Меню

Что такое утонение стенки трубы

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Утонение — стенка — труба

Причина разрушения — утонение стенки трубы с наружной стороны приблизительно на 2 мм из-за коррозии при расшла-ковке струей воды. [16]

Причина разрушения — утонение стенки трубы с наружной стороны приблизительно на 2 мм из-за коррозии вследствие расшлаковки струей воды. После останова котла на трубах оставались мокрый шлак и зола, в которых интенсивно протекала электрохимическая коррозия. [18]

В отдельных случаях утонение стенок труб по этим причинам может быть равно износу от коррозии или даже превышать его. Поэтому при определении предельной толщины стенки труб пароперегревателей необходимо пользоваться как методикой, изложенной в руководстве по ремонту поверхностей нагрева паровых ротдов, так и методикой РТМ 24.030.49 — 76, а для ирпари-тельных и водоп адогреватель. [20]

Сначала рассмотрим вопрос возможного утонения стенки трубы по всему поперечному сечению при наиболее неблагоприятном сочетании допусков. [21]

Чтобы компенсировать вытяжку и утонение стенки трубы на затылочной части гнутого отвода, для гнутья горячим способом с набивкой песком и холодным на станке отбирают трубы с плюсовым допуском по толщине стенки. [23]

На рис. 19 представлены расчетные утонения стенок труб , изготовленных из сталей 12Х1МФ, 12Х2МФСР, 12Х2МФБ ( ЭИ531), 1Х11В2МФ ( ЭИ756) и Х18Н12Т, в зависимости от температуры за весь проектный срок службы парогенератора — 100 тыс. ч в случае использования в качестве топлива высокосернистого мазута. [25]

Это означает, что резкое утонение стенки трубы происходит непосредственно перед разрушением, причем с большей скоростью, чем при простом растяжении. [26]

В целях компенсации вытяжки и утонения стенки трубы в затылочной части отвода для гнутья горячим способом с набивкой песком и холодным на станке отбирают трубы с плюсовым допуском по толщине стенки. [27]

Гибка труб с гидронаполнением дает минимальное утонение стенки трубы и более высокий предел усталостной прочности. Такую гибку рекомендуют также, когда к деталям из труб предъявляют более жесткие требования по чистоте внутренней поверхности и овальности поперечного сеченця. [29]

Исходя из полученного значения рнд возможное утонение стенки трубы является нежелательным, так как толщина стенки принята наименьшая по сортаменту на трубы, имеющему на практике преимущественное применение. [30]

Источник

УТОНЕНИЕ

Толковый словарь Ушакова . Д.Н. Ушаков. 1935-1940 .

Смотреть что такое «УТОНЕНИЕ» в других словарях:

утонение — сужение, выклинивание Словарь русских синонимов. утонение сущ., кол во синонимов: 3 • выклинивание (2) • … Словарь синонимов

утонение — утонение, утонения, утонения, утонений, утонению, утонениям, утонение, утонения, утонением, утонениями, утонении, утонениях (Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку») … Формы слов

утонение — утон ение, я … Русский орфографический словарь

утонение — у/тон/ени/е [й/э] … Морфемно-орфографический словарь

Утонение металла — Уменьшение толщины металла вследствие чрезмерного его удаления при обработке абразивным инструментом Источник: РД 03 606 03: Инструкция по визуальному и измерительному контролю Утонение металла (606) Уменьшение толщины металла вследствие… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

утонение (нити) — утонение Местный порок в виде утонения нити на ограниченном участке. [ГОСТ 25506 82] Тематики изделия текстильной промышленности Обобщающие термины общие пороки текстильных полотен … Справочник технического переводчика

утонение (толщины металла) — утонение Уменьшение толщины металла вследствие чрезмерного его удаления при обработке абразивным инструментом. [РД 01.120.00 КТН 228 06] Тематики магистральный нефтепроводный транспорт … Справочник технического переводчика

утонение листового материала при вытяжке — Операция, используемая для увеличения длины трубы или манжеты посредством уменьшения толщины стенки и наружного диаметра, внутренний диаметр при этом не изменяется. [http://sl3d.ru/o slovare.html] Тематики машиностроение в целом … Справочник технического переводчика

утонение металла — Уменьшение толщины металла до значения менее допустимого при механической обработке. [ГОСТ 30242 97] Тематики сварка, резка, пайка Обобщающие термины дефекты EN underflushing FR moulage exceessif … Справочник технического переводчика

утонение нити — Порок в виде участка нити с уменьшением линейной плотности. [ГОСТ 28003 88] Тематики волокна и нити текстильные … Справочник технического переводчика

Источник

Новый подход к оценке технического состояния трубопроводов тепловых сетей

Самойлов Е.В. к.т.н., научный руководитель работ по диагностике ЗАО НПК «Вектор»

В данной статье изложены новый метод инженерной диагностики трубопроводов тепловых сетей и подход к оценке технического состояния с учетом выявленного характера распределения напряжений.

Указанный метод более шести лет используется предприятиями эксплуатации тепловых сетей г. Москвы и Московской области. В настоящее время продиагностировано более 6500 участков, общей протяженностью более 4000 п.км. 18 организаций в различных городах Российской Федерации и Республики Беларусь владеют технологией в полном объеме и осуществляют этот вид работ самостоятельно.

Диагностика и критерии «ветхого» состояния труб.

Трубопроводы тепловых сетей являются важным элементом теплоснабжения городов и промышленных объектов. Для обеспечения безаварийной эксплуатации Организации тепловых сетей должны иметь достоверную и удобную для понимания и использования информацию о фактическом техническом состоянии труб, на основании которой следует своевременно осуществлять замену «ветхих» участков.

Параметрами оценки «ветхого» состояния труб являются:

Статистика аварий и прогноз образования течей являются основными факторами для принятия решения о замене труб (перекладка) или возможности дальнейшей эксплуатации. Когда время эксплуатации трубопровода приближается к проектному сроку, возникает вопрос о допустимости дальнейшей, сверхнормативной его эксплуатации.

Для определения фактического технического состояния трубопровода, нормативными документами предусмотрено проведение обследования труб в местах контрольных шурфовок. Для этого используются различные методы диагностики, перед рассмотрением которых следует указать на локальный характер этого подхода – уровень повреждения трубы в месте шурфа считается аналогичным для всей длины трубопровода на участке.

В точках вскрытия теплотрассы осуществляются:

Основным параметром, по которому определяется «ветхость» трубы является фактическая, остаточная толщина стенки трубы. Так, в частности, «Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок» 2003 [1] года гласят: «Участки с утонением стенки трубопровода на 20% и более подлежат замене». Однако:

Таким образом в настоящее время существует насущная потребность в использовании дополнительного параметра, позволяющего более детально, научно обосновано оценить степень «ветхости» трубы. В РД 522 [2] сказано: «Участки трубопровода, на которых при измерительном контроле выявлены уменьшения первоначальной (расчетной) толщины стенки трубопровода на 20% и более, подлежат замене. Для принятия решения о замене лицо, ответственное за исправное состояние и безопасную эксплуатацию трубопровода, должно выполнить поверочный расчет на прочность того участка трубопровода, где обнаружено утонение стенки». Именно уровень напряжений в конкретных местах обуславливает опасность разрушения – образования течи, или наоборот возможность безаварийной эксплуатации трубопровода.

Профессор, доктор технических наук А.А. Дубов, осуществив анализ существующих методов неразрушающего контроля указывает на низкую их эффективность при оценке ресурса промышленного оборудования и на необходимость перехода от традиционной дефектоскопии к Технической диагностике [3]. Последняя в первую очередь включает расчет или замеры фактических напряжений в конструкции, в нашем случае – в металле трубы теплосети. Для представления, что нового, по сравнению с критерием остаточной толщины стенки трубы, дает подход основанный на анализе напряжений, осуществим этап расчета на прочность трубопровода – оценка.

В трубах горячего водоснабжения возникают напряжения за счет действуя трех нагрузок:

Согласно принципу суперпозиции, действие от каждой нагрузки рассматривается отдельно. Затем результаты суммируются.

От действия внутреннего давления на стенках трубы возникают растягивающие напряжения, равномерно распределенные по длине и окружности. Для того, что бы труба выдержала только внутреннее давление, необходимо иметь толщину стенки tд (см. рис.1а) равномерную по сечению.

От действия весовой нагрузки расчет проводится в первую очередь по величине изгибающего момента, эпюра которого приведена на рис.1б. Видно, что наиболее нагруженными являются элементы трубы в точках скользящих опор и посередине пролета.

Характер распределения напряжений в сечении для точек над скользящими опорами дан на рис.1б. Характерно то, что по верхней образующей (12 часов) действуют растягивающие напряжения, по нижней (6 часов)– сжимающие. В силу этого допускается неравномерная толщина стенки трубы по сечению :

Cтраницы: 1 | 2 | 3 | читать дальше>>

Источник

Утонение металла

Уменьшение толщины металла вследствие чрезмерного его удаления при обработке абразивным инструментом

Уменьшение толщины металла вследствие чрезмерного его удаления при обработке абразивным инструментом

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации . academic.ru . 2015 .

Смотреть что такое «Утонение металла» в других словарях:

утонение металла — Уменьшение толщины металла до значения менее допустимого при механической обработке. [ГОСТ 30242 97] Тематики сварка, резка, пайка Обобщающие термины дефекты EN underflushing FR moulage exceessif … Справочник технического переводчика

утонение (толщины металла) — утонение Уменьшение толщины металла вследствие чрезмерного его удаления при обработке абразивным инструментом. [РД 01.120.00 КТН 228 06] Тематики магистральный нефтепроводный транспорт … Справочник технического переводчика

РД 03-606-03: Инструкция по визуальному и измерительному контролю — Терминология РД 03 606 03: Инструкция по визуальному и измерительному контролю: Асимметрия углового шва Несоответствие фактического значения катета шва проектному значению, рис. А.48 Определения термина из разных документов: Асимметрия углового… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Читайте также:  Какая нужна труба для арки

РД 34.10.130-96: Инструкция по визуальному и измерительному контролю — Терминология РД 34.10.130 96: Инструкция по визуальному и измерительному контролю: Асимметрия углового шва (512) Несоответствие фактического значения катета шва проектному значению, рис. ПА 51 Определения термина из разных документов: Асимметрия… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Фасонные железо и сталь* — Под этим общим названием в технике и торговле подразумевается металл, оформленный в виде прямых полос с фигурным поперечным сечением, одинаковым по всей длине полосы. В частных случаях полоса может и не быть прямою, а представлять собою форму… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Фасонные железо и сталь — Под этим общим названием в технике и торговле подразумевается металл, оформленный в виде прямых полос с фигурным поперечным сечением, одинаковым по всей длине полосы. В частных случаях полоса может и не быть прямою, а представлять собою форму… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

РД 23.040.00-КТН-090-07: Классификация дефектов и методы ремонта дефектов и дефектных секций действующих магистральных нефтепроводов — Терминология РД 23.040.00 КТН 090 07: Классификация дефектов и методы ремонта дефектов и дефектных секций действующих магистральных нефтепроводов: 3.51 «Чопик» (чоп) : стальная пробка для устранения сквозных отверстий, устанавливаемая с обваркой… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Технологическое утонение трубопровода что такое

Киселёв А.В. Главный эксперт Центра «Механика»

Хадиев Р.З. Начальник ЛНКиД СТНУНиД ЗАО «Сибур-Химпром»

Белов Д.А. Ведущий инженер НК ЛНКиД

В 2013 году перед специалистами лаборатории неразрушающего контроля и диагностики ЗАО «Сибур-Химпром» была поставлена задача повышения качества обследования наиболее ответственного технологического оборудования и трубопроводов путем перехода от выборочных измерений к сплошному сканированию.

Было принято решение о внедрении новых систем, позволяющих выполнять сплошной высокопроизводительный контроль бесконтактным способом различных объектов: трубопроводов из магнитных и не магнитных материалов, змеевиков технологических печей, стенок сосудов и трубных пучков теплообменников.

Одним из главных требований к системе было надежное выявление коррозии, эрозии, язв, механического износа труб, а также определение остаточной толщины.

В результате предварительного анализа предложений такой аппаратуры было решено выбрать систему неразрушающего контроля TiS 8C производства компании TesTex, Inc. (США). Принцип действия прибора основан на использовании низкочастотного поля вихревых токов.

Данный способ позволяет преодолеть ограничения, присущие традиционным вихретоковым системам при контроле объектов из углеродистой стали и толстостенных аустенитных труб.

Система работает в низкочастотном диапазоне, что позволяет одновременно выявлять дефекты как на внешней, так и на внутренней поверхностях.

Рис. 1. Состав системы

  • Промышленный мини-компьютер
  • Электронный блок
  • Сканер

Основные преимущества системы TiS 8C:

  • Система позволяет проводить обследование как немагнитных труб, так и ферромагнитных объектов с толщиной стенки до 22 мм.
  • Бесконтактный метод. Требования по подготовке поверхности – минимальные. Возможен контроль через слой краски, ржавчину или покрытие.
  • Система компактная, управляется одним оператором. Вес системы не превышает 3 кг (включая 2 электронных блока и сканер)
  • Возможен контроль труб при доступе как с внешней, так и с внутренней стороны. При обследовании технологических трубопроводов с внешней стороны применяются многоканальные сканеры. При контроле трубных пучков теплообменников используются внутритрубные преобразователи различных диаметров.
Рис. 2. Многоканальные сканеры для обследования трубопроводов с внешней стороны Рис. 3. Преобразователь для контроля трубных пучков теплообменников

Сканеры и внутритрубные преобразователи системы TiS 8C изготавливаются под определенные диаметры труб. При этом сканеры могут быть перестроены для труб ближайших диаметров на 1-2 типоразмера. Например, сканер с номинальным диаметром 254 мм может быть перестроен для труб диаметром 219 и 273 мм.

В рамках ПАО «СИБУР Холдинг» был выполнен ряд полевых демонстрационных испытаний системы TiS 8C. Обследовались действующие технологические трубопроводы, а также образцы труб с реальными эксплуатационными дефектами. Испытания проводились на территории предприятий ООО «Сибур-Кстово», ООО «Томскнефтехим», ЗАО «Сибур-Химпром».

Испытания на территории ООО «Сибур-Кстово»

Испытания проводились на действующих технологиhhhческих трубопроводах без вывода их из эксплуатации. Были обследованы следующие участки:

— Участок МЦК и ФХ (факельное хозяйство). Диаметр, толщина: 219 x 8,3 мм.

— Линия 2445. ШФЛУ из цеха №54 на ЭП-300. Диаметр, толщина: 219 x 8,5 мм.

— Линия 2049. Этилен с ЭП-300 до головных сооружений. Диаметр, толщина: 219 x 9 мм.

— Линия 2039. Бензин в резервуары парка тит. 6004. Диаметр, толщина: 219 x 7 мм.

— Линия 180б. Оборотная вода от коллектора до Т-68/12. Диаметр, толщина: 219 x 6,5 мм.

В результате контроля было обнаружено несколько утонений глубиной 10-38% от номинальной толщины стенки трубы. Обследование труб проводилось без подготовки поверхности через слой краски.

Рис. 4. Сканирование трубопровода Рис. 5. Дефектный участок трубопровода оборотной воды

Наибольшее утонение глубиной 38% (с остаточной толщиной 4 мм) на внутренней поверхности трубы было обнаружено на участке трубопровода оборотной воды. С помощью системы TiS 8C утонение было локализовано до области диаметром 40 мм. Область дефекта была очищена от краски. Результаты были подтверждены с помощью ультразвукового толщиномера.

Испытания на территории ООО «Томскнефтехим»

Испытания системы TiS 8C были проведены в апреле 2013 г. на территории лаборатории металлов ООО «Томскнефтехим».

Был обследован образец трубы печи пиролиза диаметром 89 мм, с толщиной стенки 8 мм, немагнитный, содержащий реальные эксплуатационные дефекты на внутренней поверхности — утонения различной глубины.

В результате сканирования образца были обнаружены несколько утонений. Дефекты были локализованы до области 3 – 4 см диаметром. Затем проводилась ультразвуковая толщинометрия (УЗТ) для подтверждения результатов.

Рис. 6. Сканирование образца
Рис. 7. Сигналы от утонений глубиной 54%, 30% и 20% от номинальной толщины стенки трубы Рис. 8. Сигнал от утонения глубиной 50% от номинальной толщины стенки трубы

При визуальном осмотре внутренней поверхности образца наличие утонений в указанных местах было подтверждено.

Рис. 9. Результаты визуального осмотра внутренней поверхности образца

Испытания на территории ЗАО «Сибур-Химпром»

Испытания системы TiS 8C были проведены в мае 2013 г. на производственной территории ЗАО «Сибур-Химпром». Был обследован образец, изготовленный из трубопровода печи пиролиза, содержащий естественные эксплуатационные дефекты, а также образец трубы из ферромагнитного материала с искусственными дефектами в виде проточек.

Образец №1. Отвод трубы печи пиролиза

Образец представляет собой отвод трубы печи пиролиза диаметром 140 мм с толщиной стенки 22 мм, изогнутый на 180º. Образец содержит две дефектные области: (1) – утонение и продольная трещина, (2) — язва на внутренней поверхности.

Рис. 10. Сканирование образца №1 Рис. 11. Область дефектов (1)

Ниже приведены сигналы, полученные при сканировании области дефектов (1) и (2).

Рис. 12. Сигнал от области дефектов (1) – утонение и продольная трещина Рис. 13. 3D изображение
Рис. 14. Дефект (2) (Язва на внутренней поверхности) Рис. 15. Сигнал от дефекта (2)
  • Образец №2. Участок трубопровода из ферромагнитного материала
  • Образец диаметром 114 мм с толщиной стенки 6 мм, имеет 2 искусственных дефекта глубиной 2 мм на внутренней поверхности:
  • (1) – имитация коррозионной язвы
  • (2) – продольная проточка (имитация эрозии)
Рис. 16. Сканирование образца №2 Рис. 17. Дефекты образца №2

Ниже приведены сигналы, полученные при сканировании.

Рис. 18. Сигнал от дефектов образца №2.

Таким образом, в результате полевых демонстрационных испытаний, выполненных в рамках ПАО «СИБУР Холдинг», была подтверждена возможность системы TiS 8C выявлять различные дефекты ферромагнитных и немагнитных технологических трубопроводов при их сплошном сканировании. Испытания системы были признаны успешными. В результате на предприятии ЗАО «Сибур-Химпром» было принято решение о внедрении системы.

Для обследования участков труб змеевиков с ограниченным доступом в комплектацию системы помимо стандартных сканеров был включен также специальный низкопрофильный сканер. Данный сканер позволяет проводить контроль при расстоянии между трубами 4 см и более.

Рис. 19. Специальный низкопрофильный сканер для контроля труб в условиях ограниченного доступа

Для подготовки сотрудников лаборатории неразрушающего контроля и диагностики ЗАО «Сибур-Химпром» к работе с системой были привлечены специалисты компании ООО «ПАНАТЕСТ» — официального представителя фирмы TesTex, Inc. на территории России. В течение трехдневного технического тренинга специалисты ЗАО «Сибур-Химпром» освоили систему.

Первые практические результаты были получены в 2014 году. С использованием системы TiS 8C был проведен сплошной контроль змеевиков четырех печей пиролиза.

Установка пиролиза смонтирована в 1973-1974 гг. На установке имеется 7 двухтопочных печей пиролиза. В работе постоянно находятся 4-6 печей. Наиболее распространенные дефекты в процессе работы печи это прогары труб и отводов из-за язвенного коррозионного износа, а также отдулины, трещины, деформация труб.

По технологическому регламенту печь пиролиза работает 1440 часов. Затем производится паровыжиг печи и закалочно-испарительных аппаратов (ЗИА-1 и ЗИА-3).

Затем печь останавливается, после чего специалисты лаборатории неразрушающего контроля и диагностики проводят обследование труб с использованием комплекса TiS 8C и подтверждение другими методами НК (УЗТ, РК).

В зависимости от результатов обследования проводится ремонт с заменой дефектных участков.

Настройка системы TiS 8C заключается в выборе 2 параметров – частоты переменного электромагнитного поля и чувствительности. Для контроля ферромагнитных труб используются частоты 5-30 Гц, для немагнитных труб – 200-400 Гц.

Читайте также:  Наружная очистка труб от ржавчины

Перед началом работы прибор настраивается по образцу, соответствующему объекту контроля по материалу, толщине стенки и диаметру. На образце с внутренней стороны стенки выполняются два сверления. Диаметр сверлений выбирается примерно равным толщине стенки трубы.

Глубина дефектов задается в зависимости от требуемого уровня фиксации и браковочного уровня (например, 20% и 50% от толщины стенки).

Рис. 20. Настройка системы перед выходом на объект

Существует также методика настройки системы непосредственно на объекте контроля без использования калибровочного блока. Параметры контроля в этом случае выбираются по значению сигнала при отрыве сканера от поверхности объекта. Чувствительность выставляется несколько завышенная и в дальнейшем корректируется при контроле по результатам УЗТ обнаруженных индикаций.

  1. Параметры настройки системы и параметры объекта контроля приведены в таблице ниже.
  2. Объем контроля: Вся поверхность труб змеевиков за исключением недоступных для ВТК зон.
  3. Результаты контроля

Сплошное сканирование труб печей пиролиза в несколько проходов является трудоемким процессом. Скорость сканирования составляет 0,1 — 0,3 метра в секунду. При этом для сплошного обследования змеевиков одной печи пиролиза общей протяженностью около 500 м требуется 1 неделя.

Необходима подготовка объекта контроля: место контроля должно быть хорошо освещено, в труднодоступных местах выстроены леса. Должен быть выделен специалист для зачистки дефектных мест и для проведения УЗТ или РК.

Рис. 21. Обследование труб печей пиролиза

За один проход сканера по трубе осуществляется контроль поверхности под ним шириной около 80 мм. При этом формируется изображение, на котором с помощью цветной кодировки отображаются дефекты.

Изображение представляет собой отклонение сигнала с каждой из катушек сканера от нулевого уровня, соответствующего бездефектному участку объекта.

Изображение позволяет оценивать форму дефектов (по форме сигнала и количеству реагирующих катушек), а также потерянную толщину (по максимальной амплитуде сигнала).

Фиксировались все дефекты с утонением толщины стенки трубы 20 % и более. Выявленные с помощью системы TiS 8C утонения исследовались и оценивались с помощью ультразвукового контроля (УЗК) остаточной толщины.

В результате обследования печи пиролиза П-001/1 были обнаружены 34 дефектных участка, из них 6 участков с остаточной толщиной ниже отбраковочной. Ниже приведены дефектограммы некоторых из них с указанием толщины стенки по результатам ультразвуковой толщинометрии.

Рис. 22. Сигнал от коррозии с подтверждением цифровой радиографией

На рис. 23 приведены сигналы, полученные в результате сканирования одного из дефектных участков трубы радиантного змеевика печи П-001/1. Данный участок был вырезан, при визуальном осмотре была обнаружена язвенная коррозия на внутренней поверхности. Остаточная толщина стенки в области язв составила 4.3-4.7 мм.

Рис. 23. Сопоставление результатов сканирования и визуального обследования

Остаточная толщина стенки в области наибольшего из обнаруженных дефекта составляет 2.8 мм.

Рис. 24. Обнаружение дефекта на трубе печи пиролиза

При обследовании следующей печи пиролиза П-001/6, утонений обнаружено не было. Были выявлены несколько участков науглероживания.

Рис. 25. Дефектограмма науглероженного участка

Данные области характеризуются изменением электромагнитных свойств, в результате чего фиксируются сканером при контроле. Материал труб в этих областях становится магнитным, что в некоторых случаях можно проверить, поднеся к трубе постоянный магнит.

При насыщении стали углеродом изменяется структура материала. Металл становится менее пластичным, что в дальнейшем может привести к растрескиванию и образованию дефектов на внутренней поверхности стенки трубы.

Науглероживание существенно снижает срок службы змеевиков печей.

Обнаруженные науглероженные участки фиксировались в отчетах по проведению сканирования для отслеживания состояния труб при последующих инспекциях.

Таким образом, под непосредственным началом руководителя лаборатории НКиД Хадиева Р.З. и под техническим руководством ведущего инженера НК Белова Д.А.

специалисты лаборатории неразрушающего контроля и диагностики ЗАО «Сибур-Химпром» внедрили и на высоком уровне освоили новую вихретоковую систему контроля трубопроводов TiS 8C, разработали и опробовали на практике методику сплошного сканирования змеевиков печей пиролиза.

Новый подход позволил компании ЗАО «Сибур-Химпром» сэкономить значительные средства на замене трубопроводов путем перехода к адресному ремонту, а также в короткие сроки значительно повысить эксплуатационную надежность обследованных технологических трубопроводов и дать реальную оценку их технического состояния.

В результате всестороннего тестирования системы TiS 8C на различных предприятиях и объектах ПАО «СИБУР Холдинг» было подтверждено, что система обеспечивает:

  • сплошное сканирование технологических трубопроводов с использованием бесконтактного метода;
  • контроль магнитных и немагнитных объектов без вывода их из эксплуатации;
  • выявление различных типов дефектов, как на внешней, так и на внутренней поверхности стенки трубы.

Расчет утонения стенки за счет коррозии

Процесс выработки назначенного ресурса поверхностей нагрева котла протекает на фоне развития высокотемпературной коррозии металла труб, что влечет за собой утонения стенки трубы. Этот процесс имеет место как со стороны уходящих газов, так и со стороны пара.

Зависимость глубины коррозии металла выражается формулой (1) как функция температуры и времени.

Другие параметры, влияющие на интенсивность высокотемпературной коррозии (тип металла, температура продуктов сгорания, состав золовых отложений на поверхности нагрева, состав обтекающего трубы поверхностей нагрева потока газа), считаются постоянными величинами.

Для определения текущего значения толщины стенки предложены выражения, позволяющие рассчитать глубину коррозии со стороны водяного пара и топочных газов вида:

ln ΔS = α – βT-1 + (γ + εT)ln τ (1)

где ΔS – глубина коррозии за время τ (мм), τ — время (часы), Т- абсолютная температура металла на поверхности трубы (К), α, β, γ, ε — коэффициенты, зависящие от материала труб, вида сжигаемого топлива. Значения коэффициентов приведены в таблицах, например для природного газа.

Формулы расчета глубины коррозии сталей в продуктах сгорания природного газа

Марка сталиФормула расчетаУсловия испытаний
Температура, °С Время, ч
12Х1МФ ln ΔS = 15.07 – 18000T-1 + (0.4 + 0.143⋅10-4T)ln τ 580-650 68000
12Х2МФСР ln ΔS = 11.48 – 15700T-1 + (0.5 + 0.283⋅10-4T)ln τ 580-650 43000
12Х2МФБ ln ΔS = 8.88 – 13700T-1 + (0.5 + 0.209⋅10-4T)ln τ 580-650 21000
12Х12В2МФ ln ΔS = 9.92 – 15400T-1 + (0.5 + 0.109⋅10-4T)ln τ 28000
12Х18Н12Т ln ΔS = 7.3 – 13500T-1 + (0.5 + 0.0167⋅10-4T)ln τ 33000

Примечание: ΔS – мм; Т – К; τ — ч.

Выражение (1) описывает развитие высокотемпературной коррозии со временем только при постоянной температуре металла. Если температура является функцией времени, то глубину коррозии определяют согласно схеме, представленной на рис.1. Вводится понятие эквивалентного времени τэ.

Рис.1. Схема ступенчатого изменения температуры металла

Эквивалентным временем при данной температуре называется время, при котором суммарное утонение стенки равно той же величине, что и на предыдущих температурных режимах.

Рис.2. Схема определения эквивалентного времени

Величина эквивалентного времени на i-ом температурном уровне по определению вычисляется как:

ln τэi = [lnΔSi-1 — α + βTi-1] / [γ + εTi], (i=2,N) (2)

Конечное время i-го температурного интервала:

Суммарное утонение стенки за время τi+1

ln ΔSi = α – βTi-1 + (γ + εT)ln τi+1 (4)

  • В зависимости от величины коэффициентов α, β, γ, ε по выражению (4) определяется глубина коррозии, протекающей на внутренней ΔSвнi и наружной ΔSнi поверхности трубы.
  • При расчете глубины коррозии в условиях ступенчатого изменения температуры необходимо строго соблюдать последовательность ее изменения во времени.
  • Текущая толщина стенки трубы поверхности нагрева в условиях развития двусторонней высокотемпературной коррозии определяется следующим образом:

где S0 – расчетная толщина стенки трубы, мм; N – количество циклов;

∑ΔSвнi — суммарная глубина коррозии с внутренней стороны трубы, мм;

∑ΔSнi — суммарная глубина коррозии с наружной стороны трубы, мм.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Причина разрушения — утонение стенки трубы СЃ наружной стороны приблизительно РЅР° 2 РјРј РёР·-Р·Р° РєРѕСЂСЂРѕР·РёРё РїСЂРё расшла-РєРѕРІРєРµ струей РІРѕРґС‹. [16]

Причина разрушения — утонение стенки трубы СЃ наружной стороны приблизительно РЅР° 2 РјРј РёР·-Р·Р° РєРѕСЂСЂРѕР·РёРё вследствие расшлаковки струей РІРѕРґС‹. После останова котла РЅР° трубах оставались мокрый шлак Рё зола, РІ которых интенсивно протекала электрохимическая РєРѕСЂСЂРѕР·РёСЏ. [18]

В отдельных случаях утонение стенок труб по этим причинам может быть равно износу от коррозии или даже превышать его.

Поэтому РїСЂРё определении предельной толщины стенки труб пароперегревателей необходимо пользоваться как методикой, изложенной РІ руководстве РїРѕ ремонту поверхностей нагрева паровых ротдов, так Рё методикой Р РўРњ 24.030.49 — 76, Р° для ирпари-тельных Рё РІРѕРґРѕРї адогреватель. [20]

Сначала рассмотрим вопрос возможного утонения стенки трубы по всему поперечному сечению при наиболее неблагоприятном сочетании допусков. [21]

�зменение сечения трубы при гнутье. [22]

Чтобы компенсировать вытяжку и утонение стенки трубы на затылочной части гнутого отвода, для гнутья горячим способом с набивкой песком и холодным на станке отбирают трубы с плюсовым допуском по толщине стенки. [23]

19 представлены расчетные утонения стенок труб, изготовленных РёР· сталей 12РҐ1РњР¤, 12РҐ2МФСР, 12РҐ2МФБ ( Р­Р�531), 1РҐ11Р’2РњР¤ ( Р­Р�756) Рё РҐ18Рќ12Рў, РІ зависимости РѕС‚ температуры Р·Р° весь проектный СЃСЂРѕРє службы парогенератора — 100 тыс. С‡ РІ случае использования РІ качестве топлива высокосернистого мазута. [25]

Читайте также:  Настенный котел трубы через стену

Это означает, что резкое утонение стенки трубы происходит непосредственно перед разрушением, причем с большей скоростью, чем при простом растяжении. [26]

В целях компенсации вытяжки и утонения стенки трубы в затылочной части отвода для гнутья горячим способом с набивкой песком и холодным на станке отбирают трубы с плюсовым допуском по толщине стенки. [27]

Схема подключения трубопровода. [28]

Гибка труб с гидронаполнением дает минимальное утонение стенки трубы и более высокий предел усталостной прочности.

Такую гибку рекомендуют также, когда к деталям из труб предъявляют более жесткие требования по чистоте внутренней поверхности и овальности поперечного сеченця. [29]

�сходя из полученного значения рнд возможное утонение стенки трубы является нежелательным, так как толщина стенки принята наименьшая по сортаменту на трубы, имеющему на практике преимущественное применение. [30]

Проверка толщины стенки

  • Номинальная толщина стенки стальных труб согласно нормам определяется как:
  • SSR + С,
  • где
  • SR — расчетная толщина стенки. Минимальная толщина стенки, необходимая для восприятия внутреннего давления, определяется согласно нормам
  • С — суммарная прибавка к расчетной толщине стенки

Суммарная прибавка, технологическое утонение, прибавка на коррозию

  1. Суммарная прибавка C вычисляется по формуле:
  2. С = С1 + С2,
  3. где
  • С1 — производственная прибавка (технологическое утонение), принимаемая равной сумме минусового отклонения толщины стенки C11 и технологической прибавки C12. Для норм ASME задается в процентах
  • С11 — прибавка для компенсации минусового допуска. Определяется по предельному минусовому отклонению толщины стенки, установленному стандартами или техническими условиями на полуфабрикаты. Прибавка не включает в себя округление расчетной толщины до стандартной толщины листа.
  • С12 — технологическая прибавка для компенсации утонения стенки элемента трубопровода при технологических операциях — вытяжке, штамповке, гибке и т.д. Определяется технологией изготовления детали и принимается по техническим условиям на изделие.
  • С2 — эксплуатационная прибавка для компенсации коррозии и износа(эрозии), принимаемая по нормам проектирования или отраслевым нормам документам с учетом расчетного срока эксплуатации. При двухстороннем контакте с коррозионной (эрозионной) средой прибавку С2 следует увеличивать

При этом, следует иметь в виду, что номинальная толщина стенки S не должна быть меньше установленных нормами значений, а также производится округление S до ближайшей большей толщины стенки по стандартам и техническим условиям.

Проверка толщины стенки на соответствие расчетному давлению

Перед выполнением расчета (на этапе логической проверка исходных данных), СТАРТ-ПРОФ производит проверку толщины стенки на расчетное давление по формуле:

Значения номинальной толщины стенки S и суммарной прибавки C вводятся пользователем в свойствах участков и элементов. SR — минимальная расчетная толщина стенки, вычисленная в соответствии с выбранным в общих данных нормативным документом от расчетного давления.

Для норм ASME B31.1, DL/T 5366-2014 проверка толщины стенки на давление осуществляется только для прямых труб и для гнутых отводов. Для всех остальных элементов такая проверка не производится.

Проверка толщины стенки на соответствие давлению испытаний

При величине испытательного давления на заводе-изготовителе менее требуемой должна быть гарантирована возможность доведения гидравлического испытания при строительстве до давления, вызывающего эквивалентное напряжение, равное

  • согласно СНиП 2.05.06-85 — 95 % нормативного предела текучести σ = 0.95

Технологический процесс производства труб на установках с непрерывным станом

  • Сменным оборудованием в непрерывном справочном стане явля­ются входная проводка первой клети и выводная проводка послед­ней клети, которые служат направляющими для трубы.
  • Технологические операции при производстве бесшовных труб на установках с 9-клетевым непрерывным станом следующие:
  • 1. Подача пакетов заготовок-штанг длиной 6—12 м, диаметром 140 мм со склада мостовым краном на качающиеся решетки сек­
  • ционных печей.

2. Взвешивание на автоматических весах.

3. Подача дозатором по одной заготовке на загрузочный рольганг секционных печей.

  1. 4. Автоматический замер длины заготовки и передача сведений в за­ поминающий блок счетно-решающего устройства для безостаточ­
  2. ного деления штанг.

5. Нагрев заготовки в секционных печах до температуры 1230— 1260° С при скорости перемещения ее в печи от 1,65 до 2,9 м/мин и производительности до 40 т/ч. Каждая секционная печь имеет двухручьевые ролики. Ролики зоны выдержки имеют две скоро­ сти: скорость зоны нагрева печи и скорость выдачи, равную 12,5 м/мин. После отрезки штанга возвращается в печь для

  • подогрева перед следующей выдачей.
  • 6. Разрезка нагретых штанг на мерные длины 1320—3200 мм заго­ товок на двух делительных ножницах, имеющих общую произ­

водительность 300 резов в час. Темп выдачи 12 с.

7. Зацентровка заготовки пневматическим центрователем.

8. Передача заготовки по стеллажам в прошивной стан.

  1. 9. Прошивка заготовки в прошивном стане в гильзу диаметром 136 мм при толщине стенки 14,5—19 мм, длиной 3700—7000 мм
  2. с коэффициентом вытяжки до 2,9.

10. Передача гильзы на входную сторону непрерывного стана.

11. Введение предварительно промасленной оправки в гильзу. В ка­ честве смазки применяются фосфатные неорганические соедине­ ния вместо графита и мазута, использование которых приводит к. появлению дыма и загрязнению цеха; наносят смазку при тем­

12. Прокатка гильзы в непрерывном стане в трубу всегда одного диаметра 108 мм с толщиной стенки 3—7,5 мм, длиной до 20,5 м. В процессе прокатки труба частично сползает с оправки. Про­ катка происходит практически без натяжения. Длина оправки

19,5 м. Максимальный коэффициент вытяжки 6,0.

  • 13. Выход бесшовной трубы со стана со скоростью 6 м/с и торможение ее на выходном рольганге, вследствие чего скорость трубы снижается
  • в конце рольганга до 3,5 м/с.

14. Передача трубы с оправкой шлеппером на один из двух рольган­ гов сдвоенного цепного оправкоизвлекателя.

15. Извлечение оправки. При нормальной работе усилие извлечения 50—70 кН (5—7 тс). Оправкоизвлекатели рассчитаны на усилие

16. Передача оправки в ванну для охлаждения с температуры 400° С до 100° С и затем в промасливающую машину.

17. Передача трубы по рольгангу к дисковым пилам.

18. Обрезка заднего разлохмаченного конца на дисковых пилах.

19. Передача труб на линию калибровочного стана с подогревом трубы в индукционной печи до температуры 950—1050° С. Индук­ ционная печь состоит из 16 последовательно расположенных ин­ дукторов с напряжением 1500 В, силой тока 1000 А, общей мощ­ ностью 9 тыс. кВт. Частота тока 2,5 кГц, скорость прохождения труб через индуктор 1,25—1,8 м/с. Общая длина индукционной

20. Прокатка трубы в 11-клетевом калибровочном стане с увеличе­ нием длины трубы до 50 м. Калибровочный стан состоит из де­ вяти черновых клетей, имеющих дифференциально-групповой привод, и двух чистовых клетей, установленных на общей раме

и имеющих общий привод на две клети.

21. Разрезка труб пополам на пиле горячей резки.

22. Передача труб в линию редукционного стана.

23. Нагрев концов для стыкования в секции длиной до 35 м. На­ грев в одновитковом индукторе до температуры 1350—1400° С,

  1. мощность сварки 150—250 кВт, частота 2,5 кГц.
  2. 24. Поступление по рольгангу секции труб ко второй стыкосварочной машине, где трубы привариваются к концу бесконечной редуци­
  3. руемой трубы.

25. Снятие наружного грата на трубах в гратоснимателе.

  • 26. Прохождение трубы через петлеобразователь для обеспечения безостановочной работы редукционного стана во время стыковки
  • труб.

27. Правка трубы после петлеобразователя.

28. Подогрев труб до температуры 950—1050° С в индукционной подогревательной печи. Характеристика печи дана выше.

29. Редуцирование трубы в 19-клетевом редукционном стане с уве­ личением длины трубы до 120—150 м и выходом трубы из пос­ ледней клети со скоростью до 12 м/с. Редукционный стан со­ стоит из трехвалковых клетей. Первые по ходу прокатки 17 чер­ новых клетей имеют дифференциально-Групповой привод. По­

  1. следние две клети имеют общий привод на две клети.
  2. 30. Разрезка трубы на части длиной до 24 м на летучих, ножницах (при скорости выхода до 7 м/с) или летучей пиле (при скорости
  3. выхода более 7 м/с).

31. Сбрасывание трубы с рольганга сбрасывающим устройством.

32. Выравнивание и начало охлаждения на винтовой секции холо­ дильника.

33. Охлаждение труб на цепной секции холодильника.

Клети непрерывного девятиклетевого стана расположены под уг­лом 45° к горизонту и 90° по отношению друг к другу. Благодаря этому труба в месте выпусков в следующей клети раскатывается в круглой части калибра.

Калибр в калибровочном и редукционных станах образуется тре­мя валками, лежащими в одной плоскости: оси валков расположены под уг1лом 120° друг относительно друга. Каждая последующая клеть повернута по отношению к предыдущей на 60° с тем, чтобы выпу­ски в смежных клетях были перекрыты.

В калибровочном стане прокатка осуществляется с очень незначи­тельным натяжением, благодаря чему толщина стенки остается неизменной и равна толщине стенки трубы, полученной в непрерывном стане.

В редукционном стане применяются максимальные натяжения с большой вытяжкой металла (от 2,5 до 7,0), благодаря чему тол­щина стенки трубы, поступившей в стан, может значительно умень­шиться (например, с 3,25 до 2,0 мм; с 4,0 до 2,5 мм и т. д.). Стан рассчитан на утонение стенки до 50%.

Источник

Adblock
detector