Экспертиза промышленной безопасности блока разделения воздуха с наработкой 38 лет

Заказчик: Металлургический завод специальных сталей. Опасный производственный объект III класса опасности — площадка паросилового цеха.

Задача

Блок разделения воздуха К-1,4 (производительность по кислороду 1 400 м³/ч) изготовлен в 1983 году и введён в эксплуатацию в 1987 году — к моменту проведения экспертизы наработка составила 38 лет, что кратно превышает нормативный срок службы. В ходе длительной эксплуатации в режиме криогенных температур накопились коррозионные и механические повреждения несущих элементов. Без положительного заключения ЭПБ установка должна быть выведена из эксплуатации, что означает прекращение подачи кислорода в сталеплавильное производство.

Что мы сделали

Проведено полное техническое диагностирование блока разделения воздуха с применением комплекса методов неразрушающего контроля и расчётного анализа. Объём выполненных работ:

• Визуально-измерительный контроль (ВИК) корпусных элементов, сварных соединений, регенераторов, клапанных коробок и опорных конструкций.

• Ультразвуковая толщинометрия (УЗТ) стенок всех несущих элементов — выявлено утонение стенок клапанных коробок до 40% от номинального значения.

• Цветная дефектоскопия (ЦД) сварных швов и зон концентрации напряжений.

• Акустико-эмиссионный контроль (АЭК) в режиме рабочего нагружения — локализация источников активных дефектов.

• Измерение твёрдости металла элементов конструкции.

• Расчёт напряжённо-деформированного состояния (НДС) методом конечных элементов в программном комплексе ЛИРА 10 версии 12.

• Расчёт остаточного ресурса с учётом фактических темпов коррозии и выявленных повреждений.

Результат

✔ Выявленные дефекты устранены, в ходе проведения экспертизы: трещина длиной 100 мм на сварном шве регенератора ликвидирована ремонтной заваркой с последующим контролем качества шва. Утонение стенок клапанных коробок (до 40% от номинала) зафиксировано и принято в расчёт при оценке ресурса.

✔ Прочность конструкции обеспечена: максимальное напряжение σmax = 129 МПа не превышает допустимого значения [σ] для материала в рабочих условиях.

✔ Выдано положительное заключение ЭПБ. Остаточный ресурс составил 4 года; срок безопасной эксплуатации продлён до 31.07.2029 г. Предприятие сохранило непрерывное кислородное обеспечение сталеплавильного цеха.