Приложение 2. Программа технического диагностирования поверхностных теплообменников (ПВД, ПНД, бойлеров и т.п.)

Приложение 2

Программа
технического диагностирования поверхностных теплообменников (ПВД, ПНД, бойлеров и т.п.)

Общие положения

Визуальный осмотр наружной и внутренней (в доступных местах) поверхностей корпуса сосуда проводится с целью обнаружения трещин, коррозионных язв, выпучин, вмятин и других возможных поверхностных дефектов.

При отсутствии возможности демонтажа трубной системы теплообменного аппарата техническое диагностирование его проводится по индивидуальной программе.

При обнаружении недопустимых дефектов необходимо зафиксировать их расположение и размеры на прилагаемой к протоколу визуального осмотра схеме или в формуляре.

При обнаружении скоплений коррозионных язв необходимо измерить размеры и глубину зон коррозионного повреждения и указать их расположение на схеме или в формуляре.

Для одиночных язв и раковин, расположенных от кромки ближайшего отверстия на расстоянии не менее (где D - средний диаметр, S - толщина стенки элемента), их допустимая глубина составляет 3,0 мм для корпусов сосудов с толщиной стенки 16 мм и более и 2,0 мм - для остальных сосудов при максимальной протяженности дефекта не более . Одиночными считаются язвы или раковины расположенные на расстоянии между их кромками не менее , но не менее 50 мм.

Допускается оставлять без выборки скопления коррозионных язв глубиной не более 1,0 мм и продольные цепочки язв глубиной не более 0,5 мм при максимальной протяженности скоплений и цепочек язв не более .

Коррозионные язвы, раковины, эрозионные повреждения большей глубины (размеров) необходимо выбрать абразивным инструментом с плавным скруглением краев выборок. Все обнаруженные при визуальном осмотре трещины подлежат выборке.

Необходимость заварки выборок обнаруженных дефектов определяется требованиями п. 5.12 настоящей Инструкции.

Обнаруженные вмятины или выпучины необходимо измерить и указать их размеры и расположение на схеме или формуляре; при этом глубина вмятины (выпучины) отсчитывается от образующей (или направляющей) недеформированного сосуда. Если наибольший размер вмятины (выпучины) не превышает 200 мм, то достаточно измерить глубину вмятины (выпучины) только в точке максимального прогиба с привязкой этой точки к границам вмятины. Если максимальный размер вмятины (выпучины) превышает 200 мм, то необходимо измерить ее глубину в нескольких точках. В качестве таких точек следует принять узловые точки сетки, ячейки которой не превышают 50x50 мм, и результаты измерений представить в виде таблицы; при этом одна из узловых точек сетки должна быть совмещена с центром вмятины (выпучины), где ее глубина является максимальной. При наличии плоского участка вмятины или выпучины необходимо измерить его и указать на той же схеме или формуляре.

1 Подогреватели высокого давления

1.1 Визуальный осмотр наружной и внутренней поверхности корпуса.

1.2 При обнаружении смещений или увода (угловатости) кромок стыкуемых элементов в сварных соединениях, превышающих требования Правил Госгортехнадзора России ПБ 10-115-96 (утверждены Постановлением Госгортехнадзора России от 18.04.95 г. N 20) или "Правил проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных: ПБ 03-384-00" (утверждены Постановлением Госгортехнадзора России от 04.10.00 N 57), необходимо измерить максимальные значения параметров смещения (в) или увода (f) и указать их в протоколе.

1.3 Определение овальности корпуса ПВД не менее чем в трех сечениях, отстоящих одно от другого не менее чем на 1 м, и на расстоянии м от фланцевого разъема и шва приварки верхнего днища. Контрольные сечения следует располагать таким образом, чтобы на каждую обечайку приходилось не менее одного измерения овальности.

1.4 Ультразвуковой контроль (УЗК) стыковых сварных соединений обечаек и днищ в объеме 25% длины продольных и 10% длины поперечных (кольцевых) сварных швов, включая участки пересечения продольных и поперечных сварных швов на их длине не менее 200 мм в каждую сторону от точек пересечения. При обнаружении недопустимых дефектов объем контроля увеличивается вдвое.

1.5 Цветная (ЦД) или магнитопорошковая (МПД) дефектоскопия швов приварки парового штуцера к днищу и парового штуцера к укрепляющей накладке с околошовной зоной 50 мм - по всей длине шва.

1.6 Цветная дефектоскопия или МПД сварных соединений фланцев с обечайкой и днищем корпуса на длине не менее 800 мм, но не менее 10% протяженности каждого сварного шва, включая зону пересечения с продольным швом обечайки. Ширина контролируемой зоны должна быть не менее 50 мм.

1.7 Цветная дефектоскопия или МПД участков внутренней поверхности вокруг отверстий, не содержащих укрепляющей накладки, с шириной контролируемой зоны не менее диаметра отверстия.

1.8 Контроль методами ЦД или МПД всех сомнительных по результатам визуального осмотра участков поверхности корпуса, а также поверхности вмятин (выпучин), выборок дефектов и мест ремонтных (включая заводские) заварок.

1.9 Измерения методом ультразвуковой толщинометрии (УТ) толщины стенки в местах выборок обнаруженных ранее дефектов, в местах повышенного коррозионного или эрозионного износа стенки, а также на других сомнительных участках (расслоение, выпуклости и др.). Участки контроля определяются по результатам визуального осмотра и должны быть указаны на прилагаемой к протоколу измерения схеме или в формуляре.

1.10 Измерения методом УТ толщины стенки по четырем образующим обечаек, патрубков (в том числе для слива конденсата) и четырем радиусам днищ через ~90° по окружности элемента. На каждой обечайке корпуса проводится не менее трех измерений по одной образующей (в нижней, средней и верхней ее зонах). На днищах проводится не менее четырех измерений на каждом из четырех радиусов. На патрубках (штуцерах) проводится не менее четырех измерений по всему периметру.

1.11 Определение переносным прибором (твердомером) твердости металла обечаек и днищ корпуса не менее чем по двум образующим обечаек и четырем радиусам днищ. На каждой обечайке проводится не менее трех измерений по одной образующей (в средней и крайних ее зонах), а на днищах - не менее трех измерений на каждом из четырех радиусов.

По одному контрольному участку на каждом из четырех радиусов верхнего днища следует располагать в непосредственной близости от парового штуцера.

1.12 Для ПВД с температурой греющего пара более 400°С следует выполнить исследование микроструктуры металла в зоне парового штуцера методом реплик или на сколах.

1.13 В случаях, оговоренных п. 4.7.3 настоящей Инструкции, проводятся исследования механических свойств и структуры металла на вырезках. Вырезаемую пробу следует отбирать из верхнего участка цилиндрической части корпуса (если нет других показаний). Расстояние от края пробки до кромки ближайшего отверстия или сварного шва должно быть не менее (где D - средний диаметр элемента, S - толщина стенки).

1.14 Если минимальная фактическая толщина стенки корпуса ПВД окажется меньше соответствующих данному типу аппарата значений, приведенных в табл. 1 настоящего приложения, а также в других случаях, оговоренных пп. 4.9.2, 4.9.3 и 4.9.5 настоящей Инструкции, следует выполнить поэлементный поверочный расчет на прочность согласно ГОСТ 14249-89 (утвержден Постановлением Государственного Комитета СССР по стандартам от 18.05.89 N 1264), ГОСТ 24755-89 (утвержден Постановлением Государственного Комитета СССР по стандартам от 18.05.89 N 1263) и РД 10-249-98 (утверждены Постановлением Госгортехнадзора России от 25.08.98 г. N 50), а при необходимости - расчеты специальными методами.

1.15 Если ПВД эксплуатируется в режиме циклического нагружения, т.е. количество циклов нагрузки, включая колебания давления с размахом давления в отборе при номинальной нагрузке турбины, превышает 1000 (с учетом планируемого срока продления эксплуатации), а также в других случаях, оговоренных п. 4.9.4 настоящей Инструкции, проводится расчет на усталостную прочность корпуса и элементов трубной системы ПВД согласно ГОСТ 25859-83 (с Изменением N 1, утвержденным Постановлением Государственного Комитета СССР по стандартам от 17.04.90 N 906), РД 10-249-98 (утверждены Постановлением Госгортехнадзора России от 25.08.98 г. N 50) и другой действующей нормативной документацией с определением ресурса безопасной работы аппарата.

1.16 Визуальный осмотр трубной системы.

1.17 Измерение толщины стенки методом УТ элементов трубной системы в соответствии с действующей нормативной документацией, с последующим расчетом их на прочность согласно РД 10-249-98 (утверждены Постановлением Госгортехнадзора России от 25.08.98 г. N 50), где Р принимается равным 0,9 максимального расчетного давления.

1.18 Контроль и оценка состояния крепежных деталей в объеме действующей нормативной документации (табл. 2, п. 1.20 настоящего приложения).

Если в процессе эксплуатации ПВД производилась полная или частичная замена крепежных деталей на детали, изготовленные из других (отличных от исходных) марок сталей, необходимо проверить соответствие сочетаний марок сталей шпилек, гаек и фланцев требованиям пп. 3.13-3.17 "Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением: ПБ 10-115-96" (утверждены Постановлением Госгортехнадзора России от 18.04.95 г. N 20 и раздела 2.7 "Правил проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных: ПБ 03-384-00") (утверждены Постановлением Госгортехнадзора России от 04.10.00 N 57).

Таблица 1 - Допустимая толщина стенки обечайки (числитель) и днища (знаменатель) корпусов ПВД после 30 лет эксплуатации

ПВД, типоразмер	Толщина, мм
БИП-200 N 4	19,0/19,0
БИП-200 N 5	31,0/31,0
ПВСС-200 N 4	16,0/16,0
ПВСС-200 N 5	30,0/30,0
ПВСС-350 N 4	16,0/16,0
ПВСС-350 N 5	30,0/30,0
ПВ-150/180-1	14,0/14,0
ПВ-150/180-2	33,0/33,0
ПВ-200/180-1	14,0/14,0
ПВ-200/180-2	33,0/33,0
ПВ-180-180-20	11,2/12,4
ПВ-180-180-33	19,2/21,2
ПВ-250-180-21	12,3/11,7
ПВ-250-180-33	19,2/18,2
ПВ-350-30-21	13,4/12,2
ПВ-350-230-36	22,7/22,4
ПВ-350-230-50	31,0/31,2
ПВ-425-230-13	8,8/8,2
ПВ-425-230-23	17,3/16,3
ПВ-425-230-35	22,2/22,0
ПВ-500-230-14	10,4/9,9
ПВ-500-230-30	21,0/19,9
ПВ-500-230-44	29,1/30,1
ПВ-500-230-50	34,1/34,0

1.19 Гидравлические испытания трубной системы и корпуса согласно "Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением: ПБ 10-115-96" (утверждены Постановлением Госгортехнадзора России от 18.04.95 г. N 20) и дополнительным требованиям п. 4.8.2 настоящей Инструкции.

Таблица 2 - Перечень контролируемых элементов трубной и дренажной систем ПВД

Объект контроля	Объем контроля
Ответвления: от входного стакана к раздающему коллектору, от верхнего сборника к центральной отводящей трубе	За сварным швом и на расстоянии 50 и 100 мм от него по всей поверхности (в 8-12 точках)
Гибы ответвлений от входного стакана к коллекторам и от собирающих коллекторов к верхнему сборнику	В среднем радиальном сечении гиба и на расстоянии 50 мм от него по обе стороны
Участки коллекторных и перепускных труб за дроссельными шайбами	За сварным стыком дроссельной шайбы и на расстоянии 50 и 100 мм от него по ходу питательной воды в доступных местах
Участки конденсатопроводов за регулирующими клапанами (РК) уровня воды в ПВД	За сварным стыком и на расстоянии 50 и 100 мм от него по ходу конденсата
Прямые участки и гибы входных участков змеевиков	На длине 250 мм

1.20 Объем проверки крепежных деталей ПВД

Дефектацию шпилек и болтов следует проводить осмотром, проверкой калибрами по номинальному размеру резьбы, измерениями. Отсутствие трещин в шпильках проверяется методом УЗД.

Крепежные детали подлежат замене, если при дефектации обнаружены:

- вытягивание резьбы;

- трещины;

- рваные места, выкрашивание ниток резьбы глубиной более 1/2 высоты профиля резьбы или длиной более 5% общей длины резьбы по винтовой линии, а в одном витке - более 25% его длины;

- отклонение от прямолинейности более 0,2 мм на 100 мм длины;

- повреждение граней и углов гаек, препятствующее затяжке крепежного изделия, или уменьшение номинального размера под ключ более чем на 3%;

- вмятины глубиной более 1/2 профиля резьбы.

Обнаруженные заусеницы, вмятины глубиной <1/2 высоты профиля резьбы и длиной <8% длины резьбы, а в одном витке менее 50% его длины следует устранить прогонкой резьбонарезным инструментом. Допустимая шероховатость резьбы - не хуже .

Повреждения гладкой части шпилек (болтов) устраняются механической обработкой. Допустимое уменьшение диаметра не должно превышать 3% номинального. Шероховатость поверхности - не хуже .

2 Подогреватели низкого давления (ПНД), сетевой воды и мазута, бойлеры, испарители и другие теплообменные аппараты

2.1 Визуальный осмотр наружной и внутренней (в доступных местах) поверхностей корпуса, а также элементов трубной системы в доступных местах (трубные доски, вальцованные соединения труб и др.).

2.2 При обнаружении недопустимых смещений или увода (угловатости) кромок стыкуемых элементов в сварных соединениях необходимо измерить максимальные значения параметров смещения (в) или увода (f) и указать их в протоколе.

2.3 Ультразвуковой контроль (УЗК) стыковых сварных соединений обечаек и днищ в объеме не менее 10% длины продольных и поперечных (кольцевых) сварных швов, включая участки пересечения продольных и поперечных сварных швов на их длине не менее 200 мм в каждую сторону от точек пересечения. При обнаружении недопустимых дефектов объем контроля увеличивается вдвое.

2.4 Цветная дефектоскопия или МПД швов приварки фланцев на их длине не менее 400 мм, но не менее 10% вдоль сварного шва, включая точку пересечения с продольным швом обечаек, и шириной контролируемой зоны не менее 50 мм от кромки шва.

2.5 Цветная дефектоскопия или МПД участков поверхности вокруг сварных швов приварки патрубков диаметром мм - по всей длине шва с шириной контролируемой зоны не менее 20-30 мм.

2.6 Цветная дефектоскопия или МПД днищ в объеме не менее одного контрольного участка на каждом днище размером 100x100 мм.

Кроме указанных зон контролю методом ЦД или МПД должны быть подвергнуты все сомнительные по результатам визуального осмотра участки сварных швов или основного металла, включая поверхность вмятин или выпучин, а также места выборок и ремонтных заварок.

2.7 Измерение ультразвуковым методом (УТ) толщины стенки обечаек, камер, днищ и патрубков сосудов.

Толщина стенки цилиндрического корпуса контролируется не менее чем в 8 точках каждой камеры и обечайки или 4 точках каждой полуобечайки (корыта), равномерно распределенных по поверхности элемента. Толщина стенки укороченных обечаек (длиной мм) контролируется в 4 точках, равномерно распределенных по окружности обечайки. При невозможности полного внутреннего осмотра корпуса (камер) участки измерения толщины стенок следует совмещать с зонами повышенного износа, включая окрестности патрубков подвода пара и отвода конденсата.

Толщина стенки каждого днища контролируется не менее чем в 9 точках: одна точка в центре и по 2 точки на каждом из четырех радиусов днища, разнесенных через ~90° по окружности.

Толщина стенки патрубков диаметром мм контролируется в 4 точках по окружности патрубка через ~90°.

При обнаружении сомнительных участков по результатам визуального осмотра (коррозионный или эрозионный износ, язвы, вмятины или выпучины) или при выявлении расслоения металла, а также при наличии выборок количество точек измерения следует увеличить.

2.8 Измерение методом УТ толщины стенки труб отвода конденсата от греющей секции. Количество точек измерения должно быть не менее 10, включая прямые участки и гибы.

2.9 Измерение твердости металла переносным прибором.

На каждой обечайке сосуда контроль твердости металла проводится не менее чем в 4 точках. При наличии укороченных обечаек (длиной мм) контроль твердости проводится в двух точках.

На каждом днище сосуда твердость измеряется в 5 точках: в центре днища и посредине каждого из 4 радиусов через ~90° по окружности.

Рекомендуется точки измерения твердости совмещать с точками измерения толщины стенки.

2.10 При обнаружении дефектов, превышающих требования "Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением: ПБ 10-115-96" (утверждены Постановлением Госгортехнадзора России от 18.04.95 г. N 20) и "Правил проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных: ПБ 03-384-00" (утверждено Постановлением Госгортехнадзора России от 04.10.00 N 57), а также в случаях, оговоренных пп. 4.9.3 и 4.9.5 настоящей Инструкции, следует выполнить поэлементный расчет на прочность согласно ГОСТ 14249-89 (утвержден Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18.05.89 N 1264), ГОСТ 24755-89 (утвержден Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18.05.89 N 1263) и РД 10-249-98 (утверждены Постановлением Госгортехнадзора России от 25.08.98 г. N 50).

2.11 В случаях, оговоренных п. 4.9.4 настоящей Инструкции, следует выполнить расчет на усталостную прочность корпуса сосуда согласно ГОСТ 25859-83 (с Изменением N 1, утвержденным Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 17.04.90 N 906) и РД 10-249-98 (утверждены Постановлением Госгортехнадзора России от 25.08.98 г. N 50).

2.12 Гидравлические испытания трубной системы (нагревательной секции) и корпуса пробным давлением согласно "Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением: ПБ 10-115-96" (утверждены Постановлением Госгортехнадзора России от 18.04.95 г. N 20) и дополнительным требованиям п. 4.8.2 настоящей Инструкции.