Czynniki ograniczające trwałość rurociągów parowych i sposoby ich eliminacji

Autor

Artur Jasiński
„ENERGOPOMIAR” Sp. z o.o.
Dyrektor Zakładu Chemii i Diagnostyki

 

Trwałość rurociągów parowych, czyli pozostały czas ich bezpiecznej eksploatacji, jest uwarunkowana rzeczywistym stanem technicznym oraz przewidywanymi w dalszej przyszłości warunkami eksploatacji. W przypadku uszkodzenia rurociągów, poza znaczącymi skutkami finansowymi, mamy do czynienia z ogromnym zagrożeniem dla zdrowia i życia pracowników obsługi i serwisów, jakie niesie za sobą ewentualne rozszczelnienie.

Dzięki temu, że nadzór nad rurociągami sprawuje Urząd Dozoru Technicznego (UDT), na mocy Ustawy z dnia 21 grudnia 2000 r. o dozorze technicznym, właściciele obiektów energetycznych zobowiązani byli do ich rejestracji i okresowych kontroli. Wciąż jednak w świetle przepisów nie ma jednoznacznych zasad, jakich należy przestrzegać, aby zapewnić bezpieczeństwo eksploatacji. Tak naprawdę analizy stanu technicznego rurociągów parowych powinny być wykonywane sukcesywnie, uwzględniając wszystkie zagrożenia wywołane czynnikami limitującymi ich trwałość. Wszelkie niezgodności powinny być eliminowane natychmiastowo, co przełoży się nie tylko na bezpieczeństwo eksploatacji, ale również na wydłużenie czasu eksploatacji, czyli żywotność instalacji. W niniejszym opracowaniu celowo pokazano większość niezgodności wykrytych w trakcie jednej rewizji na obiekcie, aby zobrazować skalę zagrożenia dla innych instalacji.

 

CZYNNIKI LIMITUJĄCE TRWAŁOŚĆ RUROCIĄGÓW

Nawet w przypadku długo eksploatowanych rurociągów nie można wykluczyć istnienia niezgodności powstałych na etapie wytwarzania. Do głównych usterek tego rodzaju należy zaliczyć:

  • nieodpowiednią jakość złącz spawanych – brak pełnego przetopu, wtrącenia żużla, porowatość, przesunięcia krawędzi, podtopienia, nierówność lica, nieodpowiednia struktura materiału wynikająca z niedotrzymania warunków obróbki cieplnej;
  • wady kolan powstałe w procesie gięcia – nadmierna owalizacja, pocienienie, pofałdowanie powierzchni, odwęglenie warstwy powierzchniowej;
  • wady trójników powstałe z procesu odlewania – wtrącenia niemetaliczne, segregacja, pustki, zróżnicowanie struktury;
  • nieprawidłowa geometria – złe kierunki spadków, miejscowe załamania lub ugięcia na poziomych odcinkach;
  • niezgodności zawieszeń – niezdjęte blokady, źle dobrane typy zamocowań ograniczające dylatację cieplną, podtopienia przy spoinach mocujących klocki oporowe i ograniczniki ruchu, obejmy zlokalizowane na elementach kształtowych.

Bywa, że dokumentacja koncesyjna nie odpowiada stanowi rzeczywistemu, co w znaczący sposób utrudnia rzetelną ocenę stanu instalacji bez pełnej inwentaryzacji i rozizolowania 100% rurociągu. Doświadczenia pokazują, że rozbieżności zdarzają się nawet pomimo okresowych rewizji i to w przypadku rurociągów eksploatowanych ponad obliczeniowy czas pracy. Na taki stan rzeczy niewątpliwie wpływa fakt braku jednoznacznych regulacji w tym zakresie. W skrajnym przypadku wiedza dostępna o rurociągu ogranicza się do kilku wybranych kształtek.

Do najbardziej typowych uszkodzeń eksploatacyjnych należy zaliczyć pęknięcia na spoinach obwodowych, kolanach i trójnikach oraz na otworach pod króćce. Te ostatnie często pojawiają się na wewnętrznej powierzchni, stąd aby je stwierdzić konieczna jest rewizja wewnętrzna. Utrudnienia w zakresie wprowadzenia końcówki endoskopu do wnętrza rurociągu powodują często, że zaniechuje się tych badań, co nie jest dobrą praktyką. Do tego celu wystarczy bowiem odciąć króciec odpowietrzenia, odwodnienia lub pomiarowy, albo w ramach przeglądu armatury wejść przez zdemontowany osprzęt wewnętrzny. Warto zawsze w ramach remontu lub wymiany armatury wykorzystać ten fakt i wykonać badania wnętrza rurociągu.

Niezgodności powierzchniowe na złączach spawanych, łukach kolan, korpusach trójników, czwórników oraz armaturze wykrywane są metodą magnetyczno-proszkową – jej czułość jest wystarczająca, jednak nie pozwala na wykrycie mikropęknięć. Naprężenia występujące w trakcie eksploatacji powodują pojawianie się często kolejnych nieciągłości. Bywa także, że usuwanie kolejnych wad podczas kolejnych inspekcji powoduje znaczne ubytki na powierzchni elementów. Jest to częsty problem trójników, a w przypadku kolan może spowodować konieczność przedwczesnej wymiany z uwagi na niewystarczającą grubość ścianki. Dla korpusów armatury i trójników często stosuje się napawanie ubytków, co pozwala na dalszą eksploatację bez konieczności wymiany.

Do pobrania pełna wersja artykułu w wersji PDF

Artykuł ukazał się w dodatku drukowanym „EiP-online.pl" nr 1/2014.