TECHNOLOGICKÁ ZAŘÍZENÍ PRO PETROCHEMICKÝ PRŮMYSL
Analýzy technického stavu a zbytkové životnosti technologických zařízení pro petrochemický průmysl
Kontaktní osoba: Ing. Ivo Šafář, Ph.D.
Úvodem
Pro hodnocení aktuálního technického stavu a zbytkové životnosti tlakových zařízení používaných v petrochemickém průmyslu se
používají analýzy typu Fitness for Service (FFS analýzy), které se provádí podle standardů API RP 579, API 571 a BS 7910.
Výsledkem analýz je získání komplexních informací o technickém stavu hodnoceného zařízení, které umožňují rozhodnout za jakých
podmínek a jak dlouho je zařízení možno bezpečně provozovat, případně jakým způsobem a kdy je třeba provést opravu. Součástí
FFS analýzy je rovněž zpracování optimalizovaného programu vnitřních revizí a NDT kontrol, které umožní sledovat technický
stav tlakového zařízení po celou dobu jeho životnosti při minimalizaci nákladů na odstávky a technické kontroly.
Analýzy Fitness for Service se provádí v těchto případech
- Při hodnocení bezpečnosti provozu zvláště rizikových tlakových zařízení.
- Při prodlužování životnosti tlakových zařízení, která byla dlouhodobě vystavena degradačnímu vlivu provozních podmínek a u kterých je perspektiva pro další dlouhodobé použití.
- U tlakových zařízení, u kterých dochází k opakovanému výskytu poruch, které mohou narušit jejich integritu a bezpečnost provozu.
- Při zjišťování technického stavu tlakových zařízení, u kterých došlo k abnormálnímu překročení návrhových provozních podmínek nebo k haváriím a požárům.
- Při zjišťování přípustnosti dalšího provozu tlakových zařízení, u kterých bylo při kontrolách zjištěno nadměrné korozní napadení, změny geometrie konstrukce nebo defekty struktury materiálu.
- Při provádění modernizace nebo změny procesních parametrů výrobní jednotky.
Postup činnosti při zpracování analýz
- Získání veškerých dostupných informací o konstrukčním a technologickém provedení hodnoceného zařízení, o provozních podmínkách a historii provozování.
- Výběr nejvýznamnějších degradačních mechanismů, jejichž rozvoj byl zjištěn nebo je očekáván. Zhodnocení jejich vlivu na proces poškozování a růst opotřebení konstrukce. Stanovení kritických míst konstrukce.
- Sestavení matematických modelů popisujících vývoj procesu poškozování konstrukce v závislosti na provozních podmínkách, pokud to daný typ degradačního mechanismu umožňuje – např. únava materiálu, růst geometrických imperfekcí a strukturních defektů, růst některých druhů korozního napadení, .... .
- Vyhodnocení historie provozování zařízení, stanovení stupně opotřebení a zbytkové životnosti konstrukce. V případě potřeby doporučení oprav nebo omezení provozních podmínek.
- Zpracování plánů revizí a kontrol pro další provozní období. Optimalizace plánu NDT kontrol z hlediska výběru nejvhodnějších metod pro daný typ degradačního mechanismu a výběr míst pro provedení kontroly. Stanovení doporučených intervalů mezi jednotlivými kontrolami.
- Zhodnocení výsledků provedených revizí.
Hodnocené degradační mechanismy
- Mechanické a metalurgické poškozovací procesy:
- Degradace struktury a mechanických vlastností materiálu (např. deformační stárnutí, vysokoteplotní zkřehnutí Cr-Mo ocelí, atd….)
- Únava materiálu od mechanického a teplotního namáhání
- Mechanické poškozování konstrukce
- Rozvoj strukturních defektů, vznik a růst únavových trhlin
- Křehký lom
- Creep
- Eroze materiálu, kavitace
- Chemický účinek procesního média
- Korozní úbytky materiálu (plošná a důlková koroze)
- Narušení struktury materiálu
- blistry, lamelární praskání, HIC, SOHIC
- interkrystalická koroze
- korozní praskání (chloridy, polythionové kyseliny …)
- vysokoteplotní vodíková koroze
- vodíkové zkřehnutí materiálu
- Kombinace degradačních mechanismů
- Kombinace únavy, creepu a vysokoteplotní vodíkové koroze
- Koroze pod napětím
- Růst defektů a trhlin v oceli ovlivněné teplotním stárnutím, HTHA, příp. dalšími korozními vlivy