POPRAVILO KRITIČNIH NAPAK V ENERGETSKIH KOMPONENTAH … · ventili, prirobnice, instrumentacijski spoji, je dobro razvit. V termoenergetski industriji se uporablja že več kot 25

I

POPRAVILO KRITIČNIH NAPAK V ENERGETSKIH

KOMPONENTAH MED OBRATOVANJEM

diplomsko delo

Študent: Marko Dukič

Študijski program: Univerzitetni študijski program 1. stopnje Energetika

Mentor: doc.dr. Zdravko Praunseis

Somentor: asist. Simon Marčič

Lektorica: Alenka Cizel, prof.

Krško, maj 2014

II

III

ZAHVALA

Rad bi se zahvalil predvsem svojim domačim, ki so me pri pisanju diplomske naloge

podpirali in mi skozi celoten študijski proces nudili vse potrebno za uspešno šolanje. Rad

bi se zahvalil stricu, ki je zelo zaslužen za nastanek te diplomske naloge in seveda mojemu

mentorju doc. dr. Zdravko Praunseisu, ki si je vedno vzel čas za nasvete in pomoč pri

pisanju zaključnega dela.

IV

POPRAVILO KRITIČNIH NAPAK V ENERGETSKIH KOMPONENTAH MED

OBRATOVANJEM

Ključne besede: prirobnica, tlačna posoda, objemka, tesnilo, cevovod.

UDK: 621.643.4-762(043.2)

Povzetek

Namen diplomske naloge je bil, da se pobliže spoznamo z vzdrževalnimi deli na

energetskih komponentah med obratovanjem, ki puščajo in predstavimo različne načine

oziroma tehnike, kako lahko začasno odpravimo problem puščanja v postopku proizvodnje.

Prišli smo do zaključka, da porabimo veliko manj finančnih sredstev, če s predstavljenimi

metodami, ki smo jih opisali v diplomski nalogi, začasno saniramo puščanje na energetski

komponenti, kot pa če bi morali popolnoma zaustaviti celotno proizvodnjo in po

zaključenih delih opraviti ponoven zagon. Prišlo bi do velikih izgub, tako finančnih kot

proizvodnih.

V

REPARATION OF CRITICAL DEFECTS IN ENERGY COMPONENTS DURING

OPERATION

Key words: flange, pressure vessel, clamp, seal, pipeline.

UDK: 621.643.4-762(043.2)

Abstract

The main goal of my final work was that we take a closer look with maintenance work on

energetic components during operation which have leaking problems and presentation of

various ways and techniques how to eliminate the problem of leaking at the time of

production. We came to the conclusion, that we spend a lot less fundings if we go with the

presented methods, which we described in this final work, as if we spend in case we should

completely stop the entire production and then after maintenance work going back on line.

We would have big financial and production loss.

VI

KAZALO VSEBINE

1 UVOD ...................................................................................................................................................... 1

2 OPIS METOD ZAČASNIH SANACIJ PUŠČANJ NA OPREMI V OBRATOVANJU ................... 5

2.1 PRIPRAVE OZ. PRIPOMOČKI ZA ZATESNJEVANJE PUŠČANJ NA ENERGETSKIH

KOMPONENTAH MED OBRATOVANJEM .............................................................................................. 6

2.2 TIPIČNE APLIKACIJE ........................................................................................................................ 10

2.2.1 Zatesnitev prirobničnega spoja ..................................................................................................... 10

2.2.2 Zatesnjevanje puščanj na tesnilih vretena ventila .......................................................................... 11

2.2.3 Puščanje na tesnilnih obročih ventilov ......................................................................................... 12

2.3 ZAHTEVE ZA IZVAJALCE POSEGOV ............................................................................................. 13

3 PREDNOSTI IN SLABOSTI ZAČASNIH SANACIJ TER OMEJITVE IN POMISLEKI OB

UPORABI ...................................................................................................................................................... 15

3.1 OPOZORILA IN OMEJITVE PRI IZVAJANJU ZAČASNE SANACIJE ............................................ 15

3.2 POMISLEKI OB UPORABI POSTOPKA ZAČASNE SANACIJE ..................................................... 17

3.2.1 Seizmična analiza.......................................................................................................................... 18

3.2.2 Rezultirajoče sile na ceveh, prirobnicah in drugi opremi ............................................................. 18

3.2.2.1 Vgradnja objemke .................................................................................................................................. 18

3.2.2.2 Tlak tesnila ............................................................................................................................................. 19

3.2.2.3 Drugi faktorji .......................................................................................................................................... 20

3.2.3 Stres na prirobnične vijake ............................................................................................................ 21

3.3 PREDNOSTI METOD ZAČASNIH SANACIJ NA ENERGETSKIH KOMPONENTAH MED

OBRATOVANJEM ..................................................................................................................................... 22

3.4 SLABOSTI METOD ZAČASNIH SANACIJ NA ENERGETSKIH KOMPONENTAH MED

OBRATOVANJEM ..................................................................................................................................... 23

4 PRIMER KONKRETNE SANACIJE PUŠČANJA ................................................................................ 24

4.1 PODJETJE FURMANITE INTERNATIONAL LTD. .......................................................................... 24

4.1.1 Zgodovina podjetja Furmanite ...................................................................................................... 24

4.1.2 Cilji podjetja Furmanite................................................................................................................ 25

4.1.3 Vizija podjetja Furmanite .............................................................................................................. 26

4.2 PRIPRAVA NA POSTOPEK ZAČASNE SANACIJE ENERGETSKIH KOMPONENT MED

OBRATOVANJEM ..................................................................................................................................... 26

4.2.1 Izbira tesnilne mase ...................................................................................................................... 29

4.2.2 Orodja in pripomočki pri postopku sanacije ................................................................................. 29

4.3 KONKRETNI POTEK POSTOPKA NA DAN ZAČASNE SANACIJE V NEK .................................. 31

4.3.1 Postopek zatesnitve puščanja na energetski komponenti med obratovanjem ................................ 32

VII

4.4 TEŽAVE PRI IZVAJANJU POSEGA ................................................................................................... 34

4.5 VARNOSTNE ZAHTEVE S STRANI IZVAJALCA ........................................................................... 34

5 DOKAZOVANJE EKONOMSKE UPRAVIČENOSTI POSTOPKA ............................................. 35

6 SKLEP .................................................................................................................................................. 36

VIRI IN LITERATURA ............................................................................................................................... 37

PRILOGA A: IZJAVA O ISTOVETNOSTI TISKANE IN ELEKTRONSKE VERZIJE ZAKLJUČNEGA

DELA ......................................................................................................................................................... 38

PRILOGA B: IZJAVA O AVTORSTVU ZAKLJUČNEGA DELA ............................................................. 39

VIII

KAZALO SLIK

SLIKA 2-1: GRAFIČNI PRIKAZ PRIPRAVE NA RAVNEM CEVOVODU ........................................................................ 6

SLIKA 2-2: NAZOBČENI TIP PRIPRAVE ................................................................................................................. 7

SLIKA 2-3: GRAFIČNI PRIKAZ CEVNEGA T-SPOJA IN PRIPRAVE ............................................................................ 8

SLIKA 2-4: GRAFIČNI PRIKAZ 90-STOPINJSKEGA KOLENA CEVI IN PRIPRAVE ...................................................... 9

SLIKA 2-5: GRAFIČNI PRIKAZ PRIROBNIČNEGA SPOJA IN PRIPRAVE ..................................................................... 9

SLIKA 2-6: GRAFIČNI PRIKAZ PRIPRAVE NA PRIROBNIČNEM SPOJU ................................................................... 10

SLIKA 2-7: PRIKAZ PRIPRAVE NA PRIROBNIČNEM SPOJU Z DRUGE PERSPEKTIVE ............................................... 11

SLIKA 2-2-8: GRAFIČNI PRIKAZ PRIPRAVE NA TESNILIH VRETENA VENTILA ...................................................... 12

SLIKA 2- 2-9: GRAFIČNI PRIKAZ PRIPRAVE NA TESNILNEM OBROČU VENTILA ................................................... 13

SLIKA 3-1: PRIMER PRAZNEGA PROTOKOLA OB ZAKLJUČKU DEL ...................................................................... 16

SLIKA 3-2: DIAGRAM, KJER JE PRIKAZAN STRES NA PRIROBNIČNE VIJAKE ....................................................... 22

SLIKA 4-1: PRILOGA 9.1, OBRAZEC ZA PRIPRAVO SANACIJE PUŠČANJA ............................................................. 28

SLIKA 4-2: ROČNA TLAČILKA Z MANOMETROM IN ZAŠČITNA OPREMA ZA DELO NA VIŠINI TER ADAPTERJI ........ 30

SLIKA 4-3: PRIKLJUČEK ZA VBRIZG TESNILNE MASE Z ZAPORNIM VENTILOM ................................................... 30

SLIKA 4-4: PIŠTOLA ZA POLNJENJE TESNILNE MASE .......................................................................................... 31

SLIKA 4-5: ZUNANJI IZVAJALCI MED POSTOPKOM ZAČASNE SANACIJE .............................................................. 32

SLIKA 4-6: LOKACIJA ZATESNITVE NA CEVOVODU ............................................................................................ 33

SLIKA 4-7: DEL OBJEMKE, KI JE BIL PREVELIK ZA 7 MM .................................................................................... 34

IX

UPORABLJENI SIMBOLI

p - tlak

°C - stopinje Celzija

X

UPORABLJENE KRATICE

ANSI – American National Standards Institute

ASME – American Society of Mechanical Engineers

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

1

1 UVOD

V uvodu naj povem, da bo v diplomski nalogi govora o vzdrževalnih delih oz. posegih na

opremi in cevovodih v različnih proizvodnih obratih, kot so jedrske elektrarne,

termoelektrarne, in v petrokemijski industriji. Najprej bom namenil nekaj besed začetkom

teh vzdrževalnih oz. začasnih sanacijskih postopkov na energetskih komponentah v

obratovanju, nato pa bom v drugem poglavju opisal v praksi najbolj uporabljene priprave

oz. pripomočke za zatesnitev puščanj. V tem poglavju bom predstavil tudi, kakšne so

zahteve za izvajalce posegov oz. kaj vse se od njih pričakuje. Nadalje bom v tretjem

poglavju predstavil prednosti in slabosti začasnih sanacij, kakšne so omejitve pri teh

postopkih in pomisleke ob uporabi le-teh. V četrtem poglavju bom opisal in predstavil

konkretni primer sanacije puščanja, in sicer od samega začetka, ko odkrijejo mesto

puščanja in obseg le-tega, do začasne sanacije. V petem poglavju bom dokazoval

ekonomsko upravičenost začasne sanacije v primerjavi s celotno zaustavitvijo

proizvodnega obrata s konkretnimi izračuni. Trdim namreč, da bi z zaustavitvijo celotne

proizvodnje imeli dosti večjo finančno izgubo, kot pa če bi začasno sanirali mesto puščanja

in nato ob napovedani zaustavitvi proizvodnega obrata oz. remontu klasično poskrbeli za

puščanje. V zaključku bom nato povzel najbolj pomembne stvari in potrdil oz. ovrgel

trditev, ki sem jo postavil v uvodu, torej da je začasna sanacija energetskih komponent v

obratovanju odličen način, da zmanjšamo finančne izgube v podjetju.

Postopek sanacij puščanj na cevovodih pod pritiskom in njihovih komponentah, kot so

ventili, prirobnice, instrumentacijski spoji, je dobro razvit. V termoenergetski industriji se

uporablja že več kot 25 let in več kot 12 let v jedrskih elektrarnah. Uporaba procesa, kot

rezultat raziskovalnih študij, je bila podprta delno s strani strokovnih služb, delno s strani

podjetij za proizvodnjo električne energije. Uvedba postopka je nadalje potekala tudi v

petrokemijski industriji, kjer se ta postopek prav tako veliko uporablja. Za zagotovitev

uspešnosti postopka in varnosti tako za elektrarno kot za operaterje so bile razvite določene


2

specifične procedure. Programi zagotavljanja kakovosti znotraj jedrskih elektrarn

zahtevajo, da so materiali za tesnjenje združljivi s kemijskimi zahtevami primarnega in

sekundarnega dela. Postopek sanacije puščanja med obratovanjem je uporabljen v jedrskih

elektrarnah za tesnjenje različnih vrst puščanj, vključno s puščanji skozi tesnila vreten,

pokrovov ventilov, cevnih spojev, cevnih T-spojev in cevnih kolen.

Osnovni princip sega nazaj v prejšnje stoletje. Sredi 20-ih let prejšnjega stoletja se je

veliko ameriških in tujih patentov uporabljalo za ustavljanje puščanj in zategovanje

vijačnih spojev. Ta koncept je bil uspešno v rabi na rutinski osnovi v 20-ih letih prejšnjega

stoletja na ladjedelnici v Virginiji. Zahteva je bila, da se zagotovi začasna tesnjenja na

puščanjih, ki so nastala med poskusnimi zagoni. Ta puščanja so bila zapečatena z

vbrizgavanjem tesnilne mase v puščajoče prirobnice in z uporabo pripomočkov v obliki

ohišij, ki objemajo mesto puščanja. Čeprav so se tehnike, ki so trenutno v uporabi, razvile

iz teh začetnih metod, princip formiranja vbrizganega tesnila okoli puščajoče tesnilke oz.

prirobnice še vedno velja. Postopek se je vse od leta 1960 pospešeno razvijal, ker so

podjetja, ki se s tem strokovno ukvarjajo, začela ponujati storitev industrijskim obratom.

Storitev zatesnitve puščanj je sedaj uspešno v rabi na velikem številu različnih cevovodov,

ventilov in tlačnih posod. Postopek je uspešen na pari, vodi, ogljikovodikih in na širokem

spektru kemičnih sistemov pri tlakih od vakuumskega pa vse do 586 barov in temperaturah

od 160 °C pa vse do 982 °C. Puščanja se lahko zgodijo iz različnih razlogov:

napaka v materialu,

termocikliranje,

sproščanje vijačnih zvez oz. tesnilk,

erozija,

korozija,

neprimeren tesnilni material,

nezadovoljiva tesnilna površina,

nepravilno vijačenje/momentiranje vijačnih zvez,

sile oz. premiki na cevovodih,

iztrošenost.


3

Ne glede na vzrok puščanja so na voljo tri alternative, kako lahko vzdrževalno osebje

sanira puščanja. Osebje elektrarne lahko dovoli, da puščanje izhlapi v ozračje. Ta

alternativa je izguba energije in predstavlja obenem varnostno tveganje ter onesnažuje

atmosfero. Puščanje lahko povzroči tudi izpad elektrarne. Poleg tega lahko ta alternativa

zahteva drago ponovno pridobivanje destilirane vode. Lahko poškoduje tesnilno površino

in pogosto dovoli, da se puščanje povečuje s časom. V zameno lahko osebje elektrarne

ugasne celoten sistem in popravi napako. Stroški so lahko zelo visoki v primeru

nepopravljive škode. Lahko se naredijo dodatna puščanja pri ponovnem zagonu kot

rezultat termocikliranja oz. velikih temperaturnih razlik. Tretja alternativa, ki jo lahko

storimo, je ta, da osebje elektrarne začasno zatesni puščanja. Trenutni problemi s

puščanjem so tako končani in elektrarna obratuje naprej, brez časovnih izgub v

proizvodnji, do naslednje predvidene zaustavitve. Ta možnost bi morala priti v obzir, takoj

ko je puščanje odkrito. Čeprav je tesnjenje dobra rešitev za širok spekter problemov s

puščanjem, še vedno ne nadomesti rutinskih vzdrževalnih posegov, niti končnih popravil.

Je samo pomoč vzdrževalnemu inženirju. Rešitve tesnjenja puščanj v obratovanju moramo

jemati zgolj kot začasna popravila, z izjemo puščanja tesnil vretena, za katera ne obstajajo

nikakršne mehanične okvare. S pazljivo izbiro tesnilnega materiala je lahko proizvod

uporabljen za tesnila vreten, ki je primerljiv tradicionalnim pletenim tesnilom. Vse to

rezultira v polno delovno vrednost s polno komoro s tesnili vreten za bodoče nastavitve.

Potreba po popravilu ne rabi biti mišljena kot začasna, čeprav je potem potrebno spremljati

puščanja z rednimi obhodi.

V večini primerov postopek začasne sanacije puščanja v obratovanju ne popravi vzroka

puščanja (korozije, erozije, dotrajanosti, pokvarjenega materiala itd.) in potreben je

ponovni vbrizg tesnila. Inženirska ocena korena problema in posledično pravilna reakcija

bi morali biti storjeni ob prvi priložnosti. Tipične komponente, ki puščajo, so:

zasuni, nepovratni ventili, krogelni ventili in horizontalni spoj v glavni turbini. Puščanje na

teh komponentah se dogaja skozi naslednje lokacije:

tesnila vreten,

spoj ohišja in pokrova,

vstopna, izstopna prirobnica ali holandski spoj,

turbinski horizontalni spoj.


4

Poleg komponent, ki puščajo, je nadvse običajno za cevovodne sisteme, da puščajo na

različnih delih, kot so prirobnice, holandski spoji, varjeni spoji, cevna kolena in cevni T-

spoji. Čeprav velika večina puščanj ne nastane v primarni zanki, pa bi morali tistim, ki tam

nastanejo, inženirji posvetiti posebno pozornost v primerjavi s puščanjem v obratovanju.

Veliko takih puščanj je zatesnjenih med obratovanjem. Tako kot v tlačnovodnem reaktorju

je velika večina puščanj v vrelnem reaktorju v glavnem v parnem in napajalnem sistemu.

Večina teh puščanj vključuje komponente, kot so zasuni, nepovratni ventili, krogelni

ventili. Druga območja, kjer se lahko puščanja pojavijo, so toplotni izmenjevalec in cevi

prirobnic, holandski spoj, varjeni spoji in spoji okoli cevnih kolen in cevnih T-spojev.


5

2 OPIS METOD ZAČASNIH SANACIJ PUŠČANJ NA OPREMI V

OBRATOVANJU

Zatesnitev puščanj na energetskih komponentah med obratovanjem je tridelni proces.

Začne se tako, da naredimo pripravo, ki bo objela mesto puščanja. Nato pripravimo vse

potrebno za vbrizg tesnila v našo komponento, ki pušča, ob tem pa moramo paziti, da nekje

ustvarimo alternativno točko, kamor gre zrak, da ne povzročimo prevelikih tlačnih

sprememb. Na koncu le še zatesnimo komponento, tako da tesnilo vbrizgamo v pripravo.

Ob tem moramo upoštevati veliko različnih spremenljivk. Število in kompleksnost teh

spremenljivk zahtevata od nas, da vsako puščanje obravnavamo kot poglavje zase na

podlagi naslednjih faktorjev:

- procesni pogoji,

- intenziteta puščanja,

- določitev komponente puščanja,

- maksimalni pritisk vbrizga,

- varnost osebja,

- pravilna izbira opreme,

- obremenitev na sistemu,

- seizmični preračuni za pripravo, ki bo objela mesto puščanja.

Cilj ocenitve oz. obravnave problema je ta, da ugotovimo, katero metodo moramo izbrati

oz. katera metoda je najboljša za posamezni primer, kakšno tesnilo moramo uporabiti in

kakšne procedure morajo upoštevati ljudje, ki so kvalificirani za rešitev problema.


6

2.1 PRIPRAVE OZ. PRIPOMOČKI ZA ZATESNJEVANJE PUŠČANJ NA

ENERGETSKIH KOMPONENTAH MED OBRATOVANJEM

Priprave oz. pripomočki za zatesnitev puščanj so dvodelne objemke, ki so združene skupaj

okoli puščajoče komponente. Osnovna naloga priprav je ta, da se jih uporablja za ohranitev

tesnilne mase okoli mesta puščanja, dokler se puščanje popolnoma ne zatesni. V večini

primerov so priprave sestavljene iz treh osnovnih oblikovnih značilnosti:

- tesnilne odprtine, ki objema puščajočo komponento, na mestu puščanja,

- zapiralnih spojev, ki so narejeni, da naredijo kontakt s puščajočo komponento,

- točk vbrizga, skozi katere bo tesnilni material zaprl luknjo.

Te oblikovne značilnosti so prikazane na sliki 2-1, ki prikazuje ohišje ravnega cevovoda, ki

je vgrajen, da zatesni puščajočo cev oz. varjeni spoj.

Slika 2-1: Grafični prikaz priprave na ravnem cevovodu


7

Zatesnitev v tem primeru je izvedena s pomočjo pletenega tesnila, ki pritiska na cev in

oblikuje tesni sklop. Drugi tip zatesnitve, ki je uporabljen za višje tlake, je bakrova cevka

oz. nerjaveča cevka. Tretji tip se imenuje »nazobčena priprava«, kjer gre v bistvu za to, da

imamo na eni strani objemko nazobčeno in tisti del se privije na cev, kar lahko vidimo na

sliki 2-2.

Slika 2-2: Nazobčeni tip priprave

Ta način zatesnitve je uporabljen za visokotlačne in visokotemperaturne sisteme, kjer je

velikost odprtine velika in ustvari močno puščanje. Ohišja so tipično zasnovana in

izdelana, da zaprejo naslednje puščajoče elemente:

- zvare,

- cevne T-spoje,

- koleno 90 stopinj,

- koleno 45 stopinj,

- sklope,

- holandske spoje,

- prirobnice,


8

- ekspanzijske spoje,

- ravne cevi,

- ventile.

Nadalje bi poleg teh dveh priprav, ki sem jih omenil zgoraj in so prikazane na slikah 2-1 in

2-2, rad omenil še nekatere v praksi najbolj uporabljene priprave, in sicer ohišje cevnega T-

spoja, prikazanega na sliki 2-3, ohišje 90-stopinjskega spoja, ki je na sliki 2-4, in ohišje

prirobničnega spoja na sliki 2-5.

Slika 2-3: Grafični prikaz cevnega T-spoja in priprave


9

Slika 2-4: Grafični prikaz 90-stopinjskega kolena cevi in priprave

Slika 2-5: Grafični prikaz prirobničnega spoja in priprave


10

2.2 TIPIČNE APLIKACIJE

Veliko različnih načinov oz. tehnik zatesnitev je bilo razvitih, v glavnem za jedrsko

industrijo in za druge industrijske probleme s puščanji. Čeprav osnovni princip oblikovanja

vbrizganega tesnila okoli puščajoče prirobnice oz. okvare ostaja isti, uporabljamo različne

tehnike za popravilo teh problemov. V tem podpoglavju bo govora o tehnikah zatesnitve

puščanj, ki so uporabljene za specifične mehanične elemente različnih industrijskih

obratov in elektrarn za proizvodnjo el. energije.

2.2.1 Zatesnitev prirobničnega spoja

Ena izmed tehnik zatesnitve, ki se v praksi veliko uporablja, je zatesnitev prirobničnega

spoja. Pri zatesnitvi prirobničnega spoja se uporablja objemka, ki izkorišča notranjo stran

prirobnice za tesnilno površino in tudi za prostor vbrizgavanja tesnilne mase. Objemka ima

narejen poseben jezik po obodu, da prepreči uhajanje tesnilne mase, ko je objemka

vgrajena. Na ta način tesnilu dovolimo, da prodre skozi vse odprtine in zatesni puščanje.

Primer tega lahko vidite na slikah 2-6 in 2-7.

Slika 2-6: Grafični prikaz priprave na prirobničnem spoju


11

Slika 2-7: Prikaz priprave na prirobničnem spoju z druge perspektive

2.2.2 Zatesnjevanje puščanj na tesnilih vretena ventila

Tesnjenje vreten ventilov je izvedeno s posebej oblikovanimi tesnilnimi obroči, ki se

vstavijo v tesnilno komoro ventila in se s pomočjo potisne puše in prirobnice stisnejo v

komoro ventila, kjer ustvarijo tesnjenje medija proti okolici. Tesnilo se pogosto obrabi med

obratovanjem, saj se ventili velikokrat manipulirajo, zato se pojavi puščanje. V primeru

visokotlačnega procesa puščanje hitro razjeda tesnilo, kar povzroči težje puščanje.

Zatesnitve na tesnilih vreten so pogost vzrok puščanj. Odvisno od oblike izvedbe je lahko

puščanje zatesnjeno preprosto z dodatnim pritegovanjem tesnil vretena ventila. Ob

predpostavki, da to, kar smo povedali, ni uspešno, potem je izvedljiva alternativa

vbrizgalni postopek med obratovanjem, kar je prikazano na spodnji sliki.


12

Slika 2-2-8: Grafični prikaz priprave na tesnilih vretena ventila

2.2.3 Puščanje na tesnilnih obročih ventilov

Spoji tesnilnih obročev ventilov se pojavljajo največ v visokotlačnih pokrovih ventilov,

pokrovih cedil in v nepovratnem ventilu. Običajno tvorijo učinkovito zatesnitev, seveda če

povečamo tlak, ki deluje na pokrov in poveča posledično silo zatesnitve, ki deluje na

zatesnitveni obroč. Ventili s tesnilnim obročem imajo poseben pokrov, ki dovoli tlaku

notranje linije, da ustvari zatesnitev pokrova ventila. Stožčasti kovinski obroč ventila se

uporablja kot zatesnitveni element znotraj pokrova ventila. Vendar ko se puščanja res

pojavijo, predstavljajo zatesnitve puščanja prav poseben problem. Vsak poseg mora biti

posebej ocenjen in inženirsko obravnavan, da se določi sprejemljiva procedura. Na primer:

med obratovanjem imamo nekaj težav z zatesnjevanjem puščanja na tesnilnih obročih

ventilov. Problem je v tem, da je na tesnilnem obroču nastala poškodba, kamor naj bi


13

vbrizgali tesnilno maso. Točne dimenzije, kjer se nahaja tesnilni obroč, mora priskrbeti

proizvajalec ventila, da lahko določimo točno mesto vrtanja za namestitev varnostnega

ventila. Na večjih ventilih je včasih potrebnih več mest vbrizga in ne samo eno mesto. Ko

so priključki, enkrat na mestu vbrizgamo vlaknasto tesnilno maso z nizkim koeficientom

trenja okoli mesta poškodbe, saj se bo le-ta razlezla po celotni površini tesnilnega obroča

ter ustvarila novo tesnilo. Primer take vrste zatesnitve je prikazan na spodnji sliki.

Slika 2-2-9: Grafični prikaz priprave na tesnilnem obroču ventila

2.3 ZAHTEVE ZA IZVAJALCE POSEGOV

Treningi oz. izobraževanja za tehnike oz. izvajalce posegov morajo biti v skladu z

zahtevami ANSI/ASME N45.2.6. Popolni certifikati kvalifikacij bi morali biti dosegljivi

oddelku za kontrolo kvalitete na njihovo zahtevo. Priporočljivo je, da je trening program

končan na več nivojih, vključno s treningom za nadzornika. Poleg tečajev tehnik

zatesnjevanja puščanj in prcedur bi moral program vključevati tudi funkcije zagotavljanja

kakovosti. Treningi in znanja za tehnika, ki se ukvarja z zatesnjevanjem puščanj, bi morali

vsebovati minimalno naslednje stvari:


14

- Splošno oz. poklicno maturo,

- 6 mesecev delovnih izkušenj v tehnični obrti,

- tehnični trening za zatesnjevanje puščanj, vključujoč navodila za procedure

zatesnjevanja puščanj,

- trening o opremi, merilni tehniki in izbiri kemijskih sestavin,

- izpit varstva pri delu oz. trening o zaščiti,

- seznanjanje z zahtevami o zagotavljanju kakovosti,

- oceno na terenu pod nadzorom izkušenega tehnika na tem področju.

Delovni procesi zahtevajo, da sta minimalno dva tehnika zadolžena za posamezni poseg.

Vsaj en član ekipe mora imeti minimalno od 1 do 1,5 leta delovnih izkušenj na področju

zatesnjevanja puščanj. Izvajalec posega naj bi bil zadolžen oz. zmožen dokumentirati

poseg in ga certificirati za osebje pogona, v katerem se izvaja zatesnjevanje. Nadalje, za

tehnika je zelo uporabno, da ima dobro tehnično znanje.


15

3 PREDNOSTI IN SLABOSTI ZAČASNIH SANACIJ TER OMEJITVE IN

POMISLEKI OB UPORABI

3.1 OPOZORILA IN OMEJITVE PRI IZVAJANJU ZAČASNE SANACIJE

Dela lahko izvajajo samo za to usposobljeni delavci z ustreznim certifikatom oz.

kvalifikacijami. Nadalje, med izvajanjem del je potrebno upoštevati navodila z delovnega

naloga, vsa morebitna odstopanja pa je potrebno javiti tehniku specialistu oziroma

inženirju discipline, odgovornima za opremo, zaradi odobritve in evidentiranja teh

odstopanj. Maksimalni tlak vbrizgavanja in predvidena količina tesnilne mase se ne smeta

preseči brez predhodne ponovne evaluacije in odobritve. Rok uporabe za uporabljeno

tesnilno maso je potrebno vpisati v protokol, ki ga izvajalec saniranja predloži ob

zaključku del, in ga priložiti k delovnemu nalogu. Primerek praznega protokola se nahaja

na sliki 3-1. Vbrizgavanje tesnilne mase je omejeno na dva zaporedna poskusa, ki časovno

nista med sabo ločena, s tem da moramo poseg še enkrat oceniti ter pridobiti odobritev,

preden pričnemo z drugim poskusom. Odobritev inženirja kemije ni potrebna v primeru, da

se ne spremeni tip tesnilne mase, ki smo jo določili v prvem poskusu. Če se tudi po drugem

poskusu vbrizgavanja puščanje ne ustavi, moramo ustaviti dela in o tem obvestiti

nadrejene. Na ta način minimiziramo verjetnost poškodb zaradi visokega tlaka

vbrizgavanja in obenem omejimo količino tesnilne mase, ki bi lahko uhajala v sistem. Če

po določenem času pride do obnovitve puščanja zaradi različnih vzrokov, kot so tranzienti

na opremi in podobno, ter je potrebno dopolnjevanje tesnilnega prostora s tesnilno maso, je

dovoljeno postopek ponoviti. Število takšnih poskusov sanacije puščanja, ki so

medsebojno časovno ločeni, je tudi omejeno, in sicer na štiri poskuse. Če bi uporaba

metode lahko vplivala na funkcionalnost oz. operabilnost opreme, moramo po končanih

delih izvesti vzdrževalni test ali na kakšen drug način dokazati, da je oprema sposobna

izvajati namenjeno ji funkcijo. Ob prvi priložnosti, ko se lahko oprema osami in zdrenira,


16

moramo pristopiti k trajni sanaciji oz. zamenjavi le-te. Po opravljenem remontu na opremi

oz. zamenjavi le-te analiziramo vzroke, ki so privedli do puščanja in izvedemo še dodatne

preventivne akcije.

Slika 3-1: Primer praznega protokola ob zaključku del


17

Pri delu je potrebno upoštevati vsa navodila in omejitve, ki vplivajo na varnost

posameznika. Osebje, ki je vključeno v začasno sanacijo puščanja, mora biti seznanjeno z

navodili in priporočili tega postopka, prav tako pa mora imeti tudi ustrezno interno

kvalifikacijo za izvajanje te metode.

3.2 POMISLEKI OB UPORABI POSTOPKA ZAČASNE SANACIJE

Postopek začasne sanacije energetskih komponent med obratovanjem je lahko uporabljen

na vsakem najdenem mestu puščanja v obstoječem objektu za proizvodnjo moči. Obstaja

pa omejitev glede obsega oz. razširjenosti nastalega puščanja. Občasno se zgodi, da

postane puščanje tako obsežno, da se objektu, na katerem je puščanje, ne moremo približati

niti z najbolj varno zaščitno opremo. Takšno puščanje lahko nastane kot rezultat

pretrganega ekspanzijskega spoja ali popolne odpovedi varjenega spoja. Tudi v teh

situacijah je možno zatesniti puščanje. V določeni neobičajni situaciji lahko osebje

elektrarne najame izvajalca, ki se ukvarja točno s temi problemi in potem on oceni nastali

problem ter predlaga drugačno rešitev problema. S čim drugim kot z ekstremno obsežnim

in močnim puščanjem pravzaprav nimamo opravka, edino, kar je še problematično za

izvajalca posegov, je nivo radiacije med postopkom začasne sanacije na delovnem

območju. Oddelek, ki skrbi za zdravje osebja v elektrarni, običajno določi oz. izda

odobrenje, da je vstop v območje posega varen. V visoko radiacijskih območjih lahko od

nas naša služba zahteva, da je pri posegu udeleženo veliko število tehnikov, ki se menjajo,

takoj ko kateri doseže dovoljeno mejo radiacije. Okoliščine, v katerih je postopek začasne

sanacije energetske komponente med obratovanjem storjen, so naslednje:

- Metoda začasne sanacije energetskih komponent med obratovanjem je po navadi

storjena zato, da se izognemo zaustavitvi elektrarne oz. proizvodnje.

Zaustavitve nas zelo drago stanejo zaradi izgubljene proizvodnje.

Oprema v elektrarni je pogostokrat poškodovana zaradi termocikliranja, do

katerega pride ob zaustavitvah in ponovnih zagonih.

- Elektrarne prav tako popravijo energetske komponente med obratovanjem, da

preprečijo izgubo procesnih tekočin in s tem povezano izgubo toplote.


18

3.2.1 Seizmična analiza

Sanacija puščanja na energetskih komponentah med obratovanjem, ki zahteva zunanje

objemke oz. priprave, mora biti ocenjena za morebitne udarce na podlagi seizmične analize

na cevovodnem sistemu. Cevovodni sistem na primer vključuje dodatne priprave za

zatesnjevanje puščanj. Kot pomoč k oceni seizmične analize mora inženir, ki se ukvarja z

oblikovanjem priprave, določiti celotno težo komponente, vključujoč vijake in tesnilo.

Prav tako mora priskrbeti podatke o tem vsem skupaj na risbi. Seizmična analiza sistema

bo določila , če potrebujemo kakšne dodatne pripomočke, kot so obese ali amortizerji, ki

jih naj bi vgradili v pripravo.

3.2.2 Rezultirajoče sile na ceveh, prirobnicah in drugi opremi

Med procesom zatesnitve puščanja delujejo sile na cevi in prirobnice v različnih situacijah.

Te situacije so:

- ko je priprava za zatesnitev nameščena in privijačena,

- ko je tesnilo vbrizgano,

- ko se priprava zapre na različnih premerih,

- ko zatesnimo puščanje na pregreti procesni tekočini,

- ko je odprtina priprave pod pritiskom.

Sile so prav tako lahko storjene s strani dodajanja teže pripravi.

3.2.2.1 Vgradnja objemke

Ko je objemka vgrajena na zunanjem premeru prirobnice, se lahko pojavi mehanična sila

na prirobnici, ko so ušesni vijaki zategnjeni. Magnituda sil je odvisna od količine vijačne

napetosti, ki je uporabljena, in ujemanja med objemko in prirobnico. Vijačna napetost je


19

uporabljena na ušesih objemke, da bi potegnila obe polovici objemke skupaj. Ko naredijo

ušesa objemke stik, se povečuje mehanična sila na prirobnico. Če je objemka prevelika, ni

nobene sile na prirobnico. Če je objemka premajhna, se celotna vijačna napetost prenese na

zunanji premer prirobnice. Ta sila je lahko ocenjena kot zunanji tlak, ki deluje na zunanji

premer prirobnice. Ta sila je zmanjšana zaradi oblikovnih značilnosti objemk oz. priprav,

ki naredijo ušesni stik, še preden se objemka dotakne prirobnice. V primeru nazobčane

priprave so ušesa namenjena temu, da naredijo stik sočasno s tem, ko zobniki storijo stik z

zunanjim premerom prirobnice. Nujno je, da ušesa objemke naredijo stik med seboj, da

uspešno zatesnijo puščanje. Ko objemka ne paše tako, kot bi morala, morajo ušesa biti

pobrušena ali pa mora objemka biti ponovno izdelana, da obdrži ujemanje in prepreči

prevelike sile na prirobnice ali cevi. Celotna vijačna obremenitev je implementirana na cev

kot zunanji tlak in širina objemke nato določi stopnjo tega tlaka. Ta zunanji tlak pravzaprav

sprosti obremenitev stene cevi oz. prirobnice. Ko je zunanji tlak enak notranjemu, bo

obremenitev na stene cevi približno nič.

3.2.2.2 Tlak tesnila

Tesnilo vbrizgamo s posebno napravo oz. vbrizgalnikom. Ta naprava ustvari hidravlični

tlak prvo na eni strani bata, da potisne tesnilo, nato na drugi strani bata v pripravo. Torej je

razumljivo dejstvo, da je tesnilo sposobno ustvariti tekočinski tlak. To je pravzaprav

zavajajoče in neresnično za zelo viskozna tesnila. Postopek vbrizgavanja je bolj iztiskanje

kot pa črpalni proces, in sicer zaradi glini podobne strukture tesnila. Za aplikacije v jedrski

elektrarni mora biti tlak tesnila omejen, da popolnoma zmanjšamo silo, ki jo tesnilo dela na

cevni sistem elektrarne. Edina možna kontrola je hidravlični tlak, uporabljen, da potisne

tesnilo iz vbrizgalnika v našo pripravo. Tesnilo lahko obravnavamo kot tekočino, ki

pritiska na mesto vbrizga v pripravi in ustvarja uniform tlak na opremo v elektrarni. Če bi

bilo to resnično, potem bi bilo možno puščanje zatesniti z malo večjim tlakom, kot je

procesni tlak. V resnici pa mora biti tesnilo ne samo vbrizgano v razpoko, temveč stisnjeno

v razpoko oz. mesto puščanja. Da zatesnimo puščanje in če hočemo, da ostane zatesnjeno,

potem lahko dosežemo to samo tako, da ustvarimo dovolj velik hidravlični tlak na


20

vbrizgalni bat, prav tako pa je vitalnega pomena za celoten postopek stiskanja tesnila med

časom, ko celimo razpoko oz. ko se strjuje tesnilo, kajti takrat s stiskanjem dosežemo, da

ne pride do krčenja in razplinjanja. Zaradi poltrdega tesnila je količina sile, ki je

uporabljena na komponenti puščanja, manjša, kot bi nakazoval hidravlični tlak

vbrizgalnika. Ko se je tesnilo enkrat spremenilo v trdo stanje, takrat se tlak izgubi in je

spremenjen iz tekočinskega tlaka v mehanično silo.

3.2.2.3 Drugi faktorji

Testiranja so bila izvedena, da bi vzpostavili zvezo med hidravličnim tlakom olja v

vbrizgalni pištoli in dejanskim tlakom tesnila v objemki. Rezultati testiranj so pokazali, da

ni možna nobena korelacija. Primarni razlogi za to ugotovitev so, da proces strjevanja

tesnila zelo variira in da konfiguracija razpoke, katero ne poznamo, ovira izvedbo

korelacije. Ena od rešitev bi bila lahko uporaba tlačnih pretvornikov za spremljanje

dejanskega tlaka tesnila v pripravi na strateški točki, podobni točki vbrizga. Tako bi

preverili maksimalni tlak, ki bi se ustvaril na cevi. Stopnja sile je določena na podlagi

različnih območij in na podlagi tlaka znotraj ohišja. Možno je, da bi bila ta sila lahko

uporabljena na cevnem sistemu kot natezna obremenitev. Cevni sistem je že tako ali tako

pod natezno obremenitvijo in prvo bi morali pregledati oz. preveriti vzdržljivost spojev,

preden sploh storimo kakršenkoli korak v postopku zatesnitve puščanja. Čeprav je

verjetnost, da bomo naleteli na pregreto paro v jedrski elektrarni, zelo mala, se lahko zgodi

tudi to. Če do tega pride, potem lahko to povzroči resne težave. Močne sile se lahko

razvijejo, ko je dopuščeno pregreti pari, da pride v stik s tekočino in ustvari nasičeno paro.

Nastali visok tlak, ujet znotraj priprave, lahko povzroči odpoved tako priprave kot tudi

cevnih komponent. S to situacijo se srečamo takrat, ko imamo opravka z zatesnitvijo

puščanj na ceveh izmenjevalnikov toplote, ko so uporabljene objemke oz. priprave. Težava

se pojavi, ko je priprava vgrajena na kateremkoli delu, ki vsebuje pregreto paro. Ko

postane razpoka v ohišju pod tlakom, potem se oblika ohišja spremeni. Zaradi momenta,

povzročenega s strani vijakov, in rezultirajočega upogiba postane ohišje ovalne oblike.

Kratki premer ovala je na polovici ohišja. Cev hoče biti okrogla in nasprotuje upogibu


21

ohišja. To povzroči silo, ki se prenaša iz ohišja na cev. To je eden od problemov, torej biti

zmožen zatesniti puščanje zaradi razlik v okroglosti med ohišjem in cevjo. Stopnja sile,

storjena na cev, je odvisna od številnih stvari, kot je togost cevi, od vrste ohišja in vrste

postopka, s katerim zatesnimo puščanje.

3.2.3 Stres na prirobnične vijake

Linijske prirobnice, prirobnice na koncu ventila, prirobnice pokrova ventila in prirobnice

opreme na splošno so dvignjene sprednje prirobnice ali obročni spoji prirobnic, ki pustijo

odprtino oz. prostor med stranmi prirobnic, ko je prirobnični spoj sestavljen. Ta odprtina se

razteza med zunanjim premerom tesnilke in zunanjim premerom prirobnice ter služi kot

odprtina za tesnilo med zatesnitvijo puščanja med obratovanjem na prirobnici. Objemka ali

kakšna druga priprava mora obkrožiti prirobnico, da zbliža odprtino za tesnilo in olajša

vbrizg tesnila. Ker so tudi vijaki prirobnic nameščeni v odprtini, kamor vbrizgavamo

tesnilo, potem lahko sklepamo, da bo zaradi tlaka tesnila povzročena dodatna obremenitev

na vijake. Stopnja dodatne obremenitve je rezultat tlaka tesnila in območja, kamor je

tesnilo vbrizgano. Ta situacija bi se lahko zgodila le v primeru, da vijaki v prirobnici niso

napeti ali preobremenjeni v času, ko je uporabljen tlak tesnila in je tesnilo hidravlična

tekočina. Nič od tega ni res v praksi. Če so vijaki preobremenjeni, je dejanski učinek tlaka

tesnila na vijake zanemarljiv vse do takrat, ko postane tlak tesnila dovolj visok, da ustvari

silo, približno enako prej doseženi obremenitvi tesnilke. Od te točke dalje bo dodatni tlak

tesnila ustvaril sorazmeren dvig napetosti. Kot je upodobljeno na sliki 3-2, ko je prirobnica

sprva sestavljena, so vijaki napeti, brez tlaka znotraj linije, vijaki so na predobremenitvenih

pogojih. Ko je linija pod tlakom, se skupna vijačna obremenitev ne spremeni. Tlak znotraj

linije povzroči padec tlaka na tesnilki. Obremenitev tesnilke se zmanjša za enako količino,

kot je ustvarjena obremenitev zaradi notranjega tlaka. Ista stvar se zgodi, ko je tlak tesnilke

uporabljen med prirobnicama. Več obremenitve je prenesene na tesnilo, puščajoč

obremenitev vijakov relativno nespremenjeno, ko pogoji vijačne predobremenitve niso

prekoračeni. Ko so pogoji enkrat prekoračeni, moramo upoštevati nekatere dodatne

faktorje.


22

Slika 3-2: Diagram, kjer je prikazan stres na prirobnične vijake

3.3 PREDNOSTI METOD ZAČASNIH SANACIJ NA ENERGETSKIH

KOMPONENTAH MED OBRATOVANJEM

Torej prednosti metod začasnih sanacij oz. popravil kritičnih napak v energetskih

komponentah med obratovanjem so v tem, da ne rabimo ustavljati celotne proizvodnje

zaradi puščanja. S tem izločimo možnost termocikliranja, ki se pojavlja ob ponovnih

zagonih in je lahko razlog za še večje okvare na energetskih komponentah. Termocikliranje

je pojav, pri katerem se pri ponovnem zagonu elektrarne zaradi razlik v temperaturi

procesnih tekočin pojavijo okvare. Torej s tem, ko začasno odpravimo napako in elektrarna

nemoteno obratuje naprej, nimamo proizvodnih, niti finančnih izgub, kar je zelo ugodno za

firmo. Prednost je tudi v tem, da ne onesnažujemo okolja, ker ne pustimo, da gredo plini v

okolico, s tem ko zatesnimo razpoko. In še ena prednost je ta, da elektrarne popravijo

energetske komponente med obratovanjem, da preprečijo izgubo procesnih tekočin in s

tem povezano izgubo toplote.


23

3.4 SLABOSTI METOD ZAČASNIH SANACIJ NA ENERGETSKIH KOMPONENTAH

MED OBRATOVANJEM

Čeprav je tesnjenje dobra rešitev za širok spekter problemov s puščanjem, še vedno ne

nadomesti rutinskih vzdrževalnih posegov, niti končnih popravil. V večini primerov

postopek začasne sanacije puščanja v obratovanju ne popravi vzroka puščanja (korozije,

erozije, dotrajanosti, pokvarjenega materiala itd.) in ponovni vbrizg tesnila je običajno

potreben. Prav tako lahko pride do zloma komponent, če ne pristopimo pravilno k

obravnavi problema, saj lahko z vnosom tesnilne mase in namestitvijo varnostnih ventilov

vnesemo prevelik stres v komponento. Prav tako je potrebno biti pozoren na morebitno

uhajanje tesnilne mase v procesne tekočine, ki mogoče lahko vplivajo na kemično

sprejemljivost sistemskega medija.


24

4 PRIMER KONKRETNE SANACIJE PUŠČANJA

4.1 PODJETJE FURMANITE INTERNATIONAL LTD.

Podjetje Furmanite ima svojo podružnico na Hrvaškem v Kutini in se imenuje Furmanite –

Petrokemija, d. d. Ta podružnična firma je bila zunanji izvajalec postopka začasne sanacije

na energetski komponenti med obratovanjem v NEK. Drugače pa je sedež firme v Veliki

Britaniji v mestu Kendal-Cumbria, in sicer se imenuje Furmanite International Ltd.

Podjetje Furmanite je pionir na področju začasnih sanacij energetskih komponent med

obratovanjem.

4.1.1 Zgodovina podjetja Furmanite

Podjetje je bilo ustanovljeno leta 1927 v Virginia Beach, in sicer kot izdelovalec opreme

za zatesnitev puščanj. V letih od 1927 do 1969 sta se postopek in tehnologija Furmanite

uveljavila oz. licencirala vsepovsod po svetu. Od leta 1969 do leta 1981 so se vse

podružnične firme konsolidirale pod angleškim lastništvom. Leta 1991 je Furmanite postal

hčerinska družba Kaneb services. Leta 2005 je Furmanite prevzela firma Xanser in tako se

je tudi preimenovala firma. Leta 2006 je podjetje prevzelo Flowserve GSG Division, nato

pa je naslednje leto podjetje spet dobilo ime Furmanite. V obdobju 70-ih, 80-ih in 90-ih let

20. stoletja je Furmanite rastel tako geografsko kot tudi s ponudbo novih storitev, procesov

in tehnik. Furmanite je prva firma, ki je pričela ponujati storitve zatesnitve puščanj na

cevovodih in za vzdrževanje elektrarn, in to počne že 85 let širom sveta. Furmanite, firma,

specializirana za ponujanje vzdrževalnih storitev, je vse do danes ohranila vodilno vlogo na

tem področju ter si zgradila veliko mrežo podružničnih firm vsepovsod po svetu, kajti


25

imajo 70 podružnic na petih kontinentih in več kot 3000 zaposlenih. Firma, ki je začela

kot firma, ki ponuja eno storitev, se je skozi čas razvila v svetovno organizacijo, ki ponuja

celovito storitev, kjer stranka le odda naročilo, vse ostalo opravi podjetje Furmanite. V

prihodnosti oz. v naslednjih 85 letih pričakujejo podobno uspešnost in pozitivno stanje kot

v sedanjih 85 letih. Podjetje bo še naprej širilo svoje storitve na trgu in prodiralo v

industrije, razvijalo inovativne in progresivne rešitve, najpomembnejše pa je, da bo

vztrajalo pri tem, da na čim bolj učinkovit način, kar se da hitro in kvalitetno, opravijo

strankino naročilo.

4.1.2 Cilji podjetja Furmanite

En in edini cilj podjetja Furmanite je maksimizirati število opravljenih storitev v čim

krajšem času za stranke. Vse, kar podjetje počne oz. za kar se trudi, je direktno povezano s

produktivnostjo in profitabilnostjo, bodisi je to cevovod, elektrarna ali pa osebje. Podjetje

je vedno osredotočeno na nove načine, kako izboljšati strankin posel, naj bo to razvoj

novega produkta ali širjenje na nova tržišča, in na tak način dosežejo dolgoročno poslovno

partnerstvo s strankami. Kot vsako veliko in uspešno podjetje imajo tudi v Furmanite

dobro zastavljene cilje, in sicer:

- Varno zagotavljanje visokorazrednih rešitev, kar pomeni konstantno zagotavljanje

produktov, storitev in postopkov, ki so dobro ocenjeni s strani strank in

strokovnjakov s tega področja.

- Osredotočeni so na tekmovanje s konkurenco in želijo zagotavljati najboljše

storitve in rešitve, za katere so specializirani in jih imajo v svoji ponudbi.

- Pomembna je fleksibilnost in odzivnost na določeno lokalno situacijo in zahteve.

- Predani so temu, da ohranijo visok nivo kakovosti storitev, ne glede na to, kako

obsežno, zahtevno in nujno ter časovno odvisno je naročilo. Na ta način želijo

doseči visoko vrednost podjetja in biti zaupanja vreden partner vsaki stranki.


26

4.1.3 Vizija podjetja Furmanite

Vizija podjetja je postati svetovni voditelj na svojem področju oz. v vseh storitvah, ki jih

ponujajo do leta 2014. To želijo doseči varno in etično, skozi inovacije, timsko delo, tržno

dominanco, kvaliteto projektov in perfekcijo zagotavljanja storitev za stranko. Želijo

postati svetovni voditelji kot Furmanite v celoti in posebej za vsako državo oz. lokacijo,

kjer imajo podružnice. Njihova miselnost je, da bodo to vizijo dosegli le tako, da je čisto

vsak zaposleni v firmi pomemben člen verige in se drži njihove tako imenovane »oranžne

kode«.

4.2 PRIPRAVA NA POSTOPEK ZAČASNE SANACIJE ENERGETSKIH KOMPONENT

MED OBRATOVANJEM

Ko pride do problema oz. puščanja na energetski komponenti med obratovanjem, se

moramo v dogovoru s službo proizvodnje in plansko službo prepričati, da ne obstaja

možnost osamitve opreme in s tem tudi klasičnega načina sanacije puščanja. Torej, ko so

izčrpane vse druge možnosti za sanacijo puščanja, moramo pristopiti k pripravi delovnega

naloga za sanacijo puščanja z metodo »Furmanite«. Preden pristopimo k izdelavi

delovnega paketa, je potrebno podati osnovne podatke o komponenti, ki so navedeni v

točki »A« formularja, ki je prikazan na sliki 4.1, ter izvršiti vizualni pregled komponente s

kontrolo momentiranja vijakov in popolniti točki »B« in »B1« . Potrebno je narisati skico,

ki naj vsebuje natančne lokacije puščanj in okvirne dimenzije opreme ter navesti morebitne

posebnosti in kateri poskus sanacije se izvaja. S pripravljenim delovnim nalogom in delno

izpolnjenim formularjem moramo kontaktirati pooblaščenega serviserja za metodo

»Furmanite« in mu predstaviti opremo in obseg puščanja na opremi. Na osnovi naših

informacij ter morebitnega ogleda puščanja s strani serviserja je le-ta dolžan podati predlog

načina sanacije, podrobne risbe vseh potrebnih specialnih pripomočkov, njihovo pritrditev

na opremo ter mesta in število priključkov za vbrizgavanje tesnilne mase. Ravno tako mora

navesti tudi podatke o tesnilni masi, kot so oznaka, karakteristike, kemična sestava in

predvidevana količina, podatke o zahtevanih zaščitnih sredstvih ter podati imena izvajalcev


27

z njihovimi kvalifikacijami (glej sliko 4.1 – točka C1 do C3). Predloženo rešitev je

potrebno pred pričetkom del predstaviti službi proizvodnje na koordinacijskih sestankih,

sistem inženirju ter službi kemije, ki morajo rešitev odobriti s podpisom na formularju–

točka D, preden se lahko nadaljuje z delom. Odgovorni inženir kemije mora podati oceno

vpliva vbrizgavanja tesnilne mase na kemijske parametre ter ali je potrebno le-te spremljati

med izvedbo del, obenem pa tudi poskrbeti za izvedbo nadzora in ga koordinirati v

sodelovanju s službo strojnega vzdrževanja. Odgovorni sistem inženir mora preveriti in

podati vplive sanacije na funkcionalnost sistema ter opreme in definirati način izvedbe

TPV-ja, ki bo dokazal operabilnost opreme oz. prenehanje prepuščanja (glej slika 4.1 –

točka F). Poleg vsega naštetega mora biti vso orodje in oprema, katero s sabo pripelje

pooblaščeni serviser, brezhibna in umerjena z veljavnimi datumi atestiranja. Če je to

potrebno, se mora postaviti delovni oder, s katerega se bodo izvajala dela in odstranila

termična izolacija. Potrebno je prav tako oceniti vpliv vbrizgavanja tesnilne mase na

kemijske parametre, za kar je potrebno kontaktirati službo kemije, ki bo po oceni vpliva

odobrila poseg s podpisom v točki E formularja prikazanega na sliki 4.1.


28

Slika 4-1: Formular za pripravo sanacije puščanja


29

4.2.1 Izbira tesnilne mase

Izbira tesnilne mase, ki jo določi izvajalec posega oz. serviser, je odvisna od več

parametrov. Ti parametri so medij, tlak, temperatura in stopnja zahtevnosti polnjenja

tesnilne mase v prostor za zatesnitev.

4.2.2 Orodja in pripomočki pri postopku sanacije

Pri postopku sanacije puščanja z metodo Furmanite uporabljamo naslednjo opremo:

- Ročno tlačilko z manometrom,

- adapterje,

- vijačne spone,

- impregnirane tesnilne pletenice,

- specialne pripomočke, ki se izdelajo na zahtevo serviserja, če je potreba po njih.


30

Slika 4-2: Ročna tlačilka z manometrom in zaščitna oprema za delo na višini ter adapterji

Slika 4-3: Priključek za vbrizg tesnilne mase z zapornim ventilom


31

Slika 4-4: Pištola za polnjenje tesnilne mase

4.3 KONKRETNI POTEK POSTOPKA NA DAN ZAČASNE SANACIJE V NEK

Za poseg sta bila predhodno pripravljena delovni nalog ter delovni paket, ki je vseboval

vsa navodila in potrebne odobritve za izvedbo posega. Izvajalec je s sabo pripeljal vso

potrebno opremo za izvedbo posega in osebno zaščitno opremo. Za poseg je bila

predhodno pripravljena tudi posebna priprava, objemka prirobničnega spoja, na katero so

se pozneje privijačili adapterji, skozi katere se je vbrizgavala tesnilna masa. Nato so pričeli

s postopkom pritrjevanja objemke na mesto puščanja, konkretno je v tem primeru šlo za

puščanje na prirobnici cevovoda nad turbino. Torej je šlo za poseg na sekundarnem delu

elektrarne. Delavci NEK so poskrbeli za pripravo delovnega odra. Pri izvedbi posega je bil

prisoten odgovorni komponentni inženir, vodja del ter 3 delavci firme Petrokemija.


32

4.3.1 Postopek zatesnitve puščanja na energetski komponenti med obratovanjem

Izdelano pripravo, objemko prirobničnega spoja, smo dvignili k prirobničnemu spoju, da

preverimo, če dimenzijsko ustreza. Ugotovili smo, da naša objemka ne ustreza

prirobničnemu spoju, ker je bila za 7 mm prevelika. Objemko smo dodatno obdelali, da

smo zagotovili ujemanje objemke in prirobničnega spoja. Na objemko smo namestili

adapterje ter robove objemke zatolkli, da smo zmanjšali zračnost med objemko in

prirobničnim spojem. K zatesnitvi puščanja običajno pristopamo na način, da vbrizgavanje

tesnilne mase izvedemo na nasprotni strani puščanja ter se nato enakomerno pomikamo z

obeh strani proti samemu mestu puščanja. Polnjenje tesnilne mase se izvaja, dokler ne

vidimo zmanjšanja oz. zaustavitve puščanja. Ko se to zgodi, je potrebno pustiti tesnilni

masi nekaj časa, da odreagira in se strdi ter ustvari tesnilo. V primeru, da se v tem času spet

pojavi puščanje, dodamo tesnilno maso na mesto puščanja. Na ta način se ustvari začasno

tesnjenje mesta puščanja, ki pa ga moramo ob prvi priložnosti sanirati s klasičnim

vzdrževalnim posegom.

Slika 4-5: Zunanji izvajalci med postopkom začasne sanacije


33

Slika 4-6: Lokacija zatesnitve na cevovodu


34

4.4 TEŽAVE PRI IZVAJANJU POSEGA

Torej težava je nastala pri objemki zaradi napačnih podatkov o obsegu prirobnice oz.

napačni oceni velikosti potrebne objemke. Drugih težav pa ni bilo pri samem postopku.

Slika 4-7: Del objemke, ki je bil prevelik za 7 mm

4.5 VARNOSTNE ZAHTEVE S STRANI IZVAJALCA

Tesnjenje izvajata 2 operaterja, izučena za ta postopek in s potrebnim certifikatom.

Gradbeni oder in ploščad, kjer se izvaja sanacija, morata biti precej širša od običajnih, prav

tako pa bi na manjših višinah, namesto lestve, morala biti drča zaradi nevarnosti

popuščanja vijaka, in to z namenom, da se delavci lahko čim hitreje in lažje umaknejo coni

puščanja.


35

5 DOKAZOVANJE EKONOMSKE UPRAVIČENOSTI POSTOPKA

Sam poseg zatesnitve je bil pripravljen in izveden v časovnem obdobju enega tedna.

Cenovno je sam poseg zaradi velikosti prirobničnega spoja, ki je puščal, znašal cca 15.000

EUR. V prvem momentu se nam znesek zdi precej velik, vendar moramo to primerjati z

izvedbo klasičnega vzdrževalnega posega, ki zahteva zaustavitev elektrarne. V spodnjem

izračunu bom prikazal, kolikšna bi bila finančna izguba v primeru zaustavitve elektrarne.

Elektrarna na pragu proizvede 696 MW na uro. Lastna cena kWh električne energije v

jedrski elektrarni Krško je približno 0,037 evra. Za izvedbo klasičnega vzdrževalnega

posega bi morali zaustaviti elektrarno, jo hladiti, izvesti vzdrževalni poseg ter jo ponovno

zagnati. Za vse skupaj bi porabili približno 4 delovne dni oziroma 96 delovnih ur.

Podatki za izračun:

Proizvodnja na pragu = 696 MW/h

Lastna cena kWh = 0,037 EUR

Čas, potreben za ponovni zagon elektrarne = 4 dni oz. 96 h

Izračun:

Proizvodnja na pragu x lastna cena kWh x čas, potreben za ponovni zagon elektrarne =

2.472.192 EUR

Primerjava zaustavitve s stroškom začasne sanacije znaša: 2.472.192 EUR =15.000 EUR,

torej 165 x 15.000 EUR = 2.475.000 EUR

Enostaven izračun nam pove, da je finančna izguba 165-krat večja, kot je znašala cena

začasne zatesnitve po metodi Furmanite.


36

6 SKLEP

V uvodu diplomskega dela smo si postavili tezo, da je s finančnega in proizvodnega vidika

postopek popravila kritičnih napak na energetskih komponentah med obratovanjem veliko

bolj ugoden kot pa sama zaustavitev celotne elektrarne ali pa opustitev kakršnihkoli

popravil in čakanje, da puščanje izhlapi v ozračje. Skozi celotno diplomsko delo smo

nekako prihajali do tega zaključka, ki smo ga nato le še potrdili s preprostim ekonomskim

izračunom v 5. poglavju. Prišli smo do ugotovitve, da je celo 165-krat ceneje začasno

zatesniti puščanje na cevovodu kot pa ustaviti celotno proizvodnjo, kjer lahko pride, tudi

pri ponovnem zagonu, do nezaželenih posledic termocikliranja. V uvodu smo si zastavili

cilj, da se pobliže spoznamo z različnimi postopki metod začasnih sanacij puščanj na

cevovodih, kar smo tudi storili, prav tako pa smo bolj podrobno opisali tiste metode, ki se

največ uporabljajo, ker se tam najpogosteje dogajajo napake. Vsaka stvar ima svoje

slabosti in prednosti, zato smo se v diplomski nalogi posvetili tudi pomanjkljivostim in

omejitvam tega postopka in opozorili na nevarnosti. Ker sta varnost in zaščita zelo

pomembni pri posegih, ki so storjeni na primarnem oz. sekundarnem delu elektrarn, smo se

posvetili tudi temu segmentu. Pri praktičnem delu diplomskega dela smo, poleg že

omenjenega ekonomskega izračuna, opisali podjetje Furmanite, ki je vodilno na področju

popravila kritičnih napak na energetskih komponentah med obratovanjem. Prav podružnica

te firme Petrokemija Kutina je uspešno opravila poseg v Nuklearni elektrarni Krško, kjer

sem v sklopu praktičnega dela prisostvoval pri posegu na prirobničnem spoju na

sekundarnem delu elektrarne, bolj natančno na cevovodu, ki gre v turbinski postroj, kar je

razvidno iz slik.


37

VIRI IN LITERATURA

1 Harrison G., Pennington J., Richardson A., Adcock N., Dufort, P. ON-LINE LEAK

SEALING: A Guide for Nuclear Power Plant Maintenance Personnel, Electric power

Research Institute, Inc., Virginia Beach, VA: 1989

2 Furmanite, http://www.furmanite.com/about-furmanite (5. 3. 2014)

3 Lisac, I. OSNOVNE KARAKTERISTIKE POSTUPAKA SANACIJE PROPUŠTANJA

U RADNIM UVJETIMA TEHNOLOGIJOM FURMANITE, PETROKEMIJA, d. d.

KUTINA. Kutina: 2010

[4] Dukič, M. Začasna sanacija opreme z metodo »Furmanite«, Nuklearna elektrarna

Krško. Krško: 2010


38

PRILOGE

PRILOGA A: IZJAVA O ISTOVETNOSTI TISKANE IN ELEKTRONSKE VERZIJE

ZAKLJUČNEGA DELA


39

PRILOGA B: IZJAVA O AVTORSTVU ZAKLJUČNEGA DELA

Documents

POPRAVILO KRITIČNIH NAPAK V ENERGETSKIH KOMPONENTAH … · ventili, prirobnice, instrumentacijski spoji, je dobro razvit. V termoenergetski industriji se uporablja že več kot 25