NORME NTSM SI NORME PSI CE TREBUIESC RESPECTATE LA REALIZAREA UNUI SCHIMBATOR DE CALDURA

NORME NTSM SI NORME PSI CE TREBUIESC RESPECTATE LA REALIZAREA UNUI SCHIMBATOR DE CALDURA

1 Norme de tehnica securitatii muncii

Siguranta si securitatea in exploatare are o importanta deosebita, facand parte dintre principiile fuctionale, care asa cum s-a mai spus primeaza asupra celor economice. Siguranta in functionare afecteaza aparatul schimbator de caldura insusi, pe cand securitatea se refera la personalul de deservire.

Factorii principali care vin in considerare in aceasta privinta sunt:

a) compensarea dilatarii termice ale pieselor aparatului schimbator de caldura;

b) realizarea unei rezistente corespunzatoare la imbinarile demontabile si a etanseitatii eficiente;

c) prevenirea corodarii pieselor aparatului schimbator de caldura;

d) posibilitatea de acces la suprafata de incalzire;

e) legarea corespunzatoare a aparatului schimbator de caldura;

f) usurinta controlului si a reglarii parametrilor caracteristici ai aparatului.

Conditiile de exploatare optima a schimbatoarelor de caldura sunt stabilite de proiectant si    specifica:

- alegerea judicioasa a spatiului prin care curg cele doua fluide;

- vitezele de curgere;

- regimurile de temperatura a fluidelor.

Intretinerea si repararea schimbatoarelor de caldura este reglementata prin norme tehnice comform carora se stabilesc ciclurile de reparatii, exemplificate in tabelul 1

Tabelul 1.

Norme tehnice:

Exploatarea si intretinerea aparatului schimbator de caldura are ca scop mentinerea regimului la parametrii optimi de functionare. Operatiile curente constau in verificarea regimului de temperaturi si presiuni, asigurarea etanseitatii prin flanse si garnituri si curatarea suprafetelor de schimb de caldura.

Curatarea suprafetelor de schimb de caldura se efectueaza periodic, la intervale determinate de natura fluidelor vehiculate. Metodele de curatare depind de natura depunerii si starea sa (depunerea pietrei de calcar din apa, depuneri de saruri, namol, gudroane si microorganisme). Curatarea poate fi realizata prin procedee chimice, hidropneumatice, cu ultrasunete, mecanice, hidraulice sau prin sablare.

Cauza principala a scoaterii din functiune a instalatiilor din rafinarii si combinate petrochimice o reprezinta defectarea schimbatoarelor de caldura (circa 36% din incidentele functionale).

Principalele defecte survenite in exploatarea schimbatoarelor de caldura sunt:

- corodarea corpului si fascicolului tubular;

- obturarea tevilor datorita depunerilor.

Aceste probleme implica masuri sistematice privind reducerea efectelor coroziunii (folosirea inhibitorilor de caldura, alegerea corecta a materialelor), exploatarea si intretinerea corespunzatoare.

Alegerea materialelor este conditionata de conditiile de exploatare:

- otel carbon pentru utilizari generale;

- otel inoxidabil in conditiile utilizarii produselor corozive, la temperaturi ridicate;

- alama navala pentru aparatele care folosesc ca agent de racire apa de mare;

- aluminiu si cupru pentru conditiile exploatarii la temperaturi scazute.

Revizia schimbatoarelor de caldura are caracter periodic si consta in revizia interna si proba de presiune.Revizia interna se efectueaza dupa demontarea si curatarea aparatului, urmarind stabilirea zonelor corodate, a fisurilor, deformarilor, a grosimilor peretilor, starea imbinarilor sudate si mandrinate.

Proba de presiune poate fi de etansare sau de rezistenta. Proba de etansare se efectueaza la presiunea nominala, ori de cate ori se monteaza sau demonteaza schimbatorul de caldura. Proba de rezistenta se efectueaza la presiunea de proba (1,25 sau 1,5 din presiunea nominala) la termenele prevazute de instructiunile I.S.C.I.R. cat si dupa executarea unor reparatii si modificari.

Repararea schimbatoarelor de caldura cuprinde, in general urmatoarele operatii:

- repararea corpului;

- repararea suprafetelor de transfer;

- remandrinarea sau resudarea tevilor slabite in placile tubulare;

- obturarea tevilor sparte;

- repunerea placilor tubulare;

- verificarea si in locuirea garniturilor si ansamblurilor demontabile;

- inlocuirea partiala sau totala a izolatiei termice.

Repararea mantalei se executa in conformitate cu metodele generale.

La reparatiile efectuate conform reviziilor planificate se admit defecte in cazul obturarii a 10-15% din numarul total de tevi, iar daca numarul tevilor depaseste15% este necesar ca toate tevile sa fie inlocuite.

Placa tubulara se considera corespunzatoare daca indeplineste conditia:

- suprafetele de etansare sunt perfect netede si nu prezinta abateri de forma(nu au zgarieturi radiale,pori,lovituri).

- lipsa orificiilor dintre doua orificii invecinate, avand drept cauza variatile periodice de caldura care duc la eforturi termice ciclice (oboseala termica).

Fisurile a caror lungime nu depaseste 10% din lungime si cu o adancime de cel mult 40% din grosimea placii se pregatesc prin sanfrenare si se sudeaza dintr-o singura parte.

Dupa reparatii se executa proba hidraulica a aparatului conform instructiunilor ISCIR.

Se interzice executarea oricaror lucrari la elementele schimbatorului in timpul cand acesta se afla sub presiune (reparatii prin sudura, stringeri de suruburi,stemuirea unor pori).

Deschiderea in cazul reviziilor sau cand procesul tehnologic o cere si in vederea golirii, curatirii sau verificarii, se va face numai dupa ce personalul de deservire a constatat in mod sigur ca nu mai este presiune si lichid tehnologic.

Deschiderea gaurilor de acces si a orificiilor se va face intotdeauna de sus in jos in ordinea succesiva pentru ca aerul sa nu poata intra in recipient si sa formeze un amestec exploziv.

In cazul in care diferenta dintre temperatura mantalei, recipientului si a fluidului introdus este mare, cresterea presiunii in recipient si respectiv a temperaturii, se va face treptat pentru evitarea unor socuri periculoase in peretii recipientului.

Intreprinderile de montaj sau receptie sunt obligate sa supuna recipientele sau elementele acestora, verificari organelor ISCIR. In conformitate cu prevederile prezentelor prescriptii. Aceste verificari pot fi facute si de personalul propriu al intreprinderilor constructoare, de montaj sau de reparatii autorizate in acest scop de ISCIR.

La verificarea reparatiilor se vor verifica, pe langa prezentele prescriptii si prevederile prescriptiilor tehnice CR 4-90 (83)- Colectia ISCIR.

Verificarea recipientelor in perioada construirii montajului sau repararii,va cuprinde:

- verificarea indeplinirii conditiilor cu privire la verificarea si avizarea proiectului de executie;

- verificarea calitatii materialelor utilizate,respectiv certificatelor de calitate si corespondenta materialelor cu documentatia de executie;

- verificarea imbinarilor sudate;

- verificarea recipientelor asamblate sau elementelor acestora.

Verificarea imbinarilor sudate va cuprinde:

- examinarea exterioara;

- incercari distructive;

- incercari nedistructive;

- incercarea    la presiune hidraulica;

- incercarea pneumatica de etansietate, dupa caz.

In vederea examinarii exterioare, imbinarile sudate vor fi curatate in intregime de zgura, oxizi, etc., pe o latime a materialului de baza de circa 20 mm de o parte si de alta a cusaturii, pe ambele parti ale recipientului care se verifica (in cazul in care sudura a fost executata pe ambele parti).

Examinarea exterioara a imbinarii sudate se face cu instrumente de masura uzuale, cu sabloane si cu ochiul liber sau aparatele de marit obisnuite (conform STAS 1263-88).

In imbinarile sudate nu sunt admise fisuri in cordonul de sudura sau in zona influentata termic (ZIT), crestaturi marginale sau in cusatura, create, inclusiv de gaze sau de zgura, abaterile de limita peste cele admise, daca in documentatia de executie nu se prevad alte conditii mai severe. De asemenea nu se accepta nepatrunderi la radacina cusaturii,mai mari de 15% din grosimea materialului de baza sau mai mari de 3 mm la grosimi peste 20 mm.

Defectele plasate in ingrosarea cusaturilor nu vor fi luate in considerare.La analiza macroscopica se va verifica respectarea tehnologiei de sudare privind numarul straturilor in cusatura sudata.

Examinarea nedistructiva a imbinarilor sudate se recomanda sa se faca dupa tratament termic final.Imbinarile sudate care prezinta defecte exterioare mai mari, vor fi supuse examinarii nedistructive, numai dupa remediere.

Portiuni din imbinarile sudate care vor fi examinate nedistructiv se vor stabili de catre organele    de control tehnic de calitate al intreprinderii constructoare, de montaj sau reparatoare.

In urma examinarii nedistructive rezultatele obtinute trebuie sa corespunda:

- conditiilor de admisibilitate in cazul radiografierii sau examinarii cu ultrasunete, conform prescriptiilor tehnice CR4-90-Colectia ISCIR.

- conditiilor de admisibilitate in cazul examinarii cu lichide penetrante sau cu pulberi magnetice, conform prescriptiilor tehnice CR4-90-Colectia ISCIR.

- conditiilor admisibile, prevazute in normele elaborate de comun acord intre proiectant si intreprinderea constructoare cu avizul ISCIR.

2 Norme P. S. I.

Pentru functionarea normala a apratelor cat si pentru evitarea defectarii acestora trebuiesc luate cateva masuri.

Manipularea hidrocarburilor in instalatiile tehnologice necesita calificarea si cunoasterea proceselor ce au loc in interiorul instalatiilor, precum si cunostinte adecvate pentru evitarea si stingerea incendiilor.

Tinand cont de pericolele pe care experienta le-a pus in evidenta, la manipularea fractiilor usoare trebuie respectate o serie de reguli,unele dintre ele fiind prezentate mai jos:

- nu este permisa introducerea aerului in prezenta fractiilor usoare in utilaje si sisteme de conducte decat in conditii controlate;

- pentru a evita autoaprinderea, in procesul de prelucrare la temperaturi de peste 300C trebuie evitate dezentaseizarile si scaparile. Ventilele de scurgere, de luat probe vor fi obligatoriu prevazute cu capace in filet sau cu blinde;

- nu se vor descarca utilajele si instalatiile tehnologice care contin hidrocarburi usoare, in prezenta unor surse potentiale de incendiu;

- in caz de incendiu, muncitorii, personalul de intretinere va fi evacuat fara a crea insa panica in randul acestora;

- evacuarea aerului din instalatie se va face controlat, fara manevrarea brusca a dispozitive-

lor de evacuare a acestuia, pentru a nu crea presiuni locale critice pentru hidrocarburile cu care se afla in amestec.

Pentru a evita exploziile se va controla riguros continutul, compozitia si temperatura acestora.Daca apar scurgeri de fluid in instalatie, se iau urgent urmatoarele masuri:

- se indeparteaza sau se sting toate sursele de aprindere din zona de propagare;

- se opresc toate autovehiculele ce se indreapta spre zona de scapari, daca scaparile nu pot fi stapanite se opresc fluxurile tehnologice ale instalatilor alaturate cat si ale instalatiei afectate;

- se evacueaza personalul de exploatare si intretinere, daca exista pericolul iminent al unor deflagratii.

Pentru evitarea incidentelor ce pot aparea, cat si pentru exploatarea normala a instalatiilor se angajeaza personal corespunzator pentru paza si intretinerea utilajelor.

3 Verificarea recipientului asamblat

Recipientele sub presiune vor fi supuse unor verificari si incercari, dupa asamblare astfel:

verificarea cartii recipientului, partea de constructie;

verificarea calitatii materialelor;

verificarea aspectului si dimensiunilor;

verificarea marcarii;

incercarea la presiune hidraulica;

incercarea pneumatica de etanseitate daca se prevede in proiect;

incercari speciale.

Verificarile si incercarile se executa de catre organele ISCIR sau de catre personalul autorizat ISCIR.

Verificarea aspectului si dimensiunilor va consta din:

examinarea starii suprafetelor recipientului la interior si exterior;

verificarea dimensiunilor elementelor in special cele stabilite prin calculul de dimensionare.

Incercarea de presiune hidraulica se considera reusita daca nu se constata deformari plastice vizibile, fisuri sau crapaturi ale elementelor recipientului, picaturi sau scurgeri pe la imbinarile sudate.

4 Functionarea si exploatarea recipientului

In vederea asigurarii conditiilor de functionare in conditii de siguranta, unitatile detinatoare au urmatoarele obligatii si raspunderi:

sa inregistreze recipientele la ISCIR.

sa supuna recipientele la verificarea executata de personalul ISCIR.

sa ia masurile necesare ca recipientele sa fie folosite in conditii de siguranta.

5 Verificarea periodica

Recipientele sub presiune sunt supuse verificarilor oficiale periodice, care constau din revizii interioare, incercari de presiune si revizii exterioare.

In timpul functionarii, la datele fixate prin instructiunile interne si de cate ori este oprit, organele proprii de supraveghere tehnica sunt obligate sa examineze recipientul executand revizii interioare si exterioare.

CONCLUZII

In general o instalatie tehnologica aflata in exploatare, fie ea mai veche sau mai noua, nu are o functionare identica cu cea din proiectul tehnologic al instalatiei.

Functionarea reala a instalatiei se stabileste prin analize tehnologice periodice, in care in primul rand se efectueaza bilantul material pe ansamblul instalatiei si se constata capacitatea prelucrata, randamentele caracteristice, consumurile specifice de utilitati.

Aceste date se compara cu cele din proiect si se iau pe cat posibil masuri care sa duca la o apropiere cat mai mare a performantelor reale ale instalatiei, fata de cele din proiect sau chiar la masuri care sa aduca imbunatatiri performantelor, reducerea consumurilor specifice.

Analiza tehnologica a unui schimbator de caldura se face in scopul cunoasterii parametrilor si performantei reale de functionare, in raport cu datele prevazute in proiect, al cunoasterii variatiilor acestora in timp, cauzate de exemplu de cunoasterea grosimii straturilor de depuneri de pe cele doua suprafete ale tuburilor si al constatarii subdimensionarii aparatului, in raport cu sarcina termica prevazuta.

Problemele de optimizare ale instalatiei tehnologice in ansamblu si individual a tuturor aparatelor componente inclusiv a schimbatorului de caldura, sunt probleme de mare actualitate, studiate din ce in ce mai mult.

Optimizarea constructiv functionala a aparatelor de transfer de caldura au drept scop reducerea consumului de energie pentru vehicularea fluidelor prin schimbator, reducerea consumului de metal pentru realizarea schimbatorului, reducerea agentului de racire sau de incalzire, marirea eficientei economice a instalatiei de ansamblu.