Ревизия и отбраковка трубопроводов
Различают внутрицеховые и межцеховые коммуникации. К внутрицеховым относятся трубопроводы, соединяющие отдельные аппараты, машины и агрегаты, расположенные на территории данного цеха – внутри зданий или на открытых площадках. К межцеховым относятся трубопроводы, соединяющие установки (отделения), аппараты, емкости, машины и агрегаты, находящиеся в границах разных цехов. В соответствии с этим межремонтное обслуживание трубопроводов выполняет персонал технологического цеха или специализированного участка.
В период эксплуатации обслуживающий персонал должен вести постоянное наблюдение за состоянием трубопроводов. Кроме того, в определенные сроки (не реже 1 раза в год) служба технического надзора должна проводить наружный осмотр трубопровода и его отдельных деталей и узлов с оформлением акта установленного образца. Объем и периодичность ревизии указаны в Правилах Госгортехнадзора.
При наружном осмотре трубопровода проверяют:
· состояние сварных швов;
· состояние фланцевых соединений (включая крепежные детали);
· состояние опорных конструкций (фундаментов, подвесок и т.д.);
· герметичность всех соединений;
· правильность работы подвижных и неподвижных опор;
· состояние и работу компенсирующих и дренажных устройств, арматуры и КИПиА;
· состояние изоляционных и антикоррозийных покрытий.
Трубопроводы выводят из эксплуатации и подвергают ремонту если:
· толщина стенки трубы достигла предельной отбраковочной величины;
· при обстукивании молотком стенок трубы на них остаются вмятины;
· имеются пропуски через контрольные отверстия и обнаружены дефекты в сварных соединениях или изменения механических свойств трубы.
После ремонта трубопровода оформляется удостоверение о качестве ремонта.
Общее положение и основные технические требования к технологическим трубопроводам в части их эксплуатации, испытания, ревизии, отбраковки и ремонта приведены в «Руководящих указаниях» РУ–75 [1]. Они распространяются на все стальные технологические трубопроводы, транспортирующие жидкие и газообразные неагрессивные и агрессивные среды (включая огне-взрывоопасные и сжиженные газы) в пределах рабочих давлений от 1 кПа (вакуум) до 10 МПа и рабочих температур от 150 до +700 оС.
Сроки проведения ревизии технологических трубопроводов зависят от скорости их коррозионно-эрозионного износа, результатов предыдущего наружного осмотра и ревизии и должны соответствовать указанным в табл. 2.14.
Таблица 2.14 – Периодичность проведения ревизий технологических трубопроводов
Транспортируемая среда | Категория трубопровода | Периодичность ревизий при скорости коррозии, мм/год | ||
до 0,1 | 0,1-0,5 | более 0,5 | ||
Продукты с токсичными свойствами (СДЯВ, дымящиеся кислоты, прочие среды группы А) | I и II | Не реже 1 раза в 3 года | Не реже 1 раза в 2 года | Не реже 1 раза в год |
Горючие и активные газы, ЛВЖ и горючие жидкости (среды группы Б) | I и II III и IV | То же Не реже 1 раза в 4 года | То же Не реже 1 раза в 3 года | То же Не реже 1 раза в в год |
Негорючие жидкости и инертные газы (среды групп В, Г и Д) | I и II III, IV и V | Не реже 1 раза в 6 лет Не реже 1 раза в 8 лет | Не реже 1 раза в 4 года Не реже 1 раза в 6 лет | Не реже 1 раза в 2 года Не реже 1 раза в 3 года |
Примечание. Первую ревизию вновь вводимых в эксплуатацию трубопроводов, а также всех трубопроводов в случае перемены сырья или изменения технологии производства следует проводить не позже чем через 1 год эксплуатации.
При ревизии особое внимание следует уделять участкам, работающим в наиболее тяжелых условиях, где наиболее вероятен максимальный износ трубопровода вследствие коррозии, эрозии, вибрации и других причин. К ним относятся участки, где изменяются направление и величина потока (при установке колен, тройников, врезок, дренажных устройств, запорной арматуры) и где возможно скопление влаги и продуктов, вызывающих коррозию (тупиковые и временно не работающие участки).
При наружном осмотре трубопровода необходимо проверить состояние следующих деталей и узлов: сварных швов; фланцевых и других соединений (включая крепежные детали); фундаментов, подвесок, подвижных и неподвижных опор; компенсирующих и дренажных устройств; арматуры; изоляции и антикоррозионных покрытий.
При обнаружении неплотностей разъемных соединений давление в трубопроводе необходимо снизить до атмосферного, температуру горячих трубопроводов – до +60 °С, а дефекты устранить с соблюдением необходимых мер техники безопасности.
Для внутреннего осмотра следует выбирать участок, работающий в неблагоприятных условиях (где возможны коррозия и эрозия, гидравлические удары, вибрация, изменение направления потока, образование застойных зон и т.д.). Демонтаж участка предназначенного для внутреннего осмотра при наличии разъемных соединений проводят путем их разборки, а на цельносварном трубопроводе этот участок вырезают.
Во время осмотра проверяют наличие коррозии, трещин, уменьшения толщины стенок труб и деталей трубопроводов, состояние прокладок, сварных швов, фланцев, арматуры.
Толщину стенки трубопровода определяют с помощью ультразвуковых толщиномеров или путем сквозных засверловок с последующим завариванием отверстий. Замер толщины стенок выполняют на участках, работающих в наиболее тяжелых условиях (колена, тройники, врезки, места сужения трубопровода, перед запорной арматурой и после нее), в местах скопления влаги и коррозионных продуктов (застойные зоны, дренажи), а также на прямых участках внутрицеховых трубопроводов (через каждые 10 м) и межцеховых коммуникаций, (через каждые 50 м).
Замеры рекомендуется выполнять в шахматном порядке. Число точек замера для каждого участка (элемента) определяет отдел технического надзора. На прямых участках внутрицеховых трубопроводов (технологических установок) длиной 20 м и менее и межцеховых трубопроводов длиной 100 м и менее должно быть проведено не менее трех замеров.
Следует обеспечить правильность и точность выполнения замеров, исключив возможное влияние на замер инородных тел (заусенцев, отклонений, продуктов коррозии и т.п.). Результаты замера фиксируют в паспорте трубопровода.
Если при ревизии качество сварных стыков вызывает сомнение, проводят рентгено или гамма-просвечивание либо ультразвуковую дефектоскопию; в случае необходимости сварные стыки следует подвергнуть металлографическим и механическим испытаниям. Число стыков, подлежащих проверке, определяет отдел технического надзора.
Проверку механических свойств металла труб, работающих при высоких температурах и в водород содержащих средах, проводят, если это предусмотрено действующими «Правилами», «Регламентами» или проектом. Механические свойства металла следует проверять и в других случаях, когда коррозионное действие среды может вызвать их изменение.
На горячих участках трубопроводов при температуре выше 400 °С для углеродистых сталей и выше 450 °С – для легированных сталей проводят замеры деформаций по состоянию на время проведения ревизии.
По указанию представителя технадзора проводят разборку имеющихся на трубопроводе резьбовых соединений, их осмотр и промер резьбовыми калибрами. Проверяют состояние и правильность работы опор, крепежных деталей и выборочно – прокладок.
Результаты ревизии сопоставляют с первоначальными данными (результатами приемки после монтажа или предыдущей ревизии), после чего составляют акт ревизии трубопровода. Акт ревизии утверждается главным механиком предприятия (завода). Работы, указанные в акте ревизии, подлежат обязательному выполнению.
В паспорте или эксплуатационном журнале трубопровода делается запись о проведенной ревизии с указанием даты проведения и ссылкой на соответствующий акт.
Нормы отбраковки.
Трубы, детали трубопроводов и сварные швы, работающие при температуре до 430 °С (включительно), подлежат отбраковке в следующих случаях:
1. Если в результате ревизии окажется, что под действием коррозии и эрозии толщина стенки их уменьшилась и достигла критической величины.
2. Если при ударе молотком массой 1,0-1,5 кг на трубе остаются вмятины.
3. Если механические свойства материала труб изменились в худшую сторону.
4. Если при просвечивании сварных швов обнаружены дефекты, не подлежащие исправлению.
5. Если трубопровод не выдержал опрессовки.
Ремонт трубопроводов
Качество и техническая характеристика материалов и деталей, применяемых при ремонтно-монтажных работах (трубы, фасонные соединительные части, фланцы, прокладочные материалы, крепежные детали, электроды и т.п.), должны отвечать требованиям действующих ГОСТов, нормалей машиностроения или специальных ТУ.
Материалы, не имеющие сертификатов или паспортов, можно применять для трубопроводов II категории и ниже только после их проверки и испытания в соответствии с ГОСТами нормалями и ТУ.
Трубы, фланцы и фасонные детали трубопроводов из легированных сталей, независимо от наличия сертификатов и заводской маркировки (Ру, Dу, марка стали), могут применяться для технологических трубопроводов только после предварительной проверки марки сталей (химическим анализом и т.п.).
Разметку труб и деталей выполняют способами, не нарушающими их качества и обеспечивающими четкое нанесение на заготовках осевых линий, размеров и форм, необходимых, при изготовлении деталей и сборки их в узлы.
Резку труб можно проводить любым способом с соблюдением следующих условий: конец трубы после резки должен быть чистым, без внешних и внутренних заусенцев и грата. Отклонение от перпендикулярности торцевого среза к продольной оси для труб Dу>150 мм не должно превышать 1 мм, а, для труб Dу≤150 мм – 1,5 мм на внутренний диаметр.
Резку труб из легированных сталей рекомендуется проводить механическими способами (резцами, фрезами, абразивными дисками и т.п.). В исключительных случаях допускается применение огневых способов резки с последующей обработкой концов труб.
Технология гнутья труб устанавливается производственными инструкциями.
Радиусы изгиба труб принимают не менее указанных ниже: при гнутье в холодном состоянии на специальных станках – по размерам, приведенным в ДСТУ; при гнутье с нагревом и набивкой песком – не менее 3,5 наружных диаметров трубы; при гнутье с нагревом ТВЧ – не менее трех наружных; диаметров трубы.
Допускается изгиб труб радиусом менее указанных, если способ гнутья гарантирует сохранение толщины стенки в любом месте изгиба не менее 85% номинальной толщины (с учетом минусового допуска).
При гнутье труб допускаются следующие отклонения от геометрических размеров и формы детали:
а) угловые отклонения осевых линий не должны превышать 2 мм/м при Dу≤200 мм и 3 мм/м – при Dу>200 мм;
б) отклонения радиуса изгиба при R≤4Dн не должны превышать значений, указанных ниже:
Dу, мм. 80 80-100 125 150 200
Допуск на радиус изгиба, мм ±5 ±8 ±10 ±12 ±16
При гнутье труб допускаются следующие изменения геометрии их сечения в зоне изгиба:
а) овальность сечений в месте изгиба, определяемая как отношение разности между наибольшими и наименьшими наружными диаметрами к номинальному наружному диаметру (в %), она не должна превышать 10%;
б) толщина стенки в любом месте изгиба должна быть не менее 85% номинальной толщины (с учетом минусового допуска).
На внутренней стороне изгиба допускается волнистость; наибольшая высота гофр не должна превышать значений, указанных ниже:
Dн, мм До 57 57-133 133-194 194-219 219-325 325-426
Высота гофр, мм 3 4 5 6 7 8
Расстояние между гофрами должно быть не менее четырех высот гофр.
Трубы из легированной стали (15Х5ВФ, 15X5, 15Х5М, ЗОХМА, 15ХМ, 12ХМФ и др.) после гнутья с нагревом подвергают термообработке, которая должна обеспечивать восстановление свойств материала в пределах требований ГОСТов или ТУ на поставку этих труб. Трубы из нержавеющей стали (12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т), гнутые на станках с нагревом ТВЧ, не подлежат термической обработке. При гнутье нельзя допускать понижения температуры нагрева ниже 900 °С, чтобы избежать образования трещин вследствие снижения пластичности металла.
Термообработку труб из углеродистой стали после холодного или горячего гнутья, а также труб из легированной стали после холодного гнутья проводят только в случае особых указаний.
Термообработку труб из стали 20 после гнутья не проводят, если твердость металла, замеренная по наружной поверхности, превышает исходную не более чем на 10%.
При гнутье труб допускается дополнительная холодная или горячая подгибка их. При этом запрещается проводить горячую подгибку труб из углеродистой стали при температуре ниже 700 °С и выше 1000 °С, труб из легированной стали – при температуре ниже 800 °С, а из нержавеющей стали типа 12Х18Н10Т – при температуре ниже 900 °С. Термообработка труб из легированной стали после горячей подгибки обязательна. При подгибке не допускаются трещины, раковины, надрывы, расслоения и растяжки.
Расстояние от ближайшего поперечного сварного шва до начала изгиба должно быть не менее наружного диаметра трубы, но не меньше 100 мм (исключая случаи применения крутоизогнутых отводов).
Не разрешается вварка штуцеров, бобышек, дренажей в сварные швы и в гнутые детали трубопровода, изготовленные любым способом. В виде исключения на изгибах может быть допущена вварка одного штуцера внутренним диаметром не более 20 мм, если она предусмотрена проектом.
При сопряжении двух труб или труб с деталями, или же деталей между собой угловые отклонения (излом осей) не должны превышать 1,5 мм/м, линейные отклонения (смещение осей) не должны выходить за пределы половины допуска на смещение кромок. Совмещение кромок труб и деталей с применением усилий, нагрева или искривления труб при сборке не допускается.
При сборке фланцев под сварку с различными деталями (патрубками, фасонными частями, бесфланцевой арматурой, компенсаторами и т.п.) следует обеспечить перпендикулярность и соосность уплотнительной поверхности фланцев и оси смежной детали.
Для трубопроводов категорий III, IV, V допустимое отклонение от перпендикулярности уплотнительной поверхности фланца к оси смежной трубы или детали при Ру≤4 МПа равно 4 мм/м, при Ру>4 МПа – 2 мм/м. Смещение осей фланцев, приваренных встык, относительно осей смежных с ними деталей не должно превышать половины допуска на смещение кромок сопрягаемых концов.
При сборке фланцевых соединений труб, деталей трубопроводов и арматуры необходимо обеспечить параллельность уплотнительных поверхностей фланцев.
Для трубопроводов категорий III, IV, V допустимое отклонение от параллельности при Ру≤4 МПа равно 1,5 мм/м, при Ру>4 МПа – 0,7 мм/м, а для трубопроводов I и II категорий – 0,5 мм/м. Выравнивание перекосов путем неравномерной затяжки болтов или шпилек, а также устранение зазоров установкой клиновых прокладок не допускается.
При сборке фланцев с трубами и деталями должно обеспечиваться симметричное расположение отверстий под болты и шпильки относительно вертикальной оси. Смещение отверстий двух смежных фланцев не должно превышать половины разности номинальных диаметров отверстия и устанавливаемого болта (или шпильки).
При сборке труб и деталей с плоскими приварными фланцами расстояние между уплотнительной поверхностью фланца и торцом трубы (недовод трубы) следует принимать равным толщине трубы плюс 1 мм или же выбирать в зависимости от диаметра трубы:
Dу, мм 20 20-50 70-150 200 225 250-300 350-450
Недовод, мм 4 5 6 8 9 10 11