Posude pod pritiskom

(nastavak)

IZRADA POSUDA

• U ciklusu proizvodnje posuda razlikuju se slijedeći postupci:

- rezanje na mjeru,

- oblikovanje,

- zavarivanje,

- termička obrada.

Navedene operacije u proizvodnji posuda imaju direktan uticaj na kvalitet, pa je uputno u kratkim crtama dati prikaz osnovnih elemenata ovih operacija.

• Rezanje na mjeru materijala za izradu plašta posude obavlja se mehaničkim ili toplotnim postupkom.

• Obaranje krajeva limova i priprema za zavarivanje vrši se mehaničkim postupcima (struganje, glodanje, brušenje) ali se može obaviti i toplotnim rezanjem sa mehaniziranim vodjenjem gorionika uz naknadnu obradu nastalih grešaka rezanja u cilju boljeg zavarivanja.

• Toplotnim rezanjem se ne mogu pripremati sve vrste materijala. Za uslovno zavarljive čelike, za debele limove i kovane dijelove obavezna je primjena predgrijavanja prije toplotnog rezanja.

• Oblikovanje poluiproizvoda (limova i otkivaka) u cilindre obavlja se poznatim postupcima koji ne utječu na promjenu mehaničkih osobina materijala.

• Obrada deformacijom (savijanje) vrši se pri temperaturi materijala koja je jednaka temperaturi okoline i odredjena je izrazom

gdje je:

Dsm - stepen deformacije materijala (%)

S - debljina lima (mm)

rd – srednji poluprečnik zakrivljenosti poslije deformacije (mm).

• Kada se oblikovanje plašta posude obavlja na povišenoj temperaturi obradu treba završiti u području temperature rekristalizacije, što se prati neprekidnim mjerenjem temperature. Ukoliko se temperatura tokom oblikovanja materijala ipak snizi ispod donje granice temperature rekristalizacije, oblikovani dijelovi se nakon završetka izrade podvrgavaju naknadnoj termičkoj obradi.

1002

d

sm rSD

Zavarivanje je poseban proizvodni postupak koji mora, radi osiguranja kvaliteta zavarene konstrukcije, da se odvija u kontrolisanim uslovima i čije se aktivnosti prostiru od konstruktivnog rješenja do završnih zavarivačkih operacija.

Proizvođači zavarenih konstrukcija koje su u eksploataciji u otežanim uslovima, a posebno posuda pod pritiskom, moraju imati odobrenje, koje izdaje tehnička institucija ili strukovno udruženja.

• Tehnička dokumentacija za izradu posuda pod pritiskom sa zavarenim spojevima treba da sadrži:

- klasu kvaliteta zavarenog spoja- vrstu i položaj zavarenog spoja- način i postupak zavarivanja- vrstu dodatnog i pomoćnog materijala- pripremu zavarenog spoja- dimenzije zavara i- kontrolu kvaliteta zavarenog spoja

• Postoji nekoliko propisa o navedenim elementima zavarenih spojeva. U osnovi polazi se od debljine i kvaliteta zavarenog materijala, do osnovnih pravila o konstruisanju i eksploataciji (kao i namjeni) posude.

• Posebno mjesto i ulogu u konačnim kvalitetima posude ima izbor tehnologije zavarivanja posude, koja se daje kao zaseban pisani dokument koji treba da sadrži:

- pripremu za zavarivanje

- dodatni materijal

- parametre zavarivanja

- redoslijed zavarivanja

- toplotnu obradu

- kategorije zavarivača

- opremu za zavarivanje i slično.

• Izrada posuda pod pritiskom podrazumjeva u većini slučajeva izvodjenje termičke završne obrade, prije ispitivanja vodenim pritiskom i završne kontrole. Ova termička obrada obuhvata

- toplotni režim zavarivanja

- održavanje ispod odredjene temperature

- normalizacija ili prekristalizaciono odžarivanje

- neklasični oblici obrade

ISPITIVANJE I KONTROLA POSUDA U TOKU IZRADE I MONTAŽE

Razlikuje se ispitivanje i kontrola posuda pod pritiskom u proizvodnje i u eksploataciji. U toku izrade i montaže podsklopova, sklopova i gotovih posuda ispitivanje predstavlja osnovu odgovarajuće kvalitete posude, sa ciljem da se osigura izrada:

- u skladu sa važećom tehničkom regulativom

- na osnovu ovjerene tehičke dokumentacije

- na osnovu propisane tehnologije

- sa provjerenom opremom i izvršiocima

- u granicama unaprijed planiranog okvira kvaliteta.

• Proizvodjač posuda pod pritiskom dužan je da doslijedno prati sistem indentifikacije, prikupljanja, indeksiranja, popunjavanja, održavanja i odlaganja svih dokumenata o postignutoj i praćenoj kvaliteti posude.

• Završni dokument o kvaliteti proizvoda predstavlja komplet isprava koji treba da sadrži:

- tehnički opis i namjenu posude- crtež posude sa osnovnim karakteristikama, glavnim

mjerama, načinom spajanja i dimenzijama dijelova koji se proračunavaju sa obzirom na čvrstoću

- sve potrebne proračune, zavisno od vrste i klase posude- podatke o ventilima sigurnosti i osnovnoj armaturi kao i

isprave o njihovom kvalitetu

- osnovne podatke o ugradjenim uredjajima za signalizaciju, upravljanje i automatsku zaštitu, - podatke i dokaze o kvalitetu osnovnog i dodatnog materijala- podatke o ostvarenim mjerama posude i elemenata i njihova dozvoljena odstupanja- rezultate ispitivanja zavarenih spojeva- podatke o ispitivanju zavarenih spojeva metodama bez razaranja- podatke o atestima zavarivača i postupka zavarivanja- podatka i dokumentaciju o izvršenom ispitivanju pod pritiskom i o ispitivanju nepropusnosti- podatke o izvršenoj termičkoj obradi posude i njenih sastavnih dijelova- ostale dokaze o ispitivanjima i pregledima posude po specijalnim zahtjevima.

- Uz navedeno potrebno je i navesti podatke o obradi unutrašnjih i vanjskih površina, o izolaciji, ozidu i oblogama, o uslovima montaže kao i upustva neophodna za eksploataciju i održavanje.

Kod proračuna čvrstoće uzimaju se u obzir:- opterećenja izazvana unutrašnjim ili vanjskim pritiskom- udarna opterećenja- statička opterećenja od težine posude i radne (i ispitne) materije- opterećenja izazvana priključnim cjevovodom, kao i lokalna naprezanja na vanjskim priključcima i osloncima- opterećenja od djelovanja vjetra i seizmičkih potresa- naprezanja izazvana temperaturnim poljima- naprezanja uslijed vibracija.

-Posude pod visokim pritiskom podliježu obaveznom ispitivanju nakon izrade i prije puštanja u eksploataciju. Ovo ispitivanje obavlja se tekućinom ili plinom (prije antikorozivne zaštite i prije upotrebe). Ispitivanje tekućinom pod pritiskom obavlja se ispitnim pritiskom pi koji je jednak radnom pritisku uvećanom za 30%.

ISPITIVANJE I KONTROLA POSUDA U TOKU EKSPLOATACIJE

Ispitivanje i kontrola posuda u toku eksploatacije definisano je posebnim propisima koji se znatno razlikuju u raznim zemljama. Teški uslovi rada, visoki pritisci i temperature, kao i djelovanje okoline i fluida mogu omogućiti odvijanje niza procesa na materijalu od koga je izradjena posuda odnosno mogu da se pojave:

- promjene mehaničkih osobina

- promjene strukture

- puzanje

- zamor

- erozija

- korozija

Kao posljedice navedenih procesa mogu se pojaviti- pukotine na osnovnom materijalu- širenje postojećih grešaka u osnovnom materijalu i zavarenim spojevima- smanjenje debljine i nosivog presjeka elemenata posude uslijed erozije, korozije i oksidacije

- promjena oblika posude uslijed trajnih deformacija

Ovakva slabljenja skraćuju radni vijek posude pa stoga poseban značaj ima stanje materijala ugradjenog u posude i stanje posude u cjelini, kao i predvidjanje preostalog vijeka trajanja posude. Kao polazna osnova za definisanje stvarnog stanja posude u cjelini uzima se praćenje ponašanja materijala i zavarenoga spoja posude.

• Uobičajeni uzroci otkaza odnosno uzroci grešaka (odstupanja od zahtjevane kvalitete), koje mogu uzrokovati otkaz su:

1. Ugovoreni zahtjevi za kvalitetu (nepovoljni, nejasni)2. Konstrukcija: koncepcija, proračun i oblikovanje detalja3.Materijal: neadekvatan izbor materijala, greške materijala4.Tehnologija izrade i kontrole : izbor operacija, režimi, slijed

operacija5. Sredstvo rada: stroj, alat, mjerni instrument6. Čovjek: radnik, konstrukter, kontrolor,...7. Opšti uslovi: temperatura okoline, vjetar, vlaga, prašina,

osvjetljenje, Šire gledano, iza svakog od navedenih uzroka uvijek stoji

čovjek odnosno greška čovjeka. Napr. greška materijala ili greška konstrukcije nastaje neznanjem ili nesavjesnošću čovjeka.

KLASIFIKACIJA POSUDE

•Opći faktori obuhvataju: pritisak, volumen, akumuliranu energiju, temperaturu i djelovanje medija na okolinu. • Njihov utjicaj se procjenjuje bodovima. Većem riziku odgovara veći broj bodova.

• Suma bodova za sve opće faktore se označava sa "Sb”.

• Lokacijski faktori se procjenjuju koeficijentima. Većem riziku odgovara veći koeficijent.

• Suma koeficjenata za sve lokacijske faktore se označava sa "K".

• Određivanje zahtjevane klase proizvoda se vrši na temelju ukupnog broja bodova "B", koji se određuje izrazom:

B = Sb (1 + K)• Na temelju konačnog broja bodova "B" određuje

se zahtjevana klasa prema sljedećoj tablici:

U nepovoljnim okolnostima u odnosu na imovinu i ljude posude se biraju za jedan ili više stepeni iznad dobijene klase.

U pravilu bolja klasa posude daje veću vjerovatnost pouzdanog rada, ali zahtjeva i veće troškove što izbor klase posude čini složenijim, a traženje optimalnih rješenja odgovornijim sa stanovištva izbora materijala, proračuna, odabiranja tehnologije izrade i odredjivanja obima i vrste kontrole u svim fazama.

Na slijedećoj tablici prikazano je svrstavanje posuda u klase

• Zahtjevana klasa proizvoda treba biti zadovoljena u svakom periodu eksploatacije. Ako se pri izradi ili u eksploataciji utvrdi da klasa posude ili proizvoda ne može biti zadovoljena, tada se predlaže sniženje klase primjenom podataka iz gornje tablice, a uz uticaj opštih lokacijskih faktora. Ovo znači da će se posuda ugraditi u uslove eksploatacije gdje se zahtjeva niža klasa posude, odnosno za odgovarajuće područje primjene te posude.

• Na kraju treba još jednom navesti da preventivno održavanje svih vrsta posuda (uz odgovarajuću dijagnostiku) ima izuzetan značaj i odgovarajući uticaj na pouzdan i ekonomičan rad tehnološke linije proizvodnje.