Инструкция по продлению срока безопасной эксплуатации паровых котлов с рабочим давлением до 4,0 мпа включительно



страница1/8
Дата10.05.2016
Размер1.51 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7   8
МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


СОГЛАСОВАНО

с Госгортехнадзором России

от 02 июня 2003 г. № БК-03-35/182


УТВЕРЖДЕНО

Приказом Министерства энергетики Российской Федерации от 24 июня 2003 г. № 254





ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОДЛЕНИЮ СРОКА БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

ПАРОВЫХ КОТЛОВ С РАБОЧИМ ДАВЛЕНИЕМ ДО 4,0 МПа ВКЛЮЧИТЕЛЬНО

И ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ С ТЕМПЕРАТУРОЙ ВОДЫ ВЫШЕ 115С

Настоящая Инструкция СО 153-34.17.469-2003 разработана в соответствии с основными положениями нормативных документов (НД), действующих в системе экспертизы промышленной безопасности.

Инструкция распространяется на паровые котлы с рабочим давлением более 0,07 МПа (0,7 кгс/см2) до 4,0 МПа (40 кгс/см2) включительно и температурой рабочей среды до 450°С, а также на водогрейные котлы и автономные экономайзеры с температурой воды выше 115°С, указанные в [1].

Настоящий НД устанавливает периодичность, основные технические требования к продлению срока безопасной эксплуатации котлов, определяет зоны, методы и объемы технического диагностирования, нормы и критерии оценки качества элементов котлов в пределах и по истечении назначенного срока службы, а также после аварии.

Настоящая Инструкция предназначена для расположенных на территории Российской Федерации предприятий и объединений предприятий (независимо от их организационно-правовых форм и форм собственности), эксплуатирующих тепловые электростанции и котельные.

Термины и определения, применяемые в настоящей Инструкции, приведены в приложении 1.


1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1 Техническое диагностирование котлов проводится в период их эксплуатации в пределах назначенного срока службы, после истечения назначенного срока службы, а также после аварии.

1.2 Назначенный срок службы для каждого типа котлов определяют предприятия-изготовители и указывают его в паспорте котла.

При отсутствии такого указания устанавливается следующая длительность назначенного срока службы:

- для стационарных котлов:

паровых водотрубных..........................................24 года

паровых огнетрубных (газотрубных).................20 лет

водогрейных всех типов......................................16 лет

- для передвижных котлов:

паровых и водогрейных.......................................12 лет

- для чугунных экономайзеров............................16 лет

1.3 В пределах назначенного срока службы, указанного в пункте 1.2 настоящей Инструкции, техническое диагностирование котлов, а также их техническое освидетельствование проводятся в соответствии с [1].

1.4 По достижении назначенного срока эксплуатации, указанного в пункте 1.2 настоящей Инструкции, производятся работы по продлению срока безопасной эксплуатации котла.

1.5 Работы по продлению срока безопасной эксплуатации котла, отработавшего назначенный срок службы, осуществляются в соответствии с положениями настоящего НД и включают:

- анализ технической (проектной, конструкторской, эксплуатационной, ремонтной) документации;

- наружный и внутренний осмотры;

- измерение овальности и прогиба барабанов, овальности гибов необогреваемых трубопроводов, прогиба коллекторов, наружного диаметра труб поверхностей нагрева, колокольчиков, диаметра и высоты головок заклепок заклепочных соединений; измерение размеров выявленных дефектов (коррозионных язв, трещин, деформаций и др.);

- контроль сплошности основного металла элементов, сварных и заклепочных соединений неразрушающими методами дефектоскопии;

- ультразвуковой контроль толщины стенки элементов;

- определение твердости металла барабанов и коллекторов с помощью переносных приборов;

- разрушающий контроль химического состава, свойств и структуры материала элементов (при необходимости);

- оценку степени коррозионно-эрозионного износа;

- расчеты на прочность элементов (при необходимости);

- гидравлическое испытание котла пробным давлением, проводимое в установленном порядке в соответствии с действующей НД;

- анализ результатов контроля, исследований, прочностных расчетов и гидравлического испытания;

- прогнозирование возможности, рабочих параметров, условий и срока дальнейшей безопасной эксплуатации котла, а также периодичности, объемов и методов последующего контроля.

1.6 Содержание этапов работ по техническому диагностированию и продлению срока безопасной эксплуатации котлов изложено в разделах 2 - 4 настоящей Инструкции.

1.7 После аварии следует проводить досрочный контроль технического состояния котлов, который должен включать методы, перечисленные в пункте 1.5 настоящей Инструкции, и может быть частичным в зависимости от места и степени повреждения элементов котла.
2 ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ ДИАГНОСТИРОВАНИЮ

И ПРОДЛЕНИЮ СРОКА БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОТЛОВ
2.1 Организацию работ по техническому диагностированию и продлению срока безопасной эксплуатации котла осуществляет предприятие - владелец котла.

2.2 Работы по техническому диагностированию и продлению срока безопасной эксплуатации котлов, отработавших назначенный срок службы, рекомендуется планировать и проводить таким образом, чтобы соответствующее решение было принято до достижения ими назначенного срока, указанного в пункте 1.2 настоящей Инструкции.

2.3 В случае отсутствия нарушений технологического режима эксплуатации котлов допускается совмещать в пределах одного года работы по техническому диагностированию с работами по техническому освидетельствованию в установленном порядке.

2.4 Визуальный и измерительный контроль, контроль металла элементов неразрушающими и разрушающими методами, исследования, расчеты, продление срока безопасной эксплуатации котлов осуществляются в соответствии с действующей НД на указанные виды работ в установленном порядке.

2.5 По результатам визуального, измерительного, дефектоскопического контроля, лабораторных исследований металла и расчетов элементов котла в соответствии с требованиями НД на отдельные виды контроля и исследований организацией, выполняющей указанные работы, составляется первичная документация в виде актов, заключений, протоколов, формуляров, таблиц, схем, рисунков, фотографий и др.

2.6 На основании первичной документации на визуальный и измерительный контроль, отдельные виды дефектоскопического контроля, результатов лабораторных исследований, расчетов, гидравлического испытания пробным давлением организацией, выполняющей работы по продлению срока безопасной эксплуатации котла, разрабатывается Итоговое заключение о его техническом состоянии, возможности, рабочих параметрах и сроке дальнейшей безопасной эксплуатации с рекомендациями мероприятий по контролю металла на продлеваемый период.

2.7 Итоговое заключение о возможности продления срока безопасной эксплуатации котла подписывается руководителем организации, проводившей работы по продлению срока, и передается владельцу котла.
3 ПОДГОТОВКА К ПРОВЕДЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
3.1 Подготовку к техническому диагностированию проводит организация, эксплуатирующая котел (предприятие-владелец).

3.2 Котел, подлежащий диагностированию, останавливается, охлаждается, дренируется и отглушается заглушками от соседнего котла, действующего трубопровода и других коммуникаций (пар, вода, газоходы, топливо); обмуровка и изоляция, препятствующие контролю, частично или полностью удаляются; при необходимости сооружаются леса.

3.3 Для обеспечения доступа к элементам котла для осмотра и контроля внутренние устройства в барабане, сухопарнике и других подобных им элементах частично или полностью удаляются.

3.4 Наружные и внутренние поверхности элементов котла промываются от накипи и загрязнений, отдельные участки поверхности зачищаются для проведения контроля неразрушающими методами. Зоны и объем контроля определяются приложениями (программами) 2-8 настоящей Инструкции, а качество подготовки поверхности для проведения контроля - НД на применяемые методы контроля.

3.5 Владелец котла предоставляет организации, проводящей работы по техническому диагностированию и продлению срока безопасной эксплуатации: паспорт котла; ремонтный журнал; журнал по водоподготовке; акты предписаний инспектора местного территориального органа Госгортехнадзора России; заключения по предыдущему контролю и обследованиям; материалы, в которых содержатся данные по конструкции котла, условиям эксплуатации, ремонтам, реконструкциям, заменам элементов.
4 ПРАВИЛА ПРОВЕДЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

И ПРОДЛЕНИЯ СРОКА БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОТЛОВ
4.1 Анализ технической документации

4.1.1 Анализ технической (проектной, конструкторской, эксплуатационной, ремонтной) документации проводится для ознакомления с конструктивными особенностями, материалами, технологией изготовления и условиями эксплуатации котла, а также для выявления мест и возможных причин образования дефектов в металле элементов в результате эксплуатации.

4.1.2 Анализ технической документации включает:

- проверку соответствия фактических режимов эксплуатации проектным по температуре, давлению, числу пусков, остановов, качеству питательной воды;

- анализ сертификатных данных для выявления случаев отклонения в исходных механических свойствах металла или его химическом составе;

- анализ данных о повреждениях, ремонтах, заменах, реконструкциях, осмотрах, очистках, промывках элементов котла, результатах технических освидетельствований, гидравлических испытаний;

- выявление отечественных аналогов иностранных марок сталей при диагностике металла котла импортной поставки;

- определение длительности эксплуатации оборудования в аномальных условиях; анализ обстоятельств и причин аварийных остановов и определение зон элементов, которые могли подвергаться негативному воздействию; получение информации о наличии дефектов, интенсивности их развития, а также о возможных изменениях механических характеристик и структуры металла элементов в процессе эксплуатации.

4.1.3 Результаты анализа технической документации используются для составления и корректировки индивидуальной программы диагностирования.
4.2 Разработка программы технического диагностирования котлов

4.2.1 Программы технического диагностирования котлов распространенных типов, а также программа диагностирования чугунных экономайзеров приведены в приложениях 2 - 9 настоящей Инструкции.

4.2.2 В программах определены:

- элементы котлов, работающие в режимах, под воздействием которых могут возникать и развиваться процессы окалинообразования, усталости, эрозии, коррозии, а также процессы, вызывающие изменение геометрических размеров, структуры и механических свойств металла;

- наиболее напряженные зоны (участки) элементов котлов, которые в результате особенностей конструктивного исполнения или условий эксплуатации наиболее предрасположены к образованию различных дефектов;

- объемы, методы контроля, исследований химического состава, микроструктуры, механических свойств металла элементов.

4.2.3 Программы предусматривают следующие методы контроля:

- визуальный контроль (ВК);

- измерительный контроль (ИК);

- цветную дефектоскопию (ЦД);

- магнитопорошковую дефектоскопию (МПД);

- контроль толщины стенки с помощью ультразвука (УЗТ);

- ультразвуковой контроль сварных, заклепочных соединений, основного металла и гибов (УЗК);

- измерение твердости переносными приборами (ТВ);

- исследование микроструктуры по репликам и сколам; исследование химического состава, механических свойств и микроструктуры металла элементов на вырезках (ИМ).

4.2.4 По результатам анализа технической документации, после предварительного наружного и внутреннего осмотров, на основе программ на каждый конкретный тип котлов или группу котлов, работающих в одинаковых условиях, организация, выполняющая техническое диагностирование, разрабатывает индивидуальную программу, учитывающую конструктивные особенности, конкретные условия эксплуатации, наличие или отсутствие аварий за период эксплуатации, выполненные ранее работы по ремонту или реконструкции, заменам изношенных элементов, по неразрушающему и разрушающему контролю металла элементов и другие данные, полученные при анализе технической документации.

В индивидуальной программе также указываются: основные элементы; зоны, подлежащие контролю, а также объемы, методы неразрушающего контроля; необходимость и объемы лабораторных исследований структуры и свойств металла по вырезкам элементов, диагностируемого котла; необходимость выполнения расчетов на прочность.
4.3 Визуальный и измерительный контроль

4.3.1 Визуальный контроль и ИК проводятся для выявления и измерения обнаруженных дефектов (поверхностных трещин всех видов и направлений, коррозионных повреждений, эрозионного износа, расслоений, вмятин, выпучин, механических повреждений), образовавшихся в процессе эксплуатации, на стадии монтажа или ремонта, развитие которых может привести к разрушению поврежденных элементов котла.

Результаты ВК и ИК используются для составления или корректировки индивидуальной программы контроля в части применения методов неразрушающего и разрушающего контроля и их объемов.

4.3.2 Визуальному контролю и ИК подлежат основной металл, сварные, вальцовочные, заклепочные соединения с наружной и внутренней сторон элементов.

4.3.3 При проведении ВК особое внимание обращается на следующее:

4.3.3.1 Наличие трещин в следующих зонах:

- стыковых сварных соединениях по линии сплавления, зонах термического влияния и в наплавленном металле поперек (и реже вдоль) сварного шва;

- заклепочных соединений;

- на кромках трубных отверстий и на поверхности вокруг них или внутри опускных и перепускных труб, труб ввода питательной воды и химических реагентов, нижней трубы к водоуказательной колонке и т.д.

4.3.3.2 Наличие коррозионных повреждений в следующих зонах:

- на внутренней поверхности нижней части барабанов, сухопарников, коллекторов, выносных циклонов;

- на трубах поверхностей нагрева, работающих на сернистых топливах (кислотная коррозия), особенно в случаях работы котла на параметрах, которые значительно ниже номинальных;

- в местах нарушения тепловой изоляции и возможного попадания воды на наружную поверхность барабанов, сухопарников, коллекторов.

4.3.3.3 Наличие эрозионного износа поверхностей нагрева - при работе на твердом топливе и работе на жидком и газообразном топливе в случае нарушения работы горелочных устройств.

4.3.4 При обнаружении в элементах котла трещин, коррозионно-эрозионных повреждений или деформированных участков дефектные зоны осматриваются и с противоположной стороны.

4.3.5 Выявленные в результате ВК дефекты наносятся на схемы с подробным описанием их формы, линейных размеров, месторасположения.

4.3.6 Измерения геометрических размеров и формы элементов котла ведутся для получения информации об изменениях (от воздействия деформации, коррозионно-эрозионного износа и других факторов) по отношению к первоначальным геометрическим размерам и форме.

4.3.7 В случаях обнаружения вмятин, выпучин в стенках элементов котлов измеряются их максимальные размеры по протяженности во взаимно перпендикулярных направлениях (Lb) и их максимальная глубина (h). При этом глубина вмятины, выпучины отсчитывается от образующей недеформированного элемента.

По выполненным измерениям вычисляется относительный прогиб элемента в процентах:

(1)

(2)

4.3.8 Для цилиндрических элементов горизонтальной компоновки, изготовленных из листа, производятся:

- измерения максимальных (Dmax) и минимальных (Dmin) внутренних диаметров в контрольных сечениях, расположенных по всей длине цилиндрического элемента. По результатам измерений диаметров вычисляется овальность а (в процентах) по формуле

(3)

- контроль прямолинейности образующей путем измерения линейкой расстояний от нижней образующей до металлической струны, натянутой от кольцевых швов приварки днищ к обечайкам барабана, сухопарника;

- контроль прямолинейности коллекторов (в том числе грязевиков) по измерениям с наружной их поверхности;

- измерение местных отклонений от прямолинейности или нормальной кривизны с применением шаблонов.

4.3.9 На трубах поверхностей нагрева производятся измерения:

- наружного диаметра труб;

- прогиба труб, если при ВК обнаружены их коробления, провисания и другие отклонения от первоначального их расположения;

- высоты и толщины стенки колокольчиков в вальцовочных соединениях.

4.3.10 В заклепочных соединениях измеряются толщина накладок, ширина кромок заклепочного шва, высота и диаметр головок заклепок.

4.3.11 На необогреваемых трубах котлов производятся измерения наибольших и наименьших наружных диаметров труб в местах гибов.

По результатам измерений диаметров определяется овальность труб в местах гибов по формуле (3) пункта 4.38 настоящей Инструкции.
4.4 Контроль наружной и внутренней поверхностей элементов методами цветной и магнитопорошковой дефектоскопии

4.4.1 Контроль осуществляется в соответствии с действующими НД с целью выявления и определения размеров и конфигурации поверхностных и подповерхностных трещин, а также дефектов коррозионного происхождения.

4.4.2 Зоны (участки) и объемы контроля указаны в приложениях (программах) 2-9 настоящей Инструкции.

4.4.3 Контроль проводится по результатам осмотров на тех участках поверхности, где предполагается образование трещин, или в местах выборок коррозионных язв, трещин и других дефектов, или в местах ремонтных заварок, зонах металла вокруг заклепок в заклепочных соединениях, а также на контрольных участках элементов, указанных в программах.

4.4.4 Выявленные дефекты с подробным описанием их формы, линейных размеров, месторасположения наносятся на схемы и (или) фиксируются на фотографиях.
4.5 Ультразвуковой контроль толщины стенки

4.5.1 Ультразвуковой контроль толщины стенки проводится в соответствии с требованиями действующих НД с целью определения количественных характеристик утонения стенки элементов котла в процессе его эксплуатации.

По результатам УЗТ:

- определяется скорость коррозионного износа стенки элементов;

- устанавливаются сроки замены изношенных элементов;

- определяются значения сниженных рабочих параметров (при необходимости снижения);

- устанавливаются сроки проведения восстановительного ремонта.

4.5.2 Зоны и объемы УЗТ стенки элементов указаны в приложениях (программах) 2-8 настоящей Инструкции.

4.5.3 Ультразвуковой контроль толщины стенки барабанов, сухопарников, грязевиков проводится по окружности не менее чем в трех точках в сечениях, отстоящих одно от другого на расстоянии не более 1 м, в том числе по нижней образующей элементов, в местах коррозионно-эрозионного износа металла и местах выборок дефектов.

4.5.4 Ультразвуковой контроль толщины стенки труб поверхностей нагрева проводится в наиболее теплонапряженных местах и местах наибольшего коррозионного или эрозионного износа.

4.5.5 Измерения толщины стенки гибов труб выполняются в растянутой и нейтральных зонах гибов.

4.5.6 Измерение толщины стенки коллекторов производится в точках, расположенных вдоль нижней образующей, а также на участках вблизи зон радиальных отверстий.

4.5.7 Результаты измерений толщины стенки элементов оформляются таблицами. Расположение точек измерений толщины стенки элементов с привязкой к основным размерам элементов котла наносится на схемы.
4.6 Ультразвуковой контроль сварных, заклепочных соединений и гибов

4.6.1 Ультразвуковой контроль проводится в соответствии с требованиями действующих НД на эти методы с целью выявления внутренних дефектов в сварных, заклепочных соединениях (трещин, непроваров, пор, шлаковых включений и др.), в основном металле и на гибах.

4.6.2 Зоны и объем контроля указаны в приложениях (программах) 2-8 настоящей Инструкции.

4.6.3 Результаты УЗК оформляются протоколами. Расположение мест контроля с привязкой к основным размерам элементов котла наносится на схему.


4.7 Определение химического состава, механических свойств и структуры металла методами неразрушающего контроля и разрушающего - на вырезках

4.7.1 Исследования химического состава, механических свойств и микроструктуры металла выполняются для установления их соответствия требованиям действующих НД и выявления изменений, возникших вследствие нарушения нормальных условий работы или в связи с длительной эксплуатацией.

4.7.2 Исследования химического состава, механических свойств и структуры металла проводятся неразрушающими методами контроля, в необходимых случаях - на образцах, изготовленных из вырезок (пробок) металла барабанов и труб котла.

4.7.3 Исследования химического состава, механических свойств и структуры основного металла или (и) сварного соединения на вырезках образцов из элементов котла проводятся при:

- неудовлетворительных результатах измерения твердости металла переносным прибором;

- обнаружении аномальных изменений в микроструктуре металла по данным металлографического анализа на сколах или репликах;

- необходимости установления причин возникновения дефектов металла, влияющих на работоспособность изделия;

- нарушении режимов эксплуатации (упуске воды, отклонении от норм качества питательной воды и др.), вследствие которых возможны изменения в структуре и свойствах металла, деформации и разрушения элементов или появление других недопустимых дефектов;

- использовании в процессе ремонта материалов или полуфабрикатов, на которые отсутствуют сертификатные данные.

4.7.4 Химический состав определяется методами аналитического или спектрального анализов. Для этого либо отбирается стружка из основного металла или сварного шва с последующим определением химического состава методом аналитического анализа, либо вырезается образец для спектрального анализа.

Для отбраковки легированных сталей применяется неразрушающий метод - стилоскопирование переносными приборами.

4.7.5 Измерения твердости неразрушающими методами производятся с помощью переносных приборов. Для ориентировочной оценки временного сопротивления или условного предела текучести применяются формулы перевода величин твердости в прочностные характеристики металла.

4.7.6 Механические свойства основного металла и сварных соединений на вырезках определяются по испытаниям образцов на растяжение и ударную вязкость.

4.7.7 Исследование микроструктуры (включая оценку степени графитизации) основного металла, околошовной зоны и стыковых сварных соединений элементов, в том числе коллекторов пароперегревателя с рабочей температурой более 400°С, проводится на репликах или (и) сколах.

Рекомендуется исследовать микроструктуру при 100- и 500-кратном увеличении.

4.7.8 Результаты определения химического состава, механических свойств оформляются таблицами, протоколами; микроструктура фиксируется на фотографиях с описанием ее состояния.


4.8 Гидравлическое испытание котла

4.8.1 Гидравлическое испытание является завершающей операцией контроля металла элементов котла, осуществляемой с целью проверки плотности и прочности всех его элементов, работающих под давлением.

4.8.2 Гидравлическое испытание проводится при положительных результатах контроля и после устранения обнаруженных дефектов в соответствии с [1] и с учетом следующих дополнительных условий:

- температура воды должна быть не менее 15°С;

- время выдержки под пробным давлением должно быть не менее 20 мин;

- максимальное значение пробного давления устанавливается расчетом на прочность по [2].

В необходимых случаях значение пробного давления допускается выше минимального значения, рекомендуемого [1]. При этом значение установленного пробного давления обосновывается расчетом на прочность.

4.8.3 При проведении гидравлического испытания котла может проводиться контроль его элементов с помощью метода акустической эмиссии (АЭ) по специальной программе, разработанной в соответствии с действующей НД. В этом случае в индивидуальную программу контроля могут быть внесены изменения по уменьшению объемов контроля сплошности основного металла и сварных соединений.

4.8.4 Котел считается выдержавшим гидравлическое испытание, если соблюдаются условия [1] и дополнительные условия пункта 4.8.2 настоящей Инструкции.

  1   2   3   4   5   6   7   8


База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница