Нижний Новгород
ул. Свободы, 63,
т/ф: (831) 233-77-03, 273-01-78
info@anod.ru

Влияние действующей нормативной документации на надежность и безопасность эксплуатации оборудования

Кулдышев Александр Константинович

Главный конструктор ООО НПЦ «АНОД»

 В 2010 году вступил в силу Федеральный закон 385-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «О техническом регулировании», который допускает применение зарубежных стандартов, а значит и стандартов API, для подтверждения соответствия требованиям, установленным нормами промышленной безопасности. Этот закон открыл прямую дорогу к более полному и официальному признанию этих стандартов в России. В связи с внедрением в нефтепереработке и нефтехимии проектов иностранных лицензиаров все чаще звучат требования поставки оборудования на предприятия России в соответствие со стандартами АPI. Российские производители стали испытывать проблемы с подтверждением соответствия требованиям, несмотря на сопоставимые, а порой и лучшие характеристики оборудования. Это связано с тем, что требования американских стандартов адаптированы под специфику американского нефтяного бизнеса.

 Для улучшения ситуации в России стали разрабатывать и внедрять государственные стандарты на основе международных стандартов. Часто эта работа выполняется формально, без учета предыдущего опыта и требований отечественной промышленности, иногда прямой машинный перевод с международного стандарта, что негативно отражается на работе отечественных предприятий и приводит к прямым потерям.

 В 2014 году это коснулось и нашей продукции. С ноября 2014 года введен в действие ГОСТ 32600-2013 «Насосы. Уплотнительные системы вала для центробежных и роторных насосов», который является модифицированной копией стандарта ISO 21048 – 2004 (API 682). Неудивительно, что он содержит рекомендации по применению и устанавливает требования к уплотнительным системам, на основе собственного опыта зарубежных компаний. В нем отсутствуют разработки наших отечественных специалистов, в том числе и те, которые зарекомендовали себя в условиях реальной эксплуатации в течение нескольких десятилетий как высоконадежные, экономичные, имеющие право на жизнь по причине высокой эффективности их применения.

 В частности, для высокотемпературных сред свыше 176ºС ГОСТ32600-2013 устанавливает применение уплотнений со сварным металлическим сильфоном. Однако, еще задолго до появления указанного ГОСТа, в СССР, а потом и в России в течение многих лет с великолепным результатом применяются на предприятиях нефтепереработки торцовые уплотнения со встроенным холодильником для горячих сред с температурой продукта до

400ºС, позволяющие использовать в качестве вторичных уплотнений эластомеры. Указанные уплотнения прошли все этапы внедрения, приняты в начале 90-х годов Ростехнадзором и рекомендованы к применению. За долгие годы применения тысяч уплотнений почти на всех предприятиях нефтехимии и нефтепереработки зарекомендовали себя как оборудование, отвечающее требованиям высокой степени надежности при минимальных затратах на герметизацию. Наличие встроенного холодильника снижает температуру в районе уплотнения до приемлемых значений для использования в качестве вторичных уплотнений резиновых колец, помимо этого способствует уменьшению тепловой нагрузки на подшипниковый узел, что положительно сказывается на ресурсе подшипников насосов. Более надежного и экономичного подхода к решению задачи герметизации валов «горячих» насосов в нефтепереработке и нефтехимии еще не создано.

 Данный вывод доказывает также более, чем 15-летняя практика эксплуатации горячих насосов с блоками БПУ, где используется тот же принцип герметизации вала, что и в торцовых уплотнениях со встроенным холодильником.

            В существующей редакции ГОСТ 32600-2013, где учтен только опыт зарубежных компаний, отсутствуют торцовые уплотнения со встроенным холодильником для высоких температур. И это трактуется некоторыми компаниями как запрет на их применение. В стандарте рекомендовано использовать для горячих сред с температурой выше 176°С сильфонные уплотнения, В связи с этим хочу остановиться на некоторых особенностях применения сильфонных уплотнений.

 Показатели надежности сильфонных уплотнений работы, по сравнению с уплотнениями со встроенным холодильником, значительно ниже. Обусловлено это наличием негативных факторов, влияющих на долговечность, в частности: закоксовываемостью сильфонов в средах с высокой вязкостью, с содержанием абразивных частиц, в полимеризующихся средах, высокой тепловой напряженностью элементов торцового уплотнения, приводящей к выходу из строя сильфонного блока и, как следствие, использованию огромного количества дорогостоящего ЗИП. Затраты на поддержание в работе сильфонных уплотнений в разы превышают затраты при использовании уплотнений со встроенным холодильником.

 В указанном выше стандарте подробно описаны требования и рекомендации к элементам уплотнений и вспомогательных систем по материальному исполнению, выбору размеров и толщин конструктивных элементов, сварке и контролю сварных швов, методов испытаний. Однако, к самому сильфону требований по контролю деталей, выполнению сварных швов, последующему контролю – ни слова! Дословно : «6.1.6.10.1 Сварка трубопроводов, деталей, работающих под давлением, вращающихся частей оборудования и других высоконапряженных деталей, а также любые ремонтные сварочные работы и сварные соединения разнородных металлов должны выполняться и проходить проверку в соответствие с процедурами, предусмотренными ЕN287 и EN288 или ASME IX. Данное требование не распространяется на металлические сильфоны, используемые в торцовом уплотнении с бесконтактным вторичным уплотнением, поскольку они изготовлены с использованием специального технологического процесса сварки, который не подпадает под общие правила сварки или отраслевые стандарты.»

И такой подход к надежности самого нагруженного узла, работающему в экстремальных условиях под большим перепадом давления, большим перепадом температур, воздействием знакопеременных нагрузок, в условиях движения в жидкости, содержащей твердые механические частицы.

 Причина отсутствия требований к контролю в стандарте одна – зарубежные предприятия не хотят делится технологией изготовления и контроля сварных сильфонов даже с Американским нефтяным институтом и другими международными органами стандартизации. Тогда возникает вопрос: с какими же требованиями изготавливают эти изделия многочисленные производители различных стран, в том числе и некоторые наши так называемые производители?

 Здесь напрашиваются 2 вывода. 1.Не отразится ли это на появлении на наших предприятиях нефтепереработки и нефтехимии поставщиков, предлагающих заведомо негодные сильфоны, не имеющих достаточной подготовленности процесса изготовления и контроля, поскольку нет никаких правил? 2. Для изготовления и широкого применения сварных сильфонов на опасных производствах, какими являются предприятия нефтепереработки и нефтехимии, необходимо прежде всего разработать регламентирующие нормативные документы по контролю за изготовлением и испытанием таких узлов.

 Для решения тепловой задачи применения сильфонных уплотнений при высоких температурах ГОСТ 32600-2013 предписывает применять сосуд-резервуар затворной жидкости из нержавеющей стали объемом не менее 20 литров при диаметре уплотняемого вала более 60 мм..

Та же тепловая задача в случае применения уплотнений с внутренним холодильником решается применением сосуда-резервуара объемом не более 10 литров.

И в том и в другом случае сосуд-резервуар является сосудом, работающим под давлением. Однако, в первом случае сосуд по показателю PV подлежит регистрации в органах Ростехнадзора, а во втором – нет.

 Применение только сильфонных уплотнений увеличивает зависимость предприятий России от импорта, поскольку промышленного производства сварных сильфонов требуемого ассортимента в России нет. Основными производителями металлических сильфонов являются предприятия США, Западной Европы, Китая, изготавливающие их по собственной специальной технологии. Отдельные попытки производить сильфоны в нашей стране не имеют успеха из-за отсутствия специализированного производства широкой номенклатуры сильфонов, экономической целесообразностью.

 Таким образом, игнорируя многолетний положительный опыт отечественных производителей уплотнительной техники, ГОСТ 32600-2013, в основе которого лежит только зарубежный опыт, порождает ничем не оправданные экономические издержки отечественных предприятий нефтепереработки и нефтехимии, увеличивает зависимость от импорта.

 Указанной ситуацией не преминули воспользоваться некоторые поставщики, которые в угоду собственной выгоды буквально навязывают потребителям, где надо и не надо, сильфонные уплотнения. Применение сильфонов с точки зрения бизнеса - хорошо, растут фонды, растет капитализация всех участников этого «увлекательного» процесса, но с точки зрения инженерного, рационального подхода использования средств – это безумие. По меткому выражению одного коллеги «нефтеперерабатывающие заводы стали перерабатывать не нефть, а торцы». Некоторые нефтеперерабатывающие компании разработали регламенты на применение торцовых уплотнений для высокотемпературных сред, основной смысл которых состоит в применении сильфонных уплотнений так как рекомендует ГОСТ 32600-2013. Это приводит к повышению затрат на приобретение и поддержание работоспособности сильфонных уплотнений в несколько раз выше по сравнению с затратами на поддержании работы торцовых уплотнений, в конструкции которых используется встроенный холодильник..

 Предложение в решение совещания главных механиков нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий. Совещание отмечает отсутствие в действующей редакции ГОСТ 32600-2013 «Насосы. Уплотнительные системы вала для центробежных и роторных насосов» указаний на применение разработок российских компаний, использование которых разрешено Ростехнадзором России и безопасная работа которых доказана многолетним опытом эксплуатации. Совещание рекомендует внести в новую редакцию указанного стандарта указание на применение торцовых уплотнений со встроенным холодильником, используемых наряду с сильфонными уплотнениями для перекачки горячих сред с температурой до 400º С.

Разработка сайта - glsv.su
Яндекс.Метрика