основного металла и сварных соединений, как корпуса, так и футеровки; - определение химического состава и металлографические исследования; - вихретоковая толщинометрия и дефектоскопия теплообменных труб; - прочностной анализ конструкции. Обследование оборудования проводят специалисты лаборатории «Неразрушающего контроля, диагностики, металлов, коррозии и сварки». Это специалисты высокой квалификации, имеющие международные удостоверения по НК, аттестованные эксперты. При проведении обследования выявляются зоны наибольшего коррозионного износа и наиболее опасные места с точки зрения обеспечения прочности аппаратов. При этом широко используются методы неразрушающего контроля. Для контроля износа основного корпуса и футеровки аппаратов высокого давления широко применяется ультразвуковой и вихретоковый методы. По результатам замеров толщины футеровки составляется схема с указанием наиболее проблемных мест. В дальнейшем она служит основой для оценки скорости коррозии и принятии решения о работоспособности футеровки. Контроль подфутеровочного зазора в колонне синтеза на одном из агрегатов позволил обнаружить под футеровкой значительное поражение корпуса. Дальнейшее ультразвуковое сканирование этой области с внешней стороны корпуса показало, что зона поражения занимала почти весь периметр колонны, а максимальная глубина поражения достигала 40%. Для поиска поверхностных и подповерхностных трещин используется вихретоковые дефектоскопы. Так на одном из предприятий на уплотнительной поверхности стриппера и скруббера были обнаружены поверхностные трещины. Ширина раскрытия трещин достигала 0,3мм, а их глубина составляла 0,5-1,3мм. Трещины были заварены и уплотнительная поверхность заново отшлифована. Для проверки качества сварных швов используется ультразвуковая дефектоскопия. Для получения полной картины при обнаружении дефектов используется дефектоскопия проникающими веществами и металлографические исследования. Достаточно продолжительное время для контроля теплообменных труб в теплообменниках использовались вихретоковые толщиномеры серии «Дельта». Эти приборы были достаточно надежными и простыми в эксплуатации. С их помощью успешно проводился контроль теплообменников на многих агрегатах. Однако эти приборы обладали и рядом недостатков. Так, они могли обнаруживать лишь один тип дефектов - утонение труб. Другим существенным недостатком являлось невозможность контроля ферромагнитных труб. Именно по этой причине мы не могли контролировать теплообменники в производстве аммиака, где теплообменные трубы в основном ферромагнитные. В настоящее время институт приобрёл для лаборатории вихретоковые дефектоскопы MIZ-28 фирмы «Zetec». Это одна из последних разработок фирмы. Прибор позволяет проводить вихретоковый контроль многочастотным методом, что позволяет с высокой достоверностью выявлять такие дефекты как коррозия, утонение стенки, точечная коррозия, механические повреждения и трещины. Контроль методом отдаленного поля (RFT) с использованием специального RFT-усилителя позволяет диагностировать трубы теплообменников из ферромагнитных материалов. Мобильность оборудования позволяет проводить вихретоковый контроль непосредственно на предприятиях (рисунок 1). Рис. 1 - вихретоковый контроль на промышленной площадке Программа для обработки сигналов ЕСVision позволяет правильно классифицировать дефекты, определять их тип и глубину. Это необходимо для мониторинга дефектных труб при последующих обследованиях. Рис. 2 - дефект на теплообменной трубе На рисунке 2 показана теплообменная труба, демонтированная из конденсатора ВД. Хорошо видна наружная трещина, обнаруженная по результатам вихретокового контроля. Для дополнительного подтверждения глубины трещины, были проведены металлографические исследования трубы в этой области. Справа показана трещина в одном из сечений. Исследования подтвердили, что глубина трещины составляет более 75% толщины стенки, что хорошо согласуется с данными вихретокового контроля. Такая трубка подлежит глушению. Кроме того, в необходимых случаях для исследования внутренней поверхности труб используется видеоэндоскоп с записью всей видеоинформации. Рис.3 - схемы трубных досок По результатам вихретокового контроля теплообменных труб составляется схема трубной доски (рисунок 3) с указанием дефектных труб. Для удобства, трубы в зависимости от степени изношенности обозначаются разными цветами. Рис. 4 - сканирование толщины стенки по длине (глубине) Кроме того, графически представляется износ труб по длине (рисунок 4). Это необходимо для определения в аппарате зон, где трубы подвергаются наибольшему поражению. Эта информация нужна для исследования причин повышенного коррозионного износа труб и разработки технических решений, направленных на их устранение. Так, по результатам вихретокового контроля в стриппере одного из агрегатов, был обнаружен существенный неравномерный износ труб по площади трубной доски. Как показал анализ, наиболее вероятной причиной износа труб являлось неравномерное распределение плава из-за погрешностей изготовления сложного по конструкции трехъярусного распределителя плава. Было принято решение реконструировать распределитель по патенту ОАО «НИИК». Последующая инспекция аппарата после изменения распределителя выявила существенное снижение износа труб. В испарителе второй ступени выпарки, который представляет собой кожухотрубчатый теплообменник, на одном из агрегатов произошло катастрофическое разрушение ряда теплообменных труб вплоть до сквозного разрушения. Вихретоковый контроль испарителя показал, что в верхней части труб имеется значительный коррозионный износ. Глубина дефектов в виде утонения стенки и коррозионных язв в этой области в ряде периферийных труб достигала 70%. В результате проведенных исследований и на основании данных обследования были внесены изменения в конструкцию аппарата и технологический режим, которые позволили существенно уменьшить износ труб и предотвратить внезапные остановки из-за пропусков.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.