١ عنوان مقاله : مروري بر بازرسي مخازن تحت فشار (Inspection Vessels Pressure of Summary (
مقدمه: امروزه به دليل توسعه روزافزون صنايع نفت ، گاز و پتروشيمي و نيروگاههـا و سـاخت هـزاران مخـازن تحـت فـشاري كـه درآنها كاربرد دارند، بازرسي مخازن تحت فشار از اهميت خاصي برخوردار است.بعضي از ايـن تجهيـزات خيلـي پيچيـده ميباشند و برخي ديگر مثل مخازن اتمسفريك از نظر طراحي نسبتا ساده هستند. گستره وسيعي از انواع مخـازن تحـت فـشار وجوددارد ولي بازرسي آنها تقريبا مشابه ميباشد. مخازن تحت فشار خطرناك هستند.در هنگام بهره برداري حاوي مقاديرزيادي انرژي ذخيره شده ميباشند كـهدر صـورت تخريب،ميتوانند فاجعهبزرگي بوجود آورند. بنابراين مهمترين هدف يا (Purpose for Fitness (بازرسي مخازن ، اين اسـت كه از ايمـن بـودن و سـلامت مخـازن آگـاهي لازم را بدسـت آوريـم. عوامـل زيـادي بـرروي ايـن مـسئله تـاثيرميگذارنـد مانندكيفيت طراحي،خزش،خستگي،مقاومت به خوردگي،مهارت سازنده مخزن، صلاحيت بازرسين و... اما چگونه مي توانيم اين سلامتي و بي عيب بودن مخازن را تضمين كنيم؟ خوشبختانهبـيش از صـد سـال تجربـه صـنايع در اين خصوص وجود دارد وکدها، استانداردها و دستورالعمل هاي كارخانه اي بيشماري وجوددارند كه ميتوانند بـه شـمادر اين موضوع كمك كنند.. شكل ۱ - نكات مهم در بازرسي مخزن تحت فشار ٢ شايد بتوان موارديكه سلامتي مخزن را تضمين ميكند بطور خلاصهبصورت ذيل بيان نمود( به شكل ۱ توجه كنيد). - ارزيابي طراحي مخزن توسط يك سازمان مستقل،بطورمثال توسط يك موسسه شخص ثالث. - استفاده ازموادي كه قابليت رديابي و شناسايي دارند. - بكارگيري تستهاي غيرمخرب و در صورت لزوم تستهاي مخرب برروي نمونه ها . - انجام تستهاي فشار . - و نهايتا كنترل و بازرسي مناسب و به اندازه كافي در فرايندهاي مختلف توليد مخزن. هدف يا FFP) Purpose For Fitness ( در بازرسي يك مخزن تحت فشار هدف در بازرسي يك مخزن تحت فشار اطمينان ازعملكرد صحيح و ايمني كامل آن در حـين سـرويس ، دقيقـاً مطـابق بـا درخواست مصرف كننده مي باشد . مهمترين مرحله از يك فعاليت بازرسي تشخيص و درك عميـق از FFP در رابطـهبـا آن مرحله ازبازرسي مي باشد . در پروژه هـاي بـزرگ سـازمانهاي متعـددي از قبيـل كارفرمـا ، پيمانكـار اصـلي ، مـشاور ، بازرسي شخص ثالث ، پيمانكاران فرعي و ... ايفاي نقش مـي نماينـد . در ايـن سـازمان هـا بازرسـي و عمليـات كنترلـي بـا كيفيت و كميت متفاوتي صورت مي پذيرد ولي مي توان گفت هدف يا FFP در تمام آنها مشترك است (به شـكل هـاي ۲ و ۳ توجه فرمائيد). استراتژي مصرف كننده (كارفرما ) در نيل به FFP شامل ۲ قسمت مي باشد: ۱ -تا حد ممكن حضورشان درمسائل و ريسك هاي فني كم رنگ و محدودباشد . ۲ -ارائه فلوچارتي كهدر آن مسئوليت ها و فعاليت هاي لايه هاي مختلف بازرسي و ارتباط آنها مشخص مي شود . شکل 3 شکل 2 ٣ بايد توجهنمود كهبازرسي به اندازه و مقداركافي صورت پذيرد . اين موضوع در شكل ۴ با نقطه Z مشخص شـده اسـت. يعني دردو طرف اين نقطه روي محور افقي احتمال ازدست دادن هدف يا FFP وجوددارد . بازرسي خيلي كم ( سمت چـپ نقطـه Z ،( نمـي توانـد مـشكلات و مغـايرت هـاي احتمـالي را نمايـان سـازد و از طرفـي بازرسي خيلي زياد ( سمت راست نقطه Z ( نيز سبب مي شودعلاوه بر صرف منابع مالي زيادبهبـي راهـه كـشيده شـويم . نقطه Z بـراي رده هـاي مختلـف بازرسـي متفـاوت اسـت . ايـن موضـوع درمـدركي بـهنـام Plan Test Inspection مشخص مي شود ITP يا QCP سندي است كهدر آن براي كليه فعاليت هاي تـست و بازرسـي برنامـه ريـزي شـده و در آن نقش كليه سازمان هاي بازرسي ، نوع تست وفعاليت ها، معيارو استاندارد هاي مرجع و... مشخص شده است. شکل 4 شکل5 -نمونه اي از یک ITP ٤ نكات مهم در بازرسي مخازن تحت فشار ۱ -بازرسي مواد ورودي ، علامتگذاري و انتقال حك مشخصات يكي از مهمترين مراحل بازرسي يك مخزن ، بازرسي مواد ورودي به فرآيند ساخت و اطمينان از انطباق آنها با گواهينامـه هاي مواد و همچنين الزامات مشخص شده در استاندارد موادو الزامات فني پروژه مي باشد . بنابراين بازرس بايـد بـا روش هاي تست مواد و استاندارد هاي مواد آشـنا باشـد ايـن موضـوع شـامل مـواد پايـه و مـوادمـصرفي جـوش مـي باشـد. مـثلاً II. Sec ASME ، مشخصات و الزامات فني موادي را كهدر ساخت مخازن استفاده مـي شـوند توضـيح داده اسـت. از طرف ديگربايد كليه مواد مورد استفادهدر ساخت مخزن قابل شناسايي و رديابي باشند بطوري كه هنگام برش و تهيـه هـر قطعه ازموادبازرسي شده ، انتقال حك مشخصات روي قطعات جديد با نظارت بازرس صورت پذيرد . ۲ -بازرسي و كنترل مدارك فني قبل از فرايند ساخت : قبل از فرايند ساخت و به منظور اطمينان از وجود شـرايط مناسـب بـراي سـاخت مخـزن مـي بايـست مـدارك مهـم مـورد بازرسي و كنترل قرار گرفته و از وجود آنها اطمينان حاصل نمود .برخي از اين مدارك عبارتند از : × برنامه هاي تست و بازرسي (ITP( در كليه مراحل بازرسي مخزن مي بايست ITP مد نظرقرار گيرد . در سند ITP حداقل بايـد مـواردذيـل مـشخص شده باشد : · نوع فعاليت تست و بازرسي و ميزان آن توسط هر لايهبازرسي. · نحوه حضور و فعاليت لايه هاي مختلف بازرسي و اينكه چه كسي يا چه واحـدي بايـستي گذارشـات را تهيـه و تاييد نمايد. · اسناد و مراجع استانداردي و روش هاي تست و بازرسي كهدر آن مرحلهبه آن نياز است . × كنترل مدارك جوشكاري از آنجايي كه جوشكاري از جمله فرايند هاي ويژه محسوب مي گـردد،در توليـد يـك محـصول از اهميـت بـسزايي برخوردار است . بديهي است تضمين كيفيت يك مخزن ساخته شده از طريق جوشـكاري مـستلزم اسـتفاده از روش جوشكاري مناسب و مطمئن و همچنين اجراي آن توسط جوشكاران ماهر و تائيد صلاحيت شـده مـي باشـد . قبـل از شروع هرگونه فعاليت جوشكاري روي مخزن مي بايـست از وجـود مـدارك جوشـكاري از قبيـلWPS ، PQR و WPQ اطمينان حاصل نمود. × كنترل برنامه تست هاي غير مخرب (Map NDT( اين سند به بازرس كمك مي كند كه براي چه مواردي ازمخزن ، چهنوع تـست و يـا بازرسـي و بـه چـه ميـزان لازم است .معمولاً اين سند را مهندسين طراح تهيه مي كنند و تهيه آن با توجهبهنكات و الزامـات اسـتانداردي و همچنـين تستها و مراحل بازرسي كه مشتري در الزامات فني پروژه مشخص نموده انجام مي شود. ٥ ۳ -بازرسي جوش بازرسي جوش يكي از مهمترين مراحل بازرسي مخازن تحت فشارمي باشد . بـه منظـور افـزايش رانـدمان ، بازرسـي جوش بايد در سه مرحله قبل ، حين و پس از جوشكاري صورت پذيرد .ذيلاً بهذكرنكات مهم در هرمرحلـه اشـاره مي گردد : × كنترل هاي قبل از جوشكاري: - لبه سازي و طرح اتصال - دستورالعمل هاي جوشكاري و تاييديه آنها - تاييد صلاحيت پرسنل جوشكار - موادمصرفي جوش - تجهيزات جوشكاري - مونتاژ قطعات و ... × كنترل هاي حين جوشكاري: - شرايط جوي - پارامترهاي جوشكاري ( آمپر ، ولت و ...) - پيشگرم و دماي بين پاسي - كنترل پاس ريشه - تميزكاري بين پاسي و ... × كنترل هاي پس از جوشكاري: - بازرسي چشمي جوش - بازرسي ابعادي جوش و سازه - كنترل انجام NDT هاي موردنياز - كنترل اجراي صحيح تعميرات مطابق بادستورالعمل تعمير - كنترل عمليات حرارتي پس از جوشكاري( PWHT ( - كنترل تست فشار و ... ٦ ۴ - تستهاي غيرمخرب (NDT ( دركدها واستانداردهاي ساخت مخـازن تحـت فـشار عمومـاً نـوع و مقـدار انجـام آزمايـشات NDT برمبنـاي اصـول طراحي ، (تنش هاي مجازو ضرايب اطمينان و...) ، مشخص مي شوند ولي با اين حال در بعضي موارد اين موضـوع بـا توجه به توافقات فني بين مشتري وسازنده قابل تغييرمي باشد. بنابراين نوع وميـزان تـستهاي غيرمخـرب بـراي مخـازن تحت فشاربايدباتوجهبه كدهاي ساخت (مثل VIII ASME( و نحوه يادستورالعمل اجـراي آنهـا بايـد باتوجـهبـه دستورالعملهاي NDT پروژه صورت پذيرد . به منظور اطمينان ازعملكردمخازن به ويژه درموضع اتصالات جوش ازدو نوع تست غيرمخرب استفاده مي شود: ۱ -تستهاي غيرمخرب سطحي شامل MT وPT ۲ -تستهاي غيرمخرب حجمي (عمقي) شامل UT وRT شکل 6 - درصد رادیوگرافی در انواع اتصالات جوشی ٧ در زيرتوضيحات خلاصه اي درمورد هريك از اين روشها ارائه شده است: شکل 7 - روش تست ذرات مغناطیس(MT ( شکل 8 - نمونه اي از اتصالاتی که در مخازن، RT می شوند ٨ شکل 9 - روش تست التراسونیک (UT ( شکل 10 - روش تست مایعات نافذ (PT ( ٩ ۵ -تهيه تست پليت درحين فرايند توليد (Plate Test Production ( ازآنجائيكه فرآيندجوشكاري فرايند ويژه محسوب مي شوددربعـضي مـواردعـلاوه بـر انجـام PQR واخـذ تاييديـه روش جوشكاري ،به منظور اطمينان از صحت فرآيند جوشكاري انجام شدهدرحين توليـد يـك محـصول ، از تـست پليت نيز استفاده مي شود . شرايط جوشكاري اين تست پليت دقيقاً شـرايط جوشـكاري انجـام شـده بـروي محـصول مي باشد . با انجام آزمايشات مكانيكي بروي تست پليت مـي تـوان بـه اسـتحكام مكـانيكي و آنـاليز شـيميايي جـوش پي برد. · حال در چه مواردي تست پليت لازم است ؟ (به 84 – UG VIII ASME مراجعه فرمائيد ) - توافقات بين سازندهومشتري درمشخصه هاي فني قرارداد . - براي مخازن يا سازه هاي ساخته شده كه داراي مقاطع خيلي ضـخيم ويـا از آلياژهـاي خـاص وغيـرمعمـول ساخته شده اند . - براي مواردي كه كنترل پارامترهاي اساسي جوشكاري مشكل مي باشد . - جوش هاي مربوط به فلزات غيرمشابه ASME VIII DIV 2 براساس مخازن طراحي- ۶ -عمليات حرارتي بعد ازجوشكاري (PWHT ( هدف اصلي از انجام عمليات حرارتي يا تنش گيري بعد ازاتمام جوشكاري بروي مخازن ، كاهش سطح تنشهاي پس ماند ناشي ازجوشكاري مي باشد . بازرسـي در ايـن مرحلـه ازاهميـت خاصـي برخـوردارمـي باشـد . نيـازبـه عمليات حرارتي بعد از جوشكاري به پارامترهايي چون جـنس ، ضـخامت و نـوع سـرويس بـستگي دارد و اغلـب الزامات آن دركدهاي ساخت معين مي گردد . رادر لازم اطلاعـات ، ASME VIIIاز UHA-32 و UCS-68 ، UW2 ، UCS-56 هـاي بخـش مـثلاً اين زمينه ارائه داده است . شکل 11 - روش تهیه تست پلیت در حین فرایند تولید ١٠ مخازن بايد با توجه بهدستورالعمل PWHT ودياگرام تـنش زدائـي كـه از قبـل تهيـه شـده اسـت ، تحـت عمليـات حرارتي قرار گيرند . نمونه اي از اين دياگرام ذيلا آمده است : شکل 13 - دیاگرام عملیات حرارتی تنش زدایی شکل 12 - الزامات عملیات حرارتی مخازن 56-UCS VIII ASME ١١ (Pressure test) فشار تست – ۷ تقريباً تمامي مخازني كه در فشار بالاي اتمـسفر كـارمي كننـد (غالبـاً دركارگـاه سـازنده ) تحـت تـست فـشار قـرار مي گيرند. بازرسي و حضور درتست فـشار از وظـايف متـداول يـك بـازرس اسـت . معمـولاً ايـن تـست بـهعنـوان Point Witness يا Point Hold در ITP مخزن مشخص مي گردد وقسمت مهمـي ازوظـايف يـك بـازرس شخص ثالث (TPA (محسوب مي شود. اين تست فقط مقاومت مخزن را نسبت به اعمال تـنش هـا وكـرنش هـاي اصلي بررسي مي كند ومقاومت آن را نسبت بهبارهاي سيكلي ، خـزش ويـا هـرمكـانيزم ديگـري كـهبتوانـد سـبب تخريب مخزن شودنشان نمي دهد . ازطرفي انجام تست فشار و تائيد آن نياز به انجام تستهاي غيرمخرب (NDT (راكمتر يا حذف نمي نمايـد بنـابراين علي رغم وجودعيب درساخت مخزن ، ممكن است نتيجه تست فشارمثبت باشد . تست فشاربهدو صورت انجام مي شود : - تست هيدرواستاتيك ( Test Hydrostatic (كهبا آب انجام مي شود . - تست نيوماتيك ( Test Pneumatic (كهبا گاز انجام مي شود . متداولترين تست فشاري كه بروي مخـازن فـولادي انجـام مـي شـود ، تـست هيـدرو اسـتاتيك مـي باشـد . كليـه استانداردهاي مخازن تحت فشار ، فرمولي رابـراي محاسـبه فـشار تـست هيـدرو اسـتاتيك مطـرح مـي نماينـد در VIII. Sec ASME فرمول به صورت زيرمي باشد : ×3.1 = فشار تست هيدرو استاتيك فشار طراحي تست نيوماتيك خطر ناك است . گاز يا هواي فشرده شده حاوي مقادير زيادي انرژي ذخيـره شـده اسـت . اگـر در شرايط تست ، اشكالي براي مخزن رخ دهد ، اين انرژي آزاد شدهومي تواند خسارات جبران ناپذيري ايجـاد نمايد . اين تست درموارد خاص بنا بهدلايلي به تست هيدرو استاتيك ترجيح داده مي شود: اين دلايل عبارتند از : • مخازن سيستم هاي برودتي كهغالباً تحت كد VIII ASME ساخته مي شوند و تحت تـست نيـو ماتيـك بـا هيدروژن قرارمي گيرند . • مخازني كهدر كاربردها ي فرايندي خاص استفاده مي شوند ودر آنها به هيچ وجهنمي توان آب وارد كرد . • مخازن گازي كه سازه آنها تقويت شده نيست و ممكن است توان مقاومت دربرابر وزن آب را نداشتهباشد .
مهدی اژدری
هیچ نظری موجود نیست:
ارسال یک نظر