3.7.2. Разварники крахмалистого сырья

На предприятиях различных отраслей промышленности эксплуатируется большое количество сосудов-разварников емкостью 4,0 ми 5,3 м, работающих под давлением пара 0,6 МПа (6 кгс/см). Они предназначены для обработки паром картофеля, свеклы, зерна и других пищевых продуктов.

Так как обрабатываемые продукты часто содержат механические загрязнения, при эксплуатации разварников наблюдается повышенный абразивный износ стенок. Во избежание износа стенок внутри разварников устанавливают защитные гильзы, что не исключает необходимости систематического контроля за техническим состоянием разварников и тщательного контроля за полнотой и качеством ремонтов. Ослабление внимания к этим вопросам не раз приводило к тяжелым авариям.

Так, на спиртовом заводе произошел разрыв стенок разварника, проработавшего 11 лет. Для защиты нижней конической части от механического износа конструкцией разварника предусматривалась установка защитной гильзы высотой 1600 мм. В процессе эксплуатации изношенная защитная гильза была удалена без замены ее новой, в результате - через некоторое время произошло утонение стенок конической части разварника до 2-2,8 мм при исходной толщине стенки 12 мм. Такой износ привел к разрушению разварника под давлением. На другом спиртовом заводе произошло разрушение разварника уже после года эксплуатации. Во время его монтажа из-за ненадобности вырезали штуцер отвода среды и на его место установили заплату из случайного материала. Установка заплаты была произведена со смещением кромок до 5,5 мм; при этом сварка была выполнена с непроваром в корне шва до 50% по всему периметру заплаты. Контроль качества сварки не проводился, после ремонта не было произведено техническое освидетельствование, требуемое "Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением". Разрушение разварника произошло во время его работы по сварному шву заплаты.

В связи с имевшими место авариями было предложено всем предприятиям, эксплуатирующим разварники периодического и непрерывного действия, произвести их специальное обследование, при котором:

снять тепловую изоляцию и вынуть предохранительные гильзы;

осуществить тщательный осмотр внутренней и наружной поверхностей разварника;

проверить с применением неразрушающего контроля толщину стенок разварника в местах, подверженных износу, и все сварные соединения по всей длине, выполненные ранее при монтаже или ремонтах;

выполнить гидравлическое испытание пробным давлением.

В случае выявления дефектов разварники подлежали ремонту или замене. Было также предложено не допускать работу разварников без предохранительных гильз (применение бетонных гильз не допускалось). Проведенные обследования показали необходимость постоянного контроля за надежностью как самих разварников, так и приборов и предохранительных устройств, обеспечивающих безопасность эксплуатации разварников. Такой контроль регламентируется инструкцией [78].

Согласно этой инструкции независимо от сроков технических освидетельствований разварников "Генце" и агрегатов непрерывного разваривания, проводимых органами госгортехнадзора, ежегодно в период капитального ремонта завода каждый разварник и каждая колонна агрегата должны подвергаться обследованию заводской комиссией под руководством главного инженера завода с участием главного механика, начальника цеха и инженерно-технического работника, ответственного за исправное состояние и безопасное действие этих сосудов.

Помимо ежегодных обследований, предусматривается ежемесячное проведение внутреннего осмотра колонн агрегатов непрерывного разваривания, их контактных головок, а также разварников. Осмотры производят главный механик и инженерно-технический работник, ответственный за исправное состояние и безопасное действие сосудов в периоды остановки завода на планово-предупредительный ремонт.

При обследовании производят тщательный осмотр внутренних и наружных поверхностей корпусов всех колонн и разварников. При этом обращают внимание на наличие раковин, повреждение головок заклепок и сварных швов, истирание (механический износ) стенок. Приборами неразрушающего контроля измеряют толщину стенки колонн и разварников. Измерения выполняют по всей поверхности в каждом из углов квадратов размером 200200 мм, образованных предварительной разбивкой контролируемой поверхности (сетка с ячейкой 200200 мм). Особое внимание уделяют измерению толщины стенки в местах, подверженных наибольшему износу. Характерные места износа агрегатов непрерывного разваривания приведены на рис. 3.41. Такими местами являются:

Рис. 3.41. Схема характерных мест износа агрегатов непрерывного разваривания крахмалистого сырья: I - продукт; II - острый пар; III - сдувочный пар; 1 - продуктовый насос; 2 - контактная головка; 3 - термометр; 4 - колонна I ступени Р = 0,4-0,5 МПа (4-5 кгс/см); 5 - колонны II ступени Р = 0,4-0,5 МПа (4-5 кгс/см); 6 - регулятор уровня (в аппаратах с верхним вводом массы в колоннах II ступени интенсивно изнашиваются стенки, находящиеся против ввода массы; толстыми линиями показаны места интенсивного износа; точками - среднего износа; а - замена по мере износа; б - износ при отсутствии полки; в - износ при ее наличии; г - зоны износа во всех обечайках у мест поворота массы и пара около прямых бортов полок)

поверхность стенки над патрубком ввода пара в первую варочную колонну (замеры производят вдоль осевой вертикали патрубка в четырех точках через каждые 100-150 мм от центра патрубка);

стенки нижней обечайки против патрубка, подводящего пар в колонну I ступени;

поверхность стенки во всех обечайках колонны I ступени против мест поворота потоков массы и пара около прямого борта полки;

поверхность стенок во всех обечайках колонны I ступени у места соединения прямых бортов полки с цилиндрическими стенками обечаек;

патрубки выхода массы из конусных днищ колонн I и II ступеней (измеряют по трем кольцевым линиям на расстоянии 100, 200 и 300 мм от фланца патрубка выхода массы, по три точки в каждом кольцевом сечении);

стенки контактной головки (их толщина должна быть не менее 3 мм);

стенки колонн II ступени против мест входа потока массы;

вертикальные стенки колонн II ступени по 4-5 кольцевым линиям на расстоянии 1, 2 и 3 м от конусного днища;

стенки разварников в местах контакта с обрабатываемой массой (цилиндрическая и коническая части);

поверхность выдувных коробок разварников;

места, вызывающие подозрение в возможности абразивного или эрозионного износа.

Одновременно с измерениями толщины стенки проводят ультразвуковую или радиационную дефектоскопию сварных соединений. Проверке подлежат все монтажные и ремонтные сварные соединения по всей длине. Сварные соединения, выполненные при изготовлении сосудов, контролируют выборочно в зависимости от выявленных дефектов.

По результатам контроля эксплуатацию сосудов прекращают при достижении толщины стенок:

в цилиндрической части - 5 мм, в конической - 6 мм для колонн I и II ступеней агрегатов производительностью 1700-2500 дал/сут.;

в цилиндрической части - 4 мм, в конической - 5 мм для колонн I и II ступеней агрегатов производительностью 800-1200 дал/сут.;

в цилиндрической обечайке или конусе - 6 мм и днище - 8 мм для разварников.

В этом случае администрация завода обязана поставить в известность местный орган госгортехнадзора об износе аппарата для решения вопроса о возможности дальнейшей эксплуатации. Ремонт колонн агрегатов и разварников выполняют в соответствии с требованиями правил Госгортехнадзора России.

При ревизии аппаратов определяют степень износа защитных гильз. При износе защитной гильзы, достигающем 50% (по толщине стенки), она подлежит замене на новую. Для колонн I ступени варочных агрегатов защитные гильзы изготовляют из стали толщиной 5 мм; их устанавливают в нижних обечайках колонн и конусных днищах. Гильзы для конусов разварников изготовляют из стали толщиной 4 мм. Установка бетонных гильз не допускается.

В агрегатах непрерывного разваривания тщательно проверяют состояние выдувной секции и исправность регулятора уровня массы. Выявленные неисправности регулятора уровня должны быть устранены либо регулятор заменяют новым; работа агрегата без регулятора уровня не допускается.

У разварников проверяют состояние выдувной коробки: износ защитной гильзы, сохранность и исправность выдувного клапана, решетки, смотрового люка, крепежных деталей. При обнаружении дефектов или износа стенок более чем на 2 мм выдувная коробка подлежит замене. В качестве защиты выдувной коробки от износа устанавливают защитные гильзы из листовой меди толщиной 4-5 мм. Гильзы с износом стенки до 2 мм подлежат замене.

Если при контроле толщины всех труб агрегатов и разварников (уравнительных, переточных, выдувных, подводящих массу и др.) будет установлено, что остаточная толщина стенки составляет 2 мм и менее, такие трубы должны быть заменены до пуска сосуда в работу.

Во время ревизии агрегатов непрерывного разваривания и разварников производят проверку и при необходимости ремонт или замену контрольно-измерительных приборов, редуцирующих устройств, предохранительных клапанов и запорной арматуры, установленных как на самих сосудах, так и на подводящих и отводящих трубопроводах. Проверяют надежность и плотность установки люков на сосудах и исправность крепежа. После проведения ревизии колонн и разварников комиссия проводит внутренний осмотр и гидравлическое испытание рабочим давлением.