Přednáškou

Řešení netěsností průlezů na vodíkovém reaktoru CCR5
a netěsností vík odparky Z25.
Firma Pokorný spol. s r.o. se více jak 25 let zabývá výrobou průmyslového těsnění. Naše hluboké znalosti materiálů těsnění
a zkušeností s vlastní montáží přírubových spojů využíváme v naší divizi Flange management při navrhování a řešení netěsností
přírubových spojů.
Komplexní řešení těsnosti přírubových spojů realizovaných firmou POKORNÝ spol. s r.o.
ve společnosti Slovnaft a. s.
Ve společnosti Slovnaft a.s. působí firma Pokorný spol. s r.o. od začátku 90. let jako
dodavatel těsnění, spojovacího materiálu a v posledních deseti letech pak jako
dodavatel spojovacího materiálu speciálně ošetřeného vypalovaným kluzným
lakem POWERtorque LF kote 450.
Společnost Slovnaft a.s. se na nás postupně začala obracet s žádostí o komplexní
vyřešení kritických přírubových spojů, na kterých se jim opakovaně objevovaly
netěsnosti během provozu. Pilotní projekt byl realizován na koloně CCR5,
konkrétně na průlezech R501-504. Požadavek byl na vyřešení úniků vodíku na
těchto průlezech.
Parametry:
Teplota 550 °C • Tlak 0,3 Mpa • Medium: vodík
Problematika:
Netěsnosti průlezů se objevovaly zejména v důsledku vlivu klimatických podmínek
v okolí reaktoru (např. při bouřkách docházelo k prudkému poklesu okolní teploty).
Důsledek:
Při netěsnosti docházelo k úniku vodíku a následně jeho zahoření.
Stávající řešení realizované externí firmou:
Bylo použito hřebenové těsnění společně se speciálními talířovými podložkami
Live loading, které měly kompenzovat dilatace šroubových spojů. Pro případ
zahoření byla na průlezech instalována samozhášecí zařízení.
Navrhované řešení:
Na základě dodaných parametrů a následných výpočtů podle EN 1591-1
s průkazem těsnosti bylo našimi odborníky navrženo následující řešení:
• hřebenové těsnění bylo zaměněno za těsnění pro neparalelní plochy,
které současně eliminuje nutnost použití talířových podložek
Live loading.
• pro minimalizaci součinitele tření bylo navrženo ošetření spojovací
materiálu přípravkem POWER®torque LF kote 450.
• finální utažení na předem stanovený utahovací moment
provedeno pomocí dvou hydraulických strojů současně
®
FLANGE
MANAGEMENT
© “ P O K O R N Ý , spol. s r. o. “, 2015. Všechna práva vyhrazena.
www.tesneni.cz
Těsnění POWER®gasket – pro neparalelní plochy řeší problémy vznikající při
nedostatečné elasticitě těsnění a zabraňuje úniku škodlivin do prostředí. Je
vhodné i pro aplikace s nízkým počátečním utahovacím momentem anebo tam,
kde dochází k ochlazování a opětovnému zahřívání příruby. Nejekonomičtější
řešení při požadavku nízkých úniků emisí a zároveň cyklickému teplotnímu
namáhání. Díky své konstrukci je schopno utěsnit i listy přírub ohnuté od
předchozích utahování.
Realizované řešení:
Na přání zákazníka byly na třech ze čtyř průlezů kromě námi navrženého řešení
opět použity talířové podložky Live loading.
Všechny spoje byly osazeny spojovacím materiálem ošetřeným vypalovacím
kluzným lakem POWERtorque LF kote 450 a následně řízeně utaženy dvěma
hydraulickými stroji Hytorc současně.
Garance těsnosti spojů byla doložena “Protokolem o utažení“.
Abychom dokázali funkčnost našeho řešení, tedy že těsnění pro neparalelní
plochy bude mít stejnou schopnost eliminovat dilatace spoje, byl čtvrtý průlez
osazen pouze neparalelním těsnění a následně řízeně utažen, tzn. že na tomto
spoji nebyly použity talířové pružiny Live loading.
Léta provozu prokázala správnost a funkčnost našeho řešení na všech průlezech.
Řešení pouze s neparalelním těsněním významně zlevnilo přetěsnění celého
spoje.
Z výše uvedeného popisu je zřejmé, že pro vyřešení netěsností nestačí pracovat
pouze s pevností spojovacího materiálu a přírub, ale že je nezbytné zohlednit
a počítat i s vlastnostmi materiálu těsnění. Detailní znalost deformačních
a dalších vlastností těsnění, která máme pro naše těsnění naměřená ve
speciálních laboratořích, nám umožňuje navrhnout detailnější, spolehlivější
a mnohdy i levnější řešení.
V rámci naší činnosti v areálu společnosti Slovnaft a.s. dále dlouhodobě
spolupracujeme s provozy AVD6, FCC, RHC, KHK-VD, Ethylenovou jednotkou a
kotelnou.
®
FLANGE
MANAGEMENT
© “ P O K O R N Ý , spol. s r. o. “, 2015. Všechna práva vyhrazena.
www.tesneni.cz
Komplexní řešení těsnosti vík odparky Z25 realizovaných firmou Pokorný spol. s r. o.
ve společnosti ŠKO-ENERGO s.r.o.
V roce 2015 jsme byli požádání společností ŠKO-ENERGO s.r.o., abychom realizovali
přetěsnění čelního a zadního víka odparky.
Jedná se o zařízení, které čistí průmyslové odpadní zaolejované vody z automobilky
Škoda Auto a.s. Mladá Boleslav.
Parametry:
Provozní teplota 60°C • Pracovní tlak -0,1 MPa, tzn. mírný podtlak • Vnější
průměr těsnicí plochy 3400 mm • Médium: olejem znečištěná voda • Počet
šroubů na přírubě: 136 ks
Problematika:
Stávající způsob montáže nezajišťoval rovnoměrné utažení spoje.
Důsledek:
Po najetí nebylo možno dosáhnout správných hodnot podtlaku v zařízení.
Stávající řešení a způsob montáže:
Bylo použito těsnění z jednosměrně orientovaného PTFE a vlastní utahování se
provádělo elektrickou utahovačkou bez možnosti nastavení velikosti utahovacího
momentu.
Tímto způsobem docházelo k nerovnoměrné deformaci těsnění a k nutnosti
šrouby po najetí dotahovat, aby se dosáhlo požadovaných provozních parametrů.
Navrhované řešení:
Na základě dodaných parametrů a následných výpočtů podle EN 1591-1
s průkazem těsnosti bylo našimi odborníky navrženo následující řešení:
• těsnění z jednosměrně orientovaného PTFE bylo zaměněno za vícesměrně
expandované PTFE- páska POWERflon BG 20x6, které se vyznačuje vysokou
chemickou odolností, nemá tak vysoký tok pod zatížením a dobře se
přizpůsobuje nerovnostem dosedacích ploch.
• pro minimalizaci součinitele tření bylo navrženo ošetření spojovací materiálu
přípravkem POWERtorque LF kote 450.
• finální utažení na vypočítaný utahovací moment provedeno čtyřmi
hydraulickými stroji současně
Realizované řešení:
Vzhledem k tomu, že provozovatel měl dobré zkušenosti s použitím jednosměrně
expandované pásky PTFE z předešlé montáže a pro její nižší pořizovací náklady, byla
tato páska nakonec po vzájemné dohodě opět použita.
Jednosměrně expandované PTFE, se po stlačení vyznačuje vysokou deformací,
tzn. že ztrácí přibližně 80% ze své původní tloušťky, přičemž se roztéká do boku a je
tedy velká pravděpodobnost, že po dotažení dojde k částečnému vytlačení těsnění
jak na vnějším tak i na vnitřním průměru těsnicí plochy. Tento typ těsnění má bohužel
po dotažení poměrně značnou relaxací, tzn. že po jeho stlačení v přírubovém spoji
má tendenci si stále „sedat“ a zmenšovat tak svoji zbytkovou tloušťku, což ve svém
důsledku může vést ke ztrátě předpětí ve šroubech a jejich následnému uvolnění.
®
FLANGE
MANAGEMENT
© “ P O K O R N Ý , spol. s r. o. “, 2015. Všechna práva vyhrazena.
www.tesneni.cz
Spojovací materiál byl ošetřen vypalovacím přípravkem POWERtorque LF Kote
450. Montáž a řízené utažení na předepsaný moment 4 hydraulickými stroji
Hytorc současně bylo realizováno našimi montážními pracovníky vyškolenými
dle EN 1591-4.
Správnost montáže byla potvrzena měřením po skončení utahování, které
provádíme vždy ve čtyřech protilehlých místech na přírubě, a ze kterého bylo
patrné, že těsnění byla dostatečně deformována.
Přibližně měsíc po spuštění nás provozovatel informoval o přetrvávajících
problémech s najetím na požadované provozní parametry. Zařízení bylo
natlakováno a provedena zkouška těsnosti vík mýdlovým roztokem. Tato zkouška
neprokázala netěsnost, přesto jsme byli vyzváni k přetažení šroubů spojů. K tomu
došlo z naší strany neodkladně. Domněnka, že netěsnost je způsobena sedáním
těsnění se nepotvrdila, protože po aplikování stejného utahovacího momentu,
který jsme použili při první montáži, se ukázalo, že šrouby nejsou povolené.
Přesto jsme oba přírubové spoje ještě jednou kompletně „přežehlili“ vyšším
utahovacím momentem o cca. 15%, což se ale vůbec neprojevilo na provozním
diagramu, který sleduje podtlak v tomto zařízení, a ze kterého by bylo patrné
zlepšení provozních parametrů za předpokladu, že by bylo uvolněné těsnění.
Ze strany provozovatele bylo tedy konstatováno, že hlavní přírubové spoje jsou
dostatečně těsné.
Z rozhodnutí provozovatele jsme nakonec provedli nové kompletní přetěsnění
předního víka podle našeho původního návrhu, tzn. že jednosměrně orientována
páska byla nahrazena páskou z vícesměrně expandovaného PTFE, tj. POWERflon
BG 20x6. Našimi servisními techniky bylo na místě provedeno měření zbytkové
tloušťky vymontovaného těsnění. Jak již bylo výše řečeno, tato páska se
vyznačuje vysokou deformací a po jejím stlačení velmi přesně okopíruje povrch
přírub. Na dvou protilehlých místech této pásky bylo tedy následně provedeno
měření zbytkové výšky. Z těchto hodnot byl potom dopočítán úhel natočení
příruby, který dosáhnul 2,5°, přičemž normou povolené natočení je maximálně
1°. Na místě se tedy ukázalo, že příruby jsou již velmi silně ohnuté.
Po najetí ovšem problém s dosažením provozních parametrů trval a bylo třeba
hledat netěsnost jinde. Zde jsme využili naše zkušenosti z oblasti detekce úniků
ultrazvukovým přístrojem. Náš specialista pomocí tohoto zařízení provedl
obhlídku celého zařízení. Po celém obvodu námi řešených hlavních přírubových
spojů (přední a zadní víko) nebyly zjištěny žádné netěsnosti. Úniky však byly
zjištěny na dalších navazujících zařízeních, kde bylo patrné přisávání na přívodním
potrubí. Dále pak provozovatel nechal provést kontrolu a kalibraci manometrů.
Po provedených opatřeních se povedlo najet na požadované provozní parametry.
Pro vyřešení zmiňovaného problému a ke spokojenosti zákazníka jsme zcela
naplnili význam komplexního řešení tak, jak je prezentujeme dále.
®
FLANGE
MANAGEMENT
© “ P O K O R N Ý , spol. s r. o. “, 2015. Všechna práva vyhrazena.
www.tesneni.cz
Divize FLANGE MANAGEMENT v rámci komplexního řešení těsnosti přírubových spojů poskytuje:
•
•
•
•
•
•
•
detekce úniků média, tzv. „Fugitive emissions“, detekce skrytých úniků z přírubových spojů
návrhy optimální konstrukce, těsnění a spojovacího materiálu
výpočty utahovacích momentů (výpočty s průkazem těsnosti podle EN 1591-1)
vlastní výroba těsnění pro konkrétní danou aplikaci
spojovací materiál ošetřený unikátním vypalovacím přípravkem POWER®torque LF kote 450
řízené utahování hydraulickými stroji Hytorc
kvalita utažení přírubového spoje je doložena „Protokolem o utažení“
POWER®torque LF kote 450
• zajišťuje minimální součinitel tření a tím i optimální a rovnoměrný přenos přítlačné síly na těsnění
• umožňuje následné bezproblémové povolení spojovacího materiálu i po delší době
• zabraňuje „zakousnutí“ materiálů do sebe, zejména u nerezových ocelí
Torque®service
•
•
•
•
montáž přírubových spojů je prováděna vlastním kvalifikovaným personálem proškoleným dle EN 1591-4
řízené utahování hydraulickými stroji Hytorc
maximální přesnost a rovnoměrnost utažení zajištěna použitím dvou nebo čtyř utahovacích strojů současně
k dispozici několik týmů a plně vybavených vozidel s potřebnými přístroji a nástroji pro odbornou práci v terénu
˝
Equalizer
• hydraulické nebo mechanické zařízení pro dosažení souososti přírub, nebo jejich odtažení či přitažení
®
FLANGE
MANAGEMENT
© “ P O K O R N Ý , spol. s r. o. “, 2015. Všechna práva vyhrazena.
www.tesneni.cz
Odborné semináře
• nabízíme odborné semináře na témata související s těsností přírubových spojů
• školení montérů podle normy EN 1591-4
Těsnost přírubového spoje je ovlivněna mnoha faktory. V rafineriích a chemických provozech se dlouhodobě zkoumají a
šetří příčiny selhání těsnosti přírubových spojů v provozech. Výsledkem těchto výzkumů je následující zjištění vlivů:
• Konstrukce spoje 10 %
• Výpočet 15 %
• Nevhodné těsnění 15 %
• Technologická chyba 10 %
• Montáž těsnění 50 %
Jediným způsobem, jak snížit oněch 50 % selhání těsnosti způsobených lidským faktorem při montáži přírubového spoje,
je zvýšit odbornou kvalifikaci montážních pracovníků. Montáž přírubového spoje je poslední z řady kroků během údržby či
opravy daného zařízení. Zdali spoj bude, či nebude těsnit, záleží do značné míry na montážním pracovníkovi.
4
8
Z toho důvodu vznikla v Evropě norma EN 1591-4 Kvalifikace odborné způsobilosti personálu k montáži šroubových
spojů v tlakových zařízeních v kritických aplikacích zaměřené na školení montážních pracovníků.
Cílem je předat informace o nových materiálech těsnění, které nahradily azbest, a jejich významného vlivu na zavedené
montážní postupy a celkový vliv na spoj jako takový.
Norma také reflektuje nejnovější znalosti z oblasti materiálu těsnění, mazání, výpočtů utahovacích momentů, spojovacích
materiálů, montáží atd. Cílem je také povýšit práci montéra přírubových spojů na úroveň svářečů odborníků.
Základní kvalifikace normy má 27 témat, která lze rozdělit do čtyř oblastí.
•
•
•
•
První oblast je klíčová a týká se oblasti materiálu těsnění, jeho vlastností, tříd těsnosti, deformací atd.
Druhá oblast na ni úzce navazuje z pohledu mazání, přenosu sil a spojovacího materiálu.
Třetí oblast se věnuje postupu utahování, kontrole vad na dosedacích plochách a jejich záznamů.
Čtvrtá oblast se věnuje různým způsobům a technikám utahování, bezpečnosti a únikům médií.
Jde o zásadní témata pro porozumění problematiky vlivů působících na přírubový spoj jako takový.
Z požadavků normy je patrné že bez detailní znalosti materiálů těsnění a jejich vlastností a bez praktických
zkušeností s montážemi přírubových spojů nelze plnohodnotně naplnit výše uvedená témata.
Jako firma zabývající se komplexním řešením těsnosti přírubových spojů provádíme i školení na uvedenou normu. Školení
zastřešuje akreditovaná zkušebna Strojírenský zkušební ústav s.p. Brno - Certifikační orgán pro certifikaci osob , který také
provádí nezávislé přezkoušení a vydává certifikát. Jejich působení je i na Slovensku. SZÚ Brno je akreditována Českým
institutem pro akreditaci, o.p.s. Abychom mohli pro SZÚ Brno provádět vlastní školení, muselo naše školící centrum
splnit podmínky akreditace na normu EN 1591-4 a to po stránce vybavení, personálu tak i odborného naplnění všech 27
témat teoretické a praktické výuky.
®
FLANGE
MANAGEMENT
© “ P O K O R N Ý , spol. s r. o. “, 2015. Všechna práva vyhrazena.
www.tesneni.cz
Školení je vedeno v duchu našich teoretických a praktických zkušeností. Našim cílem je, aby si účastníci odnesli
informace, ke kterým se nemají šanci jinak dostat a které mohou využít při své praktické činnosti tak, jak dokládá
vyjádření jednoho z našich absolventů:
Veľmi pekne ďakujem za možnosť zúčastniť sa tohto školenia hoci moje domnienky pred školením boli negativistické
vzhľadom na moje dlhoročné praktické skúsenosti.Napriek tomu ma toto školenie obohatilo o množstvo nových
poznatkov a informácii o pokrokových spôsoboch v oblasti tesniacich a hlavne mazacích materiálov ako aj spôsoboch
ich aplikácie v praxi.Chcem sa ďalej poďakovať za jednoduchý a týmto aj ľahko pochopiteľný výklad v teoretickej oblasti
a dôkazy v praktickej časti.Ešte raz vrelá vďaka a veľa ďalších úspechov v tejto činnosti aj v osobnom živote celému
kolektívu preje Hudák
PMaO sro Aténska 9 04 013 Košice
Naše školící centrum je vybaveno audiotechnikou a moderními technologiemi pro teoretickou i praktickou výuku.
Vedle teoretických znalostí norma EN 1591-4 požaduje, aby absolventi získali praktické zkušenosti se šroubovými spoji,
které reprezentují různé typy šroubových spojů. K dispozici máme speciálně upravené příruby pro názorné ukázky přenosu
sil, příruby se všemi typy dosedacích ploch s možností provádět tlakové zkoušky, speciální zařízení pro simulaci nesouososti
přírub atd.
Školení je 2 denní ukončeno praktickou a teoretickou zkouškou za přítomnosti zkušebního komisaře SZÚ Brno. Doba planosti
certifikátu je 5 let, po úspěšném přezkoušení se prodlužuje o dalších 5 let.
Školící centrum je v naší pobočce výrobního závodu fa Pokorný spol.s.r.o v Hodoníně.Kapacita školícího centra je 10 lidí,
minimální počet účastníků jsou 3.
V případě zájmu Vám rádi sdělíme termíny školení a další bližší informace.
Ing.Martin Tesař
Bc. Zdeněk Kalvaster
Divize Flange Management.
®
FLANGE
MANAGEMENT
© “ P O K O R N Ý , spol. s r. o. “, 2015. Všechna práva vyhrazena.
www.tesneni.cz