Страница 1 из 4
Евгений Сергеев, Ферейдун Мадждния
Инспекция паровых котлов и теплообменного оборудования
Преамбула
Авторы являются высококвалифицированными специалистами с многолетним опытом работы в сферах: инспекционного контроля на производственных предприятиях включая нефтегазовую промышленность, реализации проектов управления строительством и эксплуатации, формировании и обучения проектной команды по качеству, разработка и внедрение системы контроля качества в ходе строительства и эксплуатации.
Для целей повышения уровня компетенций инспекторов, студентов и лиц, заинтересованных в контроле качества заводского оборудования, авторы решили подготовить серии книг по проверке оборудования различных номенклатурных групп. Уникальный подход заключается в том, что в дополнение к объяснению методов контроля, также описаны общие принципы износа и специфика оборудования.
Мы попытались охватить тип оборудования, которое широко используется на различных предприятиях, таких как нефтегазоперерабатывающие заводы, нефтегазохимические заводы, насосные станции повышения давления, нефтебазы и погрузочные устройства, а также электростанции и коммунальные предприятия.
Введение
Целью серии книг является разъяснения принципов, подходов и практических навыков инспекционного контроля технологического оборудования, используемого в промышленности, а также оказание информационной помощи инспекторам и студентам в развитии базовых навыков проведения инспекций. Намерение состоит в том, чтобы сосредоточиться на инспекционном контроле в ходе эксплуатации оборудования, не углубляясь в процесс инспекции при изготовлении и монтаже, который требует иного подхода и техники.
Инспекции технологического оборудования, находящегося в эксплуатации, проводятся с целью сбора данных о состоянии оборудования и его частей, с дальнейшим проведением анализа и надлежащей оценки механической целостности оборудования для его последующей эксплуатации, объема ремонтных работ, модернизации, изменения конструкции и/или его полной замены по мере необходимости.
Эта книга посвящена паровым котлам и теплообменному оборудованию, которые эксплуатируются на нефтяных и газовых заводах, жилых объектах, а также в энергетической промышленности. Использование в различных секторах имеет большое значение для ознакомления с общими проблемами и механизмами износа в оборудовании, особенно в котлах, и убедиться в их безопасной работоспособности, поскольку выходы из строя котлов по различным причинам были катастрофическими в течение последних 100 лет.
Работоспособность и надежность оборудования – вопрос первостепенной важности для каждого действующего объекта, поэтому руководство прикладывает все усилия для обеспечения безопасной и эффективной эксплуатации. В настоящее время множество компаний внедрили систему управления целостностью активов (asset integrity management system) своими силами, либо привлекаются группы инженеров и/или технических специалистов для того, чтобы уделить особое внимание производственным объектам и их надежности.
Эксплуатирующие организации могут иметь штатных или нанимать сторонних специалистов для проведения осмотров и наблюдения оборудования в целях удовлетворения потребностей анализа целостности, а также для соответствия нормативным требованиям. Инспектора по контролю состояния оборудования должны пройти соответствующее обучение для получения знаний в области норм и руководящих стандартов, а также пройти аттестацию, чтобы иметь право проводить инспекционный контроль оборудования. В каждой стране есть определенные требования к квалификации и компетентности специалистов, которые должны соблюдаться всеми лицами, проводящими инспекцию оборудования.
При отсутствии нормативных и юрисдикционных требований каждая нефтегазодобывающая компания должна обеспечить, чтобы инспекторы имели компетентную подготовку и необходимые навыки для выполнения работы, а также удовлетворяли требованиям страховой компании и/или не ставили под угрозу гарантию оборудования, если она применима. Для рынка США рекомендуется, чтобы компании, которые имеют и эксплуатируют котлы и другое оборудование, работающее под давлением, привлекали внешних сертифицированных инспекторов, например, аттестованных по API, NBBI или эквивалентные аттестации, чтобы в результате получить квалифицированное обследование и повысить компетенции штатных инспекторов.
Каждая эксплуатирующая компания должна иметь набор документированных процедур, описывающих процессы: проверки оборудования, работающего под давлением; требований безопасности и защиты окружающей среды; квалификации и обучения персонала, выполняющего проверку и/или экспертизы, и квалификации лиц, участвующих в ремонте оборудования.
По завершении проверки инспектором/инженером должен быть проведен анализ для оценки целостности оборудования и определения степени износа. Анализ может определить остаточный срок службы сосуда на основе измеренной толщины, и поэтому рецензент может рекомендовать корректирующие мероприятия, такие как ремонт, внеплановое обслуживание, дополнительные проверки или замену.
При подготовке оборудования под давлением к ремонту, переделке и/или замене должна быть подготовлена следующая информация: комплект необходимых чертежей, перечни материалов, перечень необходимых ресурсов и графики работ. Это позволит своевременно заказать или изготовить необходимые комплектующие. Следует отметить, что для рынка США, ремонт или изменения должны быть рассмотрены и одобрены инспектором по вводу в эксплуатацию (NBBI National Board of Boilers and Pressure Vessels Inspectors) до начала работ, если оборудование, работающее под давлением, имеет штамп ASME и зарегистрировано в NBBI.
Для обеспечения наличия всех данных, необходимых для компетентной оценки, компании, эксплуатирующие котлы, должны иметь эффективную систему хранения и доступа к отчетам о проверке, чертежам, отчетам о проведенных анализах надежности. Система может быть в виде жестких или предпочтительно электронных файлов, защищенных от нежелательных и несанкционированных изменений или удалений. Каждый котел и оборудование, работающее под давлением, должно иметь план предстоящих проверок, основанный на их условиях для соблюдения юрисдикционных норм, политики компании в отношении целостности и рекомендаций по целостности активов. Руководство компании ответственно за проведение таких проверок и обеспечение безопасности персонала, имущества и окружающей среды.
Глава-I Паровые котлы
Типы котлов
Котлы делятся на четыре основные типа: электрические, огнетрубные (FT, Fire Tube Boilers), водотрубные (WT, Water Tube Boilers) и котлы с ядерным реактором. Последующая разбивка по типу производится на основании конструкции, показателей давления, рабочих параметров и области применения.
Котлы могут быть как водогрейными, так и парогенераторными, предназначенными для использования на суше, локомотивах или морских судах, переносными (смонтированными на передвижной платформе) или стационарными. Для увеличения мощности, котлы ограниченной мощности поставляются в комплектных установках и обвязываются на месте установки.
Первые три типа котлов могут использоваться для коммерческих, институциональных или промышленных применений. Для выработки электроэнергии используются только водотрубные котлы и котлы с ядерными реакторами. Водотрубные котлы наиболее распространены в эксплуатации на нефтеперерабатывающих предприятиях, электростанциях и нефтехимических заводах.
Для большинства крупных промышленных предприятий по всему миру обычно используются котлы FT или WT.