УТВЕРВДАЮ

Заместитель Министра нефтеперерабатывающей . и нефтехимической V. промьшше^о^^ССХУ

?.«    £>2    198б>    г.

РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

Методика определения сроков эксплуатации змеевиков печей установок каталитического риформинга, отработавших проектный ресурс

СОГЛАСОВАНО

Начальник Управления Главного механика и главного энергетика Миннефт ехимпроыа СССР

"/PS"    <s>f-    198^    г,

Волгоград - 1986

РД РТМ 38.14.006-86

2. ПРЕЗРИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СХТОЯНЙЯ ЗМЕЕВИКОВ ПЕЧЕЙ, ИХ ОБСЛЕДОВАНИЕ НА МОМЕНТ НАРАБОТКИ ПРОЕКТНОГО (РАЗРЕШЕННОГО) СРОКА ШЖБЫ, ВЫРЕЗКА ОБРАЗЦОВ МЕТАЛЛА

Предварительный анализ состояния змеевиков печей за время эксплуатации, их обследование за 12 тыс.ч. до наработки проектного (разрешенного) срока службы в периоды ремонта установок и вырезка образцов должны быть выполнены в объеме, предусмотренном настоящим разделом.

2Л. Собрать, обобщить и проанализировать следующие материалы:

-    проектные и фактические сведения по змеевикам печи (организация - проектировщик, дата проектирования и номер заказа (проекта), характеристики печи, схемы змеевиков и их обвязка, материальное и конструктивное исполнение, параметры работы, расчетный срок службы);

-    сведения (при наличии) по изготовлению змеевиков (за-вод-иэготоЕИтель, дата изготовления, паспорта на змеевики с чертежами общего вида, материальное исполнение, копии сертификатов и актов контрольных испытаний металла труб и отводов, возможные отклонения от проекта при изготовлении, а также сведения по сварным соединениям: копии сертификатов на электроды, результаты испытаний сварных соединений);

-    дата ввода печи в эксплуатацию и фактическое время работы элементов змеевиков в тысячах часах (по возможности, указать эффективный фонд работы печи по годам);

-    количество проведенных ремонтов (плановых, аварийных), причины аварийных выходов змеевиков из строя;

-    перечень, количество и причины замены элементов змеевиков по годам за время их эксплуатации;

-    результаты и точки замеров толшин стенок элементов змеевиков по годам их проведения. Как минимум, необходимо проанализировать сведения о замерах толшин стенок труб и отводов вначале эксплуатации, результаты последних и один-два промежуточных замеров;

-    скорости коррозии элементов змеевиков;

-    результаты проверки наружных диаметров труб, замеров твердости элементов змеевиков из подкаливающихся сталей (I5X5M,

ю

РД РТМ 38.14.006-86

15Х5М-У, Х2Х8ВФ, 15Х5ВФ, I2X2MI, 15ХМ и т.п.) по годам их проведения;

-    результаты стилоскопирования или химического анализа всех элементов змеевиков, включая и сварные соединения, из легированных сталей;

-    результаты исследований металла элементов змеевиков (химический состав, механические свойства, структура, науглероживание и т.п.) если таковые проводились;

-    сведения о перегреве металла в процессе эксплуатации

и паровоздушного выжига кокса (при их наличии). Ио змеевикам, оборудованным поверхностными термопарами, необходимо проанализировать сведения о фактических температурах стенок;

-    наличие и величину отложений на внутренней поверхности труб (отводов), окалины на наружной поверхности.

2.2. Провести обследование (ревизию) состояния элементов змеевиков в периоды остановки печей за 12 тыс.ч до наработки проектного (разрешенного) срока службы в соответствии с требованиями ИШ-77.

Кроме того, необходимо для всех элементов змеевиков камер радиации и конвекции провести дополнительный объем ревизии.

2.2.1.    При ревизии труб змеевиков необходимо провести:

-    их внешний осмотр в объеме 100$;

-    проверку наружных диаметров;

-    замеры толшин стенок не менее, чем на 3-х точках по длине труб;

-    стило скопирована (химический анализ) труб (при отсутствии документации на эти виды контроля);

-    замеры твердости труб из подкаливающихся сталей в объеме 25 % от их общего количества равномерно по всем змеевикам.

2.2.2.    При ревизии отводов необходимо провести:

-    внешний осмотр во всех доступных для проверки местах;

-    убедиться в способе изготовления отводов, наличии на них продольных сварных швов, уточнить радиусы гиба;

-    замеры толщин стенок на наибольшем и наименьшем радиусе закругления (для штампосварных отводов замеры толшин стенок должны быть сделаны вблизи продольных сварных швов);

-    стилоскопировали® (химический анализ) при отсутствии документации на эти виды контроля;

11

РД РТМ 38.14.006-86

-    замеры твердости отводов из подкаливающихся сталей в объеме 25 % от их общего количества равномерно по всем змеевикам.

В сомнительных случаях по указанию технического надзора необходимо провести:

-    ультразвуковую дефектоскопию;

-    цветную или магнито-порошковую дефектоскопию.

При этом отводы в местах проверки должны быть зачищены в соответствии с требованиями, предъявляемыми инструкциями по контролю соответствующими приборами.

При обнаружении указанными методами контроля трещин, хотя бы на одном отводе, проверке подлежат все отводы змеевика.

2.2.3.    При ревизии сварных соединений необходимо провести:

-    внешний осмотр во всех доступных для проверки местах;

-    сопоставить количество и месторасположение фактических сварных соединений (завода-изготовителя и ремонтных) с данными паспорта - журнала на печь;

-    стилоскопирование (химический анализ) при отсутствии документации на эти виды контроля;

-    замеры твердости сварных соединений, сваренных однородными с основным металлом электродами (завода-изготовителя) и охолошовных зон в объеме не менее 25 % от их общего количества равномерно по всем змеевикам;

-    ультразвуковую или радиационную дефектоскопию 10 % разнородных аустенитных сварных соединений (ремонтные, монтажные) особенно, когда используется процесс оксихлорирования катализатора. По однородным сварным соединениям (завода- изготовителя) объем контроля устанавливается службой технического надзора по результатам их ревизии. В случае обнаружения трещин хотя бы на одном сварном шве, проверке подлежат все сварные соединения данного типа.

2.2.4.    При ревизии крепежа необходимо провести:

-    внешний осмотр всего крепежа с обстукиванием шпилек и

гаек;

-    исследование, в необходимых случаях по указанию служб технического надзора, металла шпилек и гаек.

2.2.5. При ревизии змеевиков камер конвекции с вертикальными трубами, собранными в секции (установки Л35-5, Л35-Н/300, Л35-11/600, ЛГ35-П/300, ЛГ35-И/300-95),необходи-

12

РД РТМ 38.14.006-86

мо провести проверку состояния элементов в объеме, указанном в п.п. 2.2.1., 2.2.2., 2.2.3.

2.2.6. При ревизии змеевиков камер конвекции, собранными в пакеты, необходимо произвести проверку состояния их элементов в объеме ИТН-77 в доступных местах не менее 30 % элементов.

Примечание к п.п. 2.2.5, 2.2.6. В случае невозможности проведения указанного объема контроля змеевики конвекции должны быть демонтированы для последующей ревизии.

2.3. Произвести вырезки образцов металла из элементов змеевиков за 12 тыс.ч. до наработки проектного (разрешенного) срока.

2.3.1. На трубах змеевиков печей, работающих с температурой стенки выше 450°С для сталей I5X5M, 15Х5Ы-У, I2X2MI, Х9М, I2X&BS и т.п. и вше 525°С для сталей аустенитного класса, т.е. 08Х1Ш10Т, I2XI8HI0T и т.д._;в период первого обследования должны выделяться контрольные участки для периодического наблюдения за изменением структуры и свойств металла.

Порядок назначения контрольных участков следующий:

-    определяются наиболее теплонапряхенные экраны печи;

-    в этих экранах выбираются трубы с наиболее высокой температурой стенки;

-    по возможности, контрольные участки выбираются на трубах, имеющих наибольшее увеличение наружного диаметра и наименьшую толщину стенки.

Длина контрольных участков должна быть не менее 4 метров. Количество контрольных участков должно быть не менее 2-х для радиантной части печи, и не менее одного для конвекции. Для змеевиков конвекции, работающих с температурой стенки ниже значений, приведенных выше, контрольные участки могут не назначаться.

Примечание: При наличии в печи труб из различных- марок сталей

контрольные участки назначаются (как минимум - один) на трубах каждой марки стали.

Контрольные участки должны фиксироваться в паспорте-журнале печи.

13

РД РТМ 38.14.006-86

В периоды первого и последующих обследований необходимо производить вырезки отрезков труб из каждого контрольного участка камер радиации для исследования свойств металла, для камер конвекции - по указанию служб технического надзора.

Длина отрезков труб должна быть не менее 450-600 для труб диаметром свше 150 мм, не менее 700-800 мм для труб диаметром до 150 мм.

2.3.2.    В период первого и последующих обследований необходимо производить вырезки сварных соединений для исследования свойств их металла. Из всех сварных соединений змеевиков выбираются не менее одного однородного (завода^-изгото-вителя) и одного разнородного (ремонтного с максимальным времени наработки) сварного соединения (по металлу шва и основному металлу) и работающих с наибольшей температурой стенки в камерах радиации.

Длины вырезаемых труб должны быть не менее 300 мм с расположением сварных стыков в их середине.

Примечание: допускается вырезать общие отрезки труб для

исследования основного металла и сварных соединений, длина отрезков труб при этом должна быть не менее 800 мм для труб диаметром свыше 150 мм, и длиной 1000 мм для труб диаметром до 150 мм.

2.3.3.    Исследование металла отводов, достигших отбраковочных критериев и подлежащих замене, производится по требованию служб технического надзора.

2.4. Змеевики печей подлежат гидравлическому испытанию на прочность в соответствии с п.1.4.5 ШН-77.

Удаление воды из вертикальных змеевиков производить согласно рекомендаций Ленгипронефтехима.

14

3. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ МЕТАЛЛА

3.1.    Исследование состояния металла с целью определения дополнительного ресурса осуществляется на образцах изготавливаемых из отрезков контрольных участков элементов печных змеевиков.

3.1.1.    Вырезка отрезков из контрольных участков элементов змеевиков может осуществляться механическим или огневым способами, при этом, в последнем случае, места термического влияния должны быть механически удалены не менее чем на трехкратную толщину стенки трубы.

3.1.2.    Вырезка заготовок из отрезков элементов змеевиков для изготовления образцов должна осуществляться только механическим способом без правки и без удаления наружной и внутренней поверхностей в соответствии с картами-схемами раскроя приведенными на рис. I, рис.2, рис. 3.

3.1.3.    Количество заготовок из каждого исследуемого отрезка контрольного элемента змеевика должно быть не менее приведенных в табл. 3.1.

Таблица 3.1.

Количество заготовок для исследования металла

Растяжение при комнатной к повышенной температурах	9 шт.	4 шт.	6 шт.
Ударный изгиб	5 шт.	4 шт.	6 шт.
Длительная прочность	12 шт.	6 шт.	4 шт.
Другие виды испытаний и контроля	2 шт.	I шт.	2 шт.

3.1.4. Образцы для исследований изготавливаются из заготовок в соответствии с требованиями стандартов (п.3.4.) с учетом конструктивных особенностей испытательного оборудования и по чертежам организации исследующей металл.

3.2. Исследование металла осуществляется в следующем объеме:

3.2.1. Трубы и радиусные участки гибов (отводы):

15

РД PTM 38.14.006-86

Схема вырезки заготовок для стандартных образцов из кольцевого сварного стыка (развертка "катушки")

I

+

\

Условные обозначения (маркировка) и размеры заготовок ( $ юл - толщина, 4 мм - ширина, £ мы - длина)

1    - химический и фазовый анализы - 2 шт,

2    - микрошлифы и МКК - 2 шт;

3    - ударный изгиб - б шт

4    - растяжение - б шт для Г ^ 8 мм

и 8*^15, и Г >15

5    - изгиб - 4 шт

Рис. 2

17

РД РТМ 38.14.006-86

Схема вырезки заготовок для стандартных образцов из радиусных участков гибов (развертка)

Условные обозначения (маркировка) и размеры заготовок ($- толашна, ё - ширина, /-длина)

1    - химический и фазовый анализы - I шт

2    - микрошлифы, МКК - I шт,

3.- ударный изгиб - 4 шт

4    - растяжение - 4 шт А8

8^15

5    - длительная проч

ность    -    6    шт    f    ^15

Рис.З

18

РД РТМ 38.14.006-86

-    полный химический состав металла;

-    карбидный анализ металла (содержание легируших элементов в карбидах и фазовый состав карбидов);

-    микроструктура;

-    механические свойства при комнатной и рабочей температурах;

-    твердость металла по поперечному сечению;

-    длительная прочность на базе ияспытаний,соответствующей времени дополнительной эксплуатации;

-    склонность к МКК (методом Ш или АМУ).

3.2.2.    Для сварных соединений:

-    полный химический состав основного и наплавленного металла;

-    микроструктура в зонах шва и термического влияния (межкристаллитная коррозия для аустенитных материалов);

-    механические свойства при комнатной и рабочих температурах;

-    твердость по поперечному сечению в зонах шва и термического влияния.

3.2.3.    Для крепежа определяются (исследования проводятся при необходимости):

-    полный химический состав;

-    карбидный анализ;

-    микроструктура;

-    механические свойства при комнатной и рабочей температурах.

3.3.    По результатам исследования составляется заключение по форме в соответствии с приложением 2.

3.4.    Все анализы и испытания металла должны проводиться в соответствии с действующими стандартами и нормативно-техничесними документшли

3.4.1.    Химический анализ выполняется - по ГОСТ 7565-81, ГОСТ 20560-81;

3.4.2.    Карбидный анализ выполняется по методике, принятой исследовательской организацией.

19

РД РТМ 38.14.006-86

СОДЕРЖАНИЕ

Введение........................................... 3

1.    Обдие положения...................................... f

2.    Предварительный анализ состояния змеевиков печей, их

обследование на момент наработки проектного (разрешенного) срока службы, вырезка образцов металла............. ^

3.    Исследования свойств металла........................... ff

4.    Выдача решения о возможности и сроках дальнейшей

эксплуатации змеевиков печей......... Ы

Приложение I. Формуляр на змеевики печи ................

Приложение 2. Заключение по результатам исследования

металла элементов змеевиков печи .......... ^

Приложение 3. Решение о возможности и сроках дальнейшей

эксплуатации змеевиков печи............... 2$

Приложение 4. Распределение предприятий для исследования

свойств металла ........................... 3!

Перечень основных нормативно-технических документов..... ЗЪ

2

РД РТМ 38.14.006-86

3.4.3.    Механические свойства:

-    растяжение при комнатной температуре по ГОСТ 1497-73;

-    растяжение при повышенных температурах по ГОСТ 9651-84;

-    ударный изгиб при комнатной и повышенной (рабочей) температурах по ГОСТ 9454-78 (СТ СЭВ 472-77, СТ СЭВ 473-7$

-    твердость по ГОСТ 8012-59, ГОСТ 90X3-59,

ГОСТ 9450-76;

-    изгиб по ГОСТ 14019-80;

-    длительная прочность по ГОСТ 10145-81;

-    растяжение, ударный изгиб, угол загиба сварных соединений по ГОСТ 6996-80;

-    сплющивание по ГОСТ 8695-75

3.4.4.    Металлографические исследования:

-    качественное и количественное определение неметаллических включений по ГОСТ 1778-78;

-    исследовании микроструктуры основного металла, металла, шва и околотовкой зоны по ОСТ 26-1379-76;

-    определение балла зерна по ГОСТ 5639-82;

-    определение глубины обезуглероженного слоя по ГОСТ I763-6S;

-    определение балла структурных составляющих по ГОСТ 9450-76;

-    испытания на МКК по ГОСТ 6032-84.

Кроме вышеуказанных работ производятся исследования с определением возможного науглероживания, наличия б* - фазы (в аустенитных материалах), а также фактической толщины исследу-емых микрошлифов.

20

РД РТМ 38.14.006-86

ВВЕДЕНИЕ

Настоящий руководящий технический материал (РТМ) распространяется на змеевики печей установок каталитического риформинга и предварительной гидроочистки бензина, проработавших расчетный срок службы, определенный проектом.

РШ определяет методику» объем и периодичность обследования змеевиков печей, исследований физико-механических свойств металла их элементов, порядок оформления решения о возможности их дальнейшей эксплуатации.

РТМ разработан взамен "Временной инструкции по обследованию змеевиков печей установок каталитического риформинга и гидроочистки, проработавших расчетный срок службы ВИОПР-79".

При разработке документа учтен опыт эксплуатации змеевиков печей на предприятиях отрасли, результаты проведенных ШШШнефтехимоборудования, ВНИИнефтемашем, НПО "Леннефтехиы" в соответствии с ВИОПР-79 в течение 1978-1985г. обследований и исследований физико-механических свойств металла змеевиков печей установок типа 35-5 , 35-6, 35-11/300, 35-11/600, предложения и замечания ведущих предприятий отрасли, научно-исследовательских и проектных организаций, опыт эксплуатации теплосилового оборудования на предприятиях Минэнерго СССР.

Проект РТМ был разослан на рассмотрение предприятиям отрасли и заинтересованным организациям. Окончательная редакция документа была выработана на совещании специалистов ВПО "Союзнефтеоргсинтез", ШИКЕИнефтехимоборудование, НПО "Лен-нефтехиы", ШИИнефтемаша, ведущих предприятий отрасли 24.04,86г. в г.Москве.

РТМ разработан авторским коллективом в составе: Фоли-янца А.Е., Мартынова Н.В., З^манянца А. А., Ватника Л.Е.,

Саялина В.С., Тепловой Н.И., Арчакова Ю.И., Седова В.М, Медведева Ю.С., Бочарова А.Н,, Крючкова Ю.Л., Ванслова А.В. под общим руководством Кутяева В.М., Тихомирова А,А., Мике-рина В.И.

Активное участие в разработке и составлении отдельных разделов принимали:

Мухин В.Н., Кириличев Н.В., Пилин Б.П., Мурадьян Л.А., Сурина Т.А., Стрижаков В.С. Катон Г.Я., Зусмановская С.И., Стерликов Г.П., Лапкин С.А., Петровичев Г.К., Шестеряков А.А. и другие.

з

РД РТМ 38.14.006-86

РТМ является обязательным для работников нефтеперераба^-тываодих и нефтехимических предприятий, занимающихся вопросами эксплуатации, ревизии и ремонта печей установок каталитического риформинга и гидроочистки бензина, а также для НИИ, проводящих исследование свойств металла змеевиков.

Замечания и предложения по настоящему РТМ следует направлять по адресу: 400085, г.Волгоград, пр,Ленина,

ВКИКЕИнефг ехиыоб орудование.

4

РД РТМ 38.14.006-86

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1Л. Проектные (разрешенные) сроки службы змеевиков печей (по данным Ленгипронефтехима) приведены в табл.1.1

Таблица 1Л

Наименование и    шифр    1    Проектный    1

,    !(разрешенный)! примечание

Установок    !    печей i_{cpoK сдужбЫ(} , ^р

!    тыс.ч*    !

I    1    2!    3    1    4

Л35-5 Л35-6 Л35-11/300

JL35-11/600 ЛГ35-11/300-96 ЛГ35-11/300

Л35-8/300Б

ЛГ35-8/300Б

Л35-И/Ю00

(ЛК-бУ)

(ЛВ-бУс)

ЛЧ35-1Х/600 Л435-11/600-68

I_12    13    t    4

ЛЧ35-11/600-72	П-601	100
	П-602	100
ДЧ35-11/Ю00	П-Ю1,П-103	100
Л-24/300	П-101	100
Л-24-600	П-101	100
"Кекса” Новоуфимского НПЗ	^01,202,203	50

1.2.    Наряду с настоящим РТМ при обследовании змеевиков печей следует руководствоваться требованиями:

-    проектов;

-    "Инструкции по техническому надзору, методам ревизии и отбраковке оборудования нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств. ИТН-77", утвержденной Миннефтехимпромом СССР 22.12.1977г.

1.3.    Объем работ по определению сроков эксплуатации змеевиков печей выше проектного (разрешенного) ресурса включает следующие основные этапы:

-    предварительный анализ состояния змеевиков печей;

-    обследование змеевиков на момент наработки ими проектного (разрешенного) срока службы в периоды ремонтов установок;

-    вырезку образцов металла и сварных соединений;

-    исследование физико-механических свойств вырезок;

-    проведение расчетов на прочность;

-    оформление решения о возможности и сроках дальнейшей эксплуатации.

1.4.    Предварительный анализ состояния змеевиков, их обследование в периоды ремонтов установок и вырезка образцов металла проводятся представителями служб технического надзора совместно с техническим руководством цехов (установок) в соответствии с разделом 2 настоящего РТМ.

В отдельных случаях, к обследованию могут привлекаться специалисты научно-исследовательских и проектных организаций.

РД РТМ 38.14.006-86

Вырезка образцов металла для исследования должна быть выполнена за 12 тыс.ч. до окончания проектного (разрешенного) срока.

1.5.    С целью ускорения проведения исследований свойств металла и своевременного формирования тематических планов НИИ предприятия должны известить соответствующие НИИ за год до начала проведения исследований.

1.6.    Для проведения обследования змеевиков печей в период ремонтов установок, печи должны быть подготовлены в соответствии с действующими правилами по технике безопасности.

1.7.    Не позднее 20-ти дневного срока после обследования змеевиков печей вырезанные образцы металла с указанием номеров труб и мест вырезки (промаркированные краской) должны быть направлены на исследование в соответствующие НИИ.

Результаты предварительного анализа состояния змеевиков, их обследования в периоды ремонтов установок, обоснование мест вырезки образцов, оформленные в ввде формуляра (прилаже-ние I) направляются предприятиями в НИИ, проводящими исследование свойств металла.

Распределение предприятий отрасли для исследования свойств металла в НИИ (ВНШШЬефтехимоборудование, НПО "Лен-нефтехим", ВНИИнефтемаш" приведено в приложении 4.

В случае выполнения исследований свойств металла другими предприятиями, либо организациями, объем и полнота исследований должны соответствовать настоящему РТМ,

1.8.    Исследование свойств металла производится в соответствии с разделом 3 настоящего РТМ в течение 12 тыс.ч. после получения вырезок.

1.9.    НИИ, проводящее исследования свойтв металла (ВНИКТИнефтехимоборудование, ВНИИнефтемаш, НПО ^пЛеннефтехим^п), оформляет заключение по результатам исследований (приложение

2), получает доцускаемые напряжения от ШИИнефтемаша, проводит расчеты змеевиков на прочность в соответствии с действующими методиками расчета и составляет решение о их дальнейшей эксплуатации (приложение 3).

1.10.    Решение о возможности и сроках дальнейшей эксплуатации змеевиков печей принимается НИИ, согласовывается с техническими службами завода и утверждается руководством завода

и НИИ.

7

РД РТМ 38.14.006-86

Продолжение табл. 1.2

I	! 2	I 3 !	4 !	5	! 6 !	7 ! 8
	рифор	радиа	12,5	18,5	20,5	13,5 22,5
	минг	ция
35-5	рифор	конвек ция	7	10	II	7,5 12,5
	минг	радиа ция	12,5	18,5	20,5	13,5 22,5
35-6	рифор минг	радиа ция	7,5	11,5	12,5	8,5 14

Отбраковочные толщины даны для труб и отводов, находящихся з печи.

Отбраковочные толщины труб и отводов, находящихся вне зоны печи (огня) принять в соответствии с ИТН-77.

Отбраковочные значения толщин стенок труб и отводов должны определяться путем суммирования приведенных в таблице значений, величин возможного науглероженного слоя внутренней поверхности и коррозионного износа до следующей ревизии змеевиков.

Отбраковку элементов змеевиков по другим критериям отбраковки (Дн, НВ и т.п.) производить в соответствии с требованиями И2Н-77. Элементы змеевиков, достигшие отбраковочных критериев, необходимо заменять.

9