ТЕХНИЧЕСКОЕ ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО УСТРОЙСТВА «Подогреватель высокого давления ПВД-6 турбины ст.№3» типа ПВ-425-230-23М Пилипенко В.С.,Скоблецкий Д.А.,Николаев В.В.,Сложеникин В.И.,Охрименко В.В.

ООО "Аскотехэнерго-диагностика"


Номер: 2-2
Год: 2016
Страницы: 60-64
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

техническое устройство, техническое диагностирование, подогреватель высокого давления, technical device, technical diagnosis, the high pressure heater

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

Проверка соответствия сосуда нормам промышленной безопасности, установкой возможности продления сроков дальнейшей эксплуатации сосуда.

Текст научной статьи

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]; - Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением», утвержденных приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 25.03.2014г. №116 [3]. Подогреватель высокого давления предназначен для подогрева питательной воды котлов, устанавливается в регенеративной системе турбоустановок ТЭС. Состоит из корпуса (V=10500л) и трубной системы (V=3200л), образованной коллекторными и распределительными трубами, центральной трубой, спиральными змеевиками. В корпусе пар, на выходе - конденсат, в трубной системе - вода. Сварные швы корпуса и днищ выполнены встык автоматической сваркой. Трубная система - ручная электродуговая сварка. Спирали - контактная сварка. Объемы и методы дефектоскопического контроля сварных швов предприятия-изготовителя - сведения отсутствуют Год изготовления апрель 1972 Введен в эксплуатацию февраль 1973. Фактические параметры работы сосуда: В корпусе - Р=2,2 МПа; Твх=380 °С; В трубной части - Р=23,0 МПа; Т=250 °С Испытательное давление для корпуса: 3,4 МПа Испытательное давление трубной части: 28,75 МПа Количество пусков-остановов по сведениям заказчика за весь период эксплуатации сосуда не превышает 500. Условные обозначения: ВК - визуальный контроль; ИК - измерительный контроль; УТ - ультразвуковая толщинометрия; УЗК - ультразвуковой контроль сварных соединений; МПД - магнитопорошковая дефектоскопия Диагностирование проводилось в следующем объеме: а) анализ технической документации на сосуд; б) наружный и внутренний осмотр сосуда; в) неразрушающий контроль сварных соединений; г) толщинометрия корпусных элементов сосуда; г) толщинометрия трубных элементов сосуда; д) контроль крепежа; е) оценка коррозионного состояния сосуда; ж) оценка прочности сосуда; з) гидравлические испытания сосуда. Исследование механических характеристик металла подогревателя по вырезке (химического состава и структуры) не проводились ввиду отсутствия технической необходимости. ВК и ИК. Проведен визуально-измерительный контроль (наружный и внутренний в доступных местах осмотр) для оценки коррозионного состояния сосуда (определения вида коррозионных повреждений, их размеров и участков локализации), а также выявления дефектов, которые могли возникнуть при транспортировке, монтаже и эксплуатации сосуда. ВИК подвергались наружная и внутренняя поверхность корпуса, днищ сосуда и трубная система в доступных местах, кромки отверстий, сварные швы , а также участки внутренней поверхности вокруг отверстий. Установлено: - трещин, коррозионных язв, эрозионных повреждений, выпучин, и других возможных поверхностных дефектов не обнаружено; - смещений и увода (угловатостей) стыкуемых элементов в сварных соединениях не обнаружено; - вмятин, выборок дефектов не обнаружено. Замеры овальности проведены в 3-х сечениях корпуса. В результате измерений овальности со стороны внутренней поверхности корпуса получены значения овальности не выходящие за пределы допустимых значений (не более 1,5% согласно требований СО 153-34.17.439-2003). Максимальное измеренное значение овальности обечайки: 0,18 % < 1,5%. Приборы КИП соответствуют проектной документации, метрологически поверены и имеют соответствующие клейма и отметки.). Толщинометрия входных патрубков спиралей. В результате контроля патрубков спиралей ПВД дефектов и утонения стенок, препятствующих дальнейшей эксплуатации сосуда не обнаружено. Минимальная толщина входнпого патрубка в районе коллектора составляет 3,3мм, что больше минимально рекомендованной толщины спирали, для подогревателя, данного типа. Толщинометрия корпусных элементов сосуда. Измерение толщин стенок основных элементов (обечаек и днищ) сосуда проводилось методом УТ. Для измерений использован переносной ультразвуковой толщиномер. Ультразвуковая толщинометрия выполнялась в следующем объеме: по четырем образующим обечаек и четырем радиусам днищ через ~90 по окружности элемента. На каждой обечайке корпуса проводилось не менее трех измерений по одной образующей (в нижней, средней и верхней ее зонах). На днищах проводилось не менее четырех измерений на каждом из четырех радиусов. Расположение точек измерений приведено на схеме сосуда в Приложении. Согласно результатам ультразвуковой толщинометрии минимальная толщина обечайки корпуса 20,6 мм при номинальной 22,0 мм. Утонение обечайки составляет 6,4 %, что не превышает допустимое отклонение от номинала (до 10%). Минимальная толщина верхнего днища составляет 24,4 мм при номинальной 22,00 мм. Утонение днища составляет 7,3 %, что находится не выше допустимого отклонения (до 10%). Минимальная толщина нижнего днища составляет 19,8 мм при номинальной 22,00 мм. Утонение днища составляет 10,0 %, что находится в пределах допустимого отклонения (до 10%). Фактические толщины элементов сосуда использовались при расчете на прочность. Толщинометрия наружных патрубков сосуда. В результате контроля наружных патрубков ПВД дефектов и утонения стенок, препятствующих дальнейшей эксплуатации сосуда не обнраужено. Толщинометрия элементов трубной системы сосуда. В результате контроля элементов трубной системы (коллекторов, гибов, участков за дроссельными устройствами) ПВД дефектов и утонения стенок, препятствующих дальнейшей эксплуатации сосуда не обнраужено. Фактические толщины коллекторов отличаются от номинальных не более чем на 10%, что находится в пределах допустимого отклонения (до 10%). Неразрушающий контроль сварных соединений. Для выявления дефектов использовались следующие неразрушающие методы контроля: • ультразвуковая дефектоскопия (УЗД); • цветная дефектоскопия (ЦД); Ультразвуковой контроль Объемы контроля. Проведен ультразвуковой контроль стыковых сварных соединений обечаек и днищ в объеме 25% длины продольных и 10% кольцевых сварных соединений, включая участки пересечения на их длине не менее 200мм в каждую сторону от точек пересечения. В результате контроля дефектов не обнаружено. Цветная дефектоскопия Контроль с применением метода цветной дефектоскопии выполнялся в следующем объеме: 1. сварные швы приварки парового штуцера к днищу и парового штуцера к укрепляющей накладке с околошовной зоной не менее 50 мм по всей длине шва; 2. сварные соединения фланцев с обечайкой и днищем длиной контролируемой зоны 800 мм, включая зону пересечения с продольным швом обечайки шириной контролируемой зоны не менее 50 мм; 3. участки вокруг отверстий, не содержащих укрепляющей накладки, с шириной контролируемой зоны не менее диаметра отверстий. В результате контроля дефектов не обнаружено. Измерение твердости элементов корпуса сосуда. Проведены замеры твердости металла обечаек, верхнего и нижнего днищ корпуса. Результаты измерений твердости не выходят за пределы допустимых значений (для стали 20 К - от 110 до 170НВ). Твердость металла днищ находится в пределах 145 - 155 НВ. Твердость металла обечаек находится в пределах: 149 - 160 НВ. Контроль крепежа Проведена проверка крепежных деталей ПВД. Проводился визуальный осмотр 24 шпилек и 48 гаек и УЗК 24 шпилек. Материал шпилек - сталь 35. Результаты ВИК состояние крепёжных деталей (шпилек и гаек) разъёмов ПВД - вытягивания резьбы, трещин, вмятин глубиной более половины профиля резьбы и длиной более половины витка, рваных мест, недопустимого выкрашивания ниток резьбы, повреждения граней и углов, уменьшения граней под ключ более 3%, недопустимых отклонений от прямолинейности не обнаружено. Результаты УЗК шпилек - дефектов не обнаружено. Гидравлическое испытание. Проведены гидравлические испытания сосуда (корпуса и трубной части). Пробное давление: в корпусе: 1,85 МПа в трубной части: 28,75 МПа Условия проведения испытаний указаны в соответствующем акте в приложении к заключению. Результаты испытаний: Сосуд выдержал гидравлическое испытание пробным давлением. Анализ прочности Для определения остаточного ресурса проведены расчеты: - по скорости износа стенок деталей корпуса и патрубков; - по фактическим толщинам стенок на прочность деталей корпуса, патрубков и трубной системы. В результате расчета установлено: В результате поверочного расчета на прочность основных элементов сосуда с учетом фактических толщин стенок установлено, что условия прочности для разрешенных параметров среды - удовлетворяются. В результате расчета установлено, что расчетный остаточный ресурс основных элементов сосуда, определенный по фактической скорости коррозии превышает 6,6 лет и в соответствии с рекомендациями по максимальному сроку поэтапного продления ограничивается сроком - 6 лет. Исследования микроструктуры металла не проводились в связи с фактической температурой пара на входе ниже 4000С. Вырезка для исследования механических свойств металла не проводилась в связи с тем, что полученные значения твердости не выходят за пределы нормативных значений, нарушениях режимов эксплуатации, могущих повлиять на изменение структуры и свойств металла не зарегистрировано. Выводы. 1. Сосуд Подогреватель высокого давления (ПВД)-6 турбины ст. № 3, тип ПВ 425-230-23М, находился в эксплуатации до момента настоящего обследования 42 года. Специфических особенностей эксплуатация сосуда не имеет. Ремонтно-восстановительных работ на сосуде не зафиксировано, за исключением вырезки змеевиков, очистки и замены диафрагм. 2. При наружном визуально-измерительном контроле недопустимых дефектов корпуса и трубной системы подогревателя не обнаружено. Овальность корпуса подогревателя не превышает установленных норм. 3. Толщинометрия элементов подогевателя существенных утонений не выявила. 4. При проведении капиллярного контроля(ЦД) поверхностных и подповерхностных дефектов не обнаружено. 5. Ультразвуковой контроль сварных соединений и околошовной зоны дефектов не выявил. 6. Твердость металла корпуса находится в допустимых пределах. 7. В результате осмотра и геометрических измерений шпилек и гаек трещин, вмятин, вытягивания резьбы, повреждение граней, отклонения от прямолинейности не обнаружено 8.УЗК шпилек дефектов не выявил 9. При проведении гидравлического испытания остаточных деформаций, трещин, разрывов, потения в сварных соединениях и основном металле не обнаружено. 10. В результате поверочного расчета на прочность основных элементов сосуда с учетом фактических толщин стенок установлено, что условия прочности для разрешенных параметров среды - удовлетворяются. 11. В результате расчета остаточного ресурса установлено, что остаточный ресурс основных элементов сосуда, определенный по фактической скорости коррозии превышает 6,6 лет. С учетом значительной наработки оборудования и нормативным периодом между внутренними осмотрами, назначенный срок продления до очередной диагностики сосуда ограничивается сроком равным 6 лет. 12. По результатам экспертизы промышленной безопасности сосуда Подогреватель высокого давления (ПВД)№6 турбины ст. № 3, тип ПВ 425-230-23М, дефектов, препятствующих дальнейшей безопасной эксплуатации сосуда не обнаружено. 13.Состояние сосуда соответствует требованиям промышленной безопасности. 14. Подогреватель высокого давления (ПВД)№6 турбины ст. № 3, тип ПВ 425-230-23М, оставить в дальнейшей эксплуатации сроком на 6 лет на установленных (паспортных) параметрах : в корпусе - Р £ 2,2 МПа; Твх £ 450(300)°С; в трубной части - Р=23 МПа; Т=250°С. 15. Не позднее, чем через 6 лет с момента проведения заключительных испытаний сосуд подлежит повторной экспертизе промышленной безопасности для определения возможности и сроков его дальнейшей эксплуатации.

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.