Vizsgálati Jelentés Dokumentum sz.: AG

Átírás

1 GÉPÉSZETI ÉS IRÁNYÍTÁSTECHNIKAI KFT Cégj. sz. : Adószám : Levél : H-1680 Budapest, Pf. 157 Telefon : (1) , Fax : (1) alfagas@alfagas.hu Vizsgálati Jelentés Dokumentum sz.: AG Tárgya: MOL RT Dunai Finomító Késleltetett Kokszoló Üzem nagynyomású gőzvezeték végeselemes módszerrel történő modellezése, csőtartók áttervezése, kompenzátorok beépítésének tervezése Megrendelő: PETROLSZOLG Karbantartó és Szolgáltató Kft SAP azonosító: Munkaszám: AG 484/2704 Lapszám: Melléklet: 17 lap A4 1 pld AG sz. számítás Case 0 22 lap A4 1 pld AG sz. számítás Case A 25 lap A4 1 pld AG sz. számítás Case B 24 lap A4 1 db CD-ROM Budapest, március 01 Moumoulidis Ioannis ügyvezető

2 Tartalomjegyzék 1. Előzmények 3 2 A vizsgálat célja, módszere, terjedelme 3 3 A HS gőzvezetékrendszer működése 4 4 Tervezési és üzemeltetési adatok 4 5 Problématérkép 5 6 Helyzetfelmérés, megoldási lehetőségek vizsgálata 5 7 A csővezetéki modell, peremfeltételek 9 8 Vizsgálati eredmények 11 9 A jelenlegi állapot összefoglaló értékelése A megoldási változatok összefoglaló értékelése 14 AG REV1 2 / 17

3 1. Bevezetés A Késleltetett Kokszoló Üzem (DCU) gőzrendszerében a nagynyomású gőzvezetéknél (HS) több helyen ütközések, felfekvések, tapasztalhatók a HS és a középnyomású (MS) és kisnyomású (LS) csővezetékek, továbbá más szerkezeti elemek (pl. rúgós támasz, habzásgátló csővezeték) között. A témakörben előzetesen eljárt szakemberek - a teljes vezetékszakasz számítását, - fix megfogási helyek kialakítását, ill. kompenzátorok beépítését, - az egyik csőlíra megfelelő alátámasztását, és - a csúszó csőtartók megfelelő megvezetésének kialakítását javasolják ( 40bar-os gőzvezeték műszaki tervezői véleménye Tt. sz ). A problémakör részletes vizsgálatával és a javító intézkedések meghatározásával Petrolszolg Kft az Alfagas Kft-t bízta meg, a én létrejött vállalkozási szerződés keretében. 2. A vizsgálat célja, módszere, terjedelme A vizsgálat célja, a HS nagynyomású gőzvezeték üzembiztonságát károsan befolyásoló hibák felmérése, a kritikus hibák megszüntetésére alkalmas műszaki megoldás(ok) kidolgozása, és a javasolt módosítások megfelelőségének igazolása a MSZ EN szabvány alapján. A jelenségek leírására, a hibák és más mértékadó tényezők hatásainak számítására és értékelésére alkalmas eljárás a rendszer valósághű modellezésén és terhelésén alapuló rugalmassági analízis a MSZ EN szabványban előírtak szerint (12. fejezet: Rugalmassági analízis és elfogadási kritériumok). A vizsgálat terjedelme a fent említett szerződésben foglaltaknak megfelelően és a kapott adatszolgáltatás szerint, a HS csővezeték DCU üzemi teljes szakaszára, a leágazások végpontjáig, illetve az első merev megfogásig terjed ki, beleértve az MS csővezeték egy meghatározott részét is, amely rész a HS csővezeték elmozdulásaira közvetlen hatással van (GTU by-pass ág és szoros környezete). Meg kell jegyeznünk ugyanakkor, hogy a fenti jelenségek a csővezetéki rendszert alkotó (HS, MS, LS) csővezetékek relatív elmozdulásaival, illetve azok relatív kiegyenlítetlenségével vannak összefüggésben. Ez azt jelenti, hogy a HS csővezetékkel kontaktáló MS és LS csővezetékek részletesebb vizsgálata is indokolt lehet, sőt a rendszer két meghatározó jelentőségű eleme, a ST-101 és ST- 601 jelű gőzturbinák csatlakozásainak esetében, azt megkerülhetetlennek tartjuk. AG REV1 3 / 17

4 3. A HS gőzvezeték rendszer működése A DCU üzemhatárán DN300 átmérőjű HS csővezetéken belépő túlhevített gőz nyomása 42 barg hőmérséklete 430 C, tömegárama max 70 t/h. A HS gőzt több célra használják fel: - egy részét a csőkemence előtt az alapanyagba injektálják; - a HS gőz nagyobb részét a nedvesgáz kompresszort meghajtó ST-101 jelű gőzturbinába vezetik, ahol azt a középnyomású gőzrendszer 15 barg nyomására expandáltatják, majd a kilépő gőz hőmérsékletét (kondenzvíz beporlasztásával) beállítják az MS gőzrendszerben kívánt C hőmérsékletre; - a fennmaradó mennyiséget elektromos áram termelésére hasznosítják a gőzturbinás egységben (GTU), ahol az (1,5 MW-os EG-601 generátort meghajtó) ST-601 jelű gőzturbinába bevezetett HS gőz az MS gőzrendszer barg nyomására expandál, majd az expandált gőz hőmérsékletét beállítják az MS gőzrendszerben kívánt C hőmérsékletre; Az ST-601 kiesése, vagy a turbina kapacitását meghaladó gőzmennyiség esetén, a GTU-t megkerülő ágba beépített UPV-036 jelű nyomásszabályzó biztosítja a HS gőz nyomásának csökkentését az MS gőzrendszer nyomására. A nyomásszabályzóból kilépő gőz hőmérsékletét (kondenzvíz beporlasztásával) beállítják az MS gőzrendszer C üzemi hőmérsékletére. A DCU gőzvezetékrendszer terveit az Olajterv Rt készítette, a tervezésnél valószínűsíthetően az ASME B31.3 szerint jártak el. A DCU 2001-ben lett üzembe helyezve és ez idáig nyolc (8) terhelésciklust (felfűtés/lehűtés) tartanak nyílván. A legközelebbi tervezett leállás időpontja 2005 május. 4. Tervezési és üzemeltetési adatok, besorolás Jellemző egység HS gőzrendszer MS gőzrendszer (max, min max) (max, min max) Tervezési nyomás barg Tervezési hőmérséklet C Üzemi nyomás P1 barg Üzemi hőmérséklet T1 C Csővezeték DN mm 300/250/200/ /300/200 HS gőzmennyiség kg / h ST101 kg / h részáramok GTU / ST601 kg / h by-pass / UPV036 kg / h AG REV1 4 / 17

5 A fenti adatok alapján a HS és MS gőzrendszer vizsgált csővezetékei, a 9/2001. (IV. 5.) GM, illetve a PED 97/23/EC II. melléklet 3. cikkely 7. táblázat szerinti III. veszélyességi kategóriába tartoznak (ISO 9001 rendszer esetén a javítási munkára alkalmazandó megfelelősség értékelési eljárás a H modul szerint). 5. Problématérkép A HS csővezetéknél tapasztalt kritikus hibák helyét és jellegét az alábbi áttekintő ábrán szemléltetjük. Kritikusnak az általunk javításra javasolt hibákat jellemezzük, de ez nem jelenti egyben az adott hiba veszélyességének kritikus fokát a csővezeték biztonsága szempontjából. Fényképekkel illusztrált részletes problématérkép látható a mellékletekben. 6. Helyzetfelmérés, megoldási lehetőségek vizsgálata A HS csővezetéknek jelenleg egy (1) merev alátámasztása van a telephatáron és a nyomvonal teljes hossza mentén szinte kizárólag, az oldalirányú elmozdulásokat korlátlanul megengedő kivitelű tartókkal van alátámasztva. Ugyanez érvényes a szomszédos MS és LS csővezetékekre. AG REV1 5 / 17

6 A legfontosabb problémák az ütközések, a felfekvések, a gátolt hőtágulások és befeszülések, továbbá a rúgós alátámasztások és felfüggesztések hibái. Nem utolsósorban vizsgálandó, hogy a szükséges módosítások hogyan illeszthetők a tartószerkezet geometriai és terhelhetőségi feltételrendszerébe. (a) Ütközések Az I-II szakasz találkozásánál durva ütközés tapasztalható, az I. szakasz x - x irányú hőtágulása következtében. A II. szakasz kezdőpontja, közvetlenül az irányváltásnál felütközik a II-III csőszakaszok között párhuzamosan vezetett LS csővezetékhez, annak deformációját okozva (12., 13. ábra - 1. melléklet). A problémát az I. szakasz hőtágulásának kellő mértékű kiegyenlítésével (csőlíra vagy expanziós kötés) szüntetjük meg. A csővezetéki elmozdulások kiegyenlítésére alkalmas csőlíra mellett alternatív megoldásként vizsgáltuk az expanziós kötések alkalmazásának lehetőségét is. Az expanziós kötések típusválasztéka az esetünkben érvényes nagy nyomáshőmérséklet igénybevétel miatt erősen korlátozott, sőt a 45barg/430 o C üzemi igénybevételre (gyakorlati értékű megoldásként) kizárólag a csúszódugattyús (tömszelencés) expanziós kötés (Slip Expansion Joint - SEJ) vehető figyelembe. SEJ alkalmazása esetén a csővezeték axiális megvezetésére GG&S (101M-W) típusú csőtartókat terveztünk be. A másik ütközés (23. ábra 2. melléklet) megszüntetése érdekében a kézenfekvő és egyben a leggazdaságosabb beavatkozás a HS csővezeték II-III szakaszhatárán ütköző DN50 LS (habzásgátló anyag) vezeték nyomvonalának módosítása a II-III szakaszok y y irányú szabad elmozdulási lehetőségének biztosítása érdekében. (b) Felfekvések Szembetűnő, hogy a felfekvések az +y irányú elmozdulásoknak köszönhetők (11., 14., 15. ábra - 1. melléklet). Nem ismerjük pontosan a szerelési hőmérsékleten érvényes kiindulási geometriai viszonyokat (alátámasztások pozíciói, csőtengely távolságok, lejtés stb.) de nagy valószínűséggel állíthatjuk, hogy az eddigi nyolc felfűtés/lehűtés során lejátszódott y - y főirányú +/- hőtágulás hatására, a hőtágulás hatásvonalára merőleges vezetékrészek (pl. csőlíra szárak, IV. szakasz) oldalirányban elvándoroltak és döntően ez a jelenség felelős a felfekvések kialakulásáért. Nem zárható ki az sem, hogy kisebb-nagyobb mértékű méretezési/szabási/szerelési hibák és pontatlanságok hatása is megmutatkozik a végeredményben. AG REV1 6 / 17

7 Belátható, hogy a +/- elmozdulások aszimmetrikusak és nem állandók, az eltérések mértékét az éppen aktuális súrlódási ellenállások határozzák meg, átrendezve az eredeti szerelési pozíciókat (a nem védett csúszófelületeken durva korrózió tapasztalható). A jelenségnek (is) köszönhetően bizonyos csőtartók néhány ciklus során akár le is csúszhatnak a tartószerkezetről (pl. 34. ábra 3. melléklet), (hacsak ezt megelőzően máshol valamilyen akadályba nem ütköznek). Természetesen az elvándorlást a HS csővezeték eredeti szerelési pozíciójába történő visszahelyezésével lehet kell megszüntetni, és vezetett alátámasztások alkalmazásával az ismételt kialakulásukat megakadályozni. Ugyanez érvényes a szomszédos MS és LS csővezetékekre is. Mindenesetre, az I. szakasz hőtágulásának tervezett mértékű kiegyenlítésével és néhány kiegészítő intézkedéssel, a HS és LS csővezetékek közötti felfekvés helyén (11. ábra - 1. melléklet) a hőtágulásból származó oldalirányú elmozdulás mértéke minimalizálható. A kiegészítő intézkedések: az I. szakasz oldalirányú mozgásának korlátozása és a II. szakasz hőtágulásának elterelése y irányba (axiális és oldalirányú elmozdulás határolással). A III. szakaszban beépített csőlíra és a szomszédos MS csővezeték csőlíra közötti felfekvésnél (14. ábra - 1. melléklet), a csőlíra után tervezett merev megfogás beépítésével a hőtágulás -y irányba, azaz az elvándorlással ellentétes irányba hangolódik. Ugyanezen okból a tervezett intézkedés hatására csökken a III-IV szakaszhatáron a hőtágulás okozta felfekvés irányú elmozdulás mértéke (15. ábra - 1. melléklet). A IV. és V. szakasz elmozdulásai, a módosított állapotban is nagy biztonsággal kontrolálhatóak a szakaszok találkozásánál rendelkezésre álló szabad térben, amelyet a 34. ábrán (3. melléklet) bemutatott alátámasztás tartógerendájának meghosszabbításával (kb. 250mm) külön biztosítunk. A oldalirányú elvándorlások elkerülésére a szükséges pontokban GG&S (101M-W) típusú vezetett csúszó csőtartókat terveztünk be. (c) Gátolt hőtágulás A HS csővezeték II. szakaszban csőkemence előtt leágazó csővezeték szabad hőtágulását és elmozdulásait a kezelőszinten levő, gyakorlatilag hézagmentes járórács átvezetés akadályozza. A kezelőszinten levő szerelvény előtt levő, oldalirányban vezetett alátámasztás és az említett járórács átvezetés együttesen egy merev megfogást képviselnek, és a csőszakasz túlterhelését eredményezi, és annak maradó alakváltozását vagy tönkremenetelét okozhatja (21., 22. ábra - 2. melléklet). AG REV1 7 / 17

8 Megoldási javaslatunk szerint, a nyílás módosítása mellett, az irányváltásokban gömbcsuklós (Ball Joint BJ) kötéseket építünk be, a nagy expanziós feszültségek csökkentésére. Ugyanezt alkalmazzuk a II. szakasz másik leágazásánál is (24. ábra - 2. melléklet). Meg kell jegyezni, hogy ez a leágazás gyakorlatilag nem működik és feleslegesen terheli a rendszert. Ha ez tartós vagy végleges állapot, akkor javasoljuk a szerelvény előtt vakkarimás lezárással a leágazás rendszerből való kiiktatását. Ez esetben a javító intézkedéseket természetesen nem kell megtenni. Az ST-101 turbina felé leágazó csővezeték mérőszakaszának kezelőszintjén, a hidegméretekre pozícionált járórács átvezetések a mérőszakasz függőleges ágait elmozdulásukban blokkolják, illetve az ágak befeszülését okozzák (31., 33. ábra - 3. melléklet). A mérőszakasz függőleges ágai előtt és után alkalmazott (húzásra és nyomásra egyaránt reagáló) felfüggesztő rudak kihajlottak és az eredeti funkciójukat - a mérőszakasz kezelőszinti alátámasztásának tehermentesítését - nem képesek ellátni. Megoldást a járórács átvezetések pozíciójának korrigálása és csak húzásra működő felfüggesztés alkalmazása (Rod Hanger - RH) jelent. (d) Rúgós alátámasztások és felfüggesztések Az ST-601 turbina felé leágazó csővezeték csatlakoztatása egy előtétszerelvényen (reteszelő-, szabályozó szelep) keresztül karimás kötésekkel történik ( ábra - 3. melléklet). Feltűnően hibás a rúgós támaszok alkalmazásának módja a turbinacsonk/csatlakozás környezetében. A tervező célja a turbinacsonkra ható (függőleges) erők kiegyenlítése nem teljesül, mert az egyik (ismeretlen gyártmányú) rúgóköteg (36. ábra - 3. melléklet) felfekvése és ezzel a terhelése határozatlan a másik pedig működés-képtelen (rúgóerő zérus, 38. ábra - 3. melléklet). A turbinacsonkok lehetséges elmozdulásairól egyébként nincs adatunk, ott merev befogásokat vettünk figyelembe (a turbinacsonk flexibilitása és/vagy kisebb elmozdulása a HS csővezetékre nézve elhanyagolható hatású, a turbinára azonban ez nem áll fenn lásd 2. pont). A by-pass ág rúgós megtámasztásának módja (35. ábra - 3. melléklet) ugyancsak kifogásolható. Belátható, hogy a rúgós alátámasztás ezen a ponton, a vízszintes síkban bekövetkező elmozdulások mértéke miatt nem alkalmazható. Az adott szerkezeti rész tömegének kiegyenlítésére a csőhídra történő rúgós felfüggesztés a megfelelő megoldás. A rendszerben alkalmazott rúgós csőtartók előfeszítését a számítások alapján szükség szerint korrigálni kell. Megjegyezzük, hogy az S-101 gőzturbina felé leágazó csőszakaszban alkalmazott rúgós felfüggesztések pontos felmérése azok megközelíthetősége hiányában nem történhetett meg. AG REV1 8 / 17

9 (e) Tartószerkezet Az I. és III. csőszakaszok hőtágulások kiegyenlítésére merev megfogásokat (Anchor 702-SPC) kell kialakítani, amelyeket a belső nyomásból (F p ), a kiegyenlítő szerkezetek (csőlíra, csőívek, expanziós kötés) ellenállásából (F c ), és a csúszó alátámasztások súrlódási ellenállásából (F s ), származó reakcióerők és nyomatékok terhelnek. A csővezetékrendszer tartószerkezetét ezen terhelésekre ellenőrizni és igazolni kell. Nem kizárható, hogy a tartószerkezet helyi megerősítése szükségessé válhat. Ezt elkerülendő, a befogásokban ébredő F c és F s terheléseket jelentősen csökkentő gömbcsuklós BJ-kötésű kiegyenlítő szerkezetekkel (csőlírák), illetve alacsony súrlódási tényezőjű (µ =0.15) GG&S (201M-W) csőtartókkal számolunk. Az I. szakaszba tervezett csőlíra esetében elkerülhetetlen lesz egy kiegészítő tartószerkezet a csőlíra megtámasztása érdekében. Az ehhez szükséges szabad terület rendelkezésre áll. Természetesen lehetőség van arra (és javasoljuk), hogy a tartószerkezeti ellenőrzés alapján a jelen terv módosuljon (pl. csőlíra méretek, beépítési oszlopköz stb.) az optimális terhelési viszonyok elérése és a minimális ráfordítás céljából. Az optimálás a jelen vizsgálat alapján egyszerűen és gyorsan elvégezhető 7. A csővezetéki modell, peremfeltételek A csővezeték modellezését, a rugalmassági és feszültség analízist az SST Caepipe Piping Stress Analysis (5.10.JB, sorozatszám: 12212) programmal végeztük el. A jelenlegi állapottal együtt három változatot vizsgáltunk: 0 változat: a jelenlegi állapot A változat: módosított állapot csőlíra kiegyenlítő szerkezet az I. szakaszban B változat: módosított állapot expanziós kötés az I. szakaszban A 6. pontban körvonalazott két megoldási változat, az I. szakaszban alkalmazott kiegyenlítő szerkezet típusában különbözik egymástól. Az eltérő módon hőtáguláskiegyenlített I. szakasz (fixpont-távolság) után az A és B változat mindenben azonos egymással. A modellezett csővezetékek nyomvonala, a beépített csövek, csőidomok, karimák, szerelvények, szigetelések, méretei, anyagminősége, továbbá az alátámasztások, rúgós tartók, függesztékek a jelenlegi állapotot tükröző D-tervi adatszolgáltatás alapján van figyelembevéve, az alábbiak szerint: AG REV1 9 / 17

10 300MS ED3S (felülnézeti csőterv) HS-90101_C / EF-HS Rev4 (izometrikus csőterv) HS-90101_6 / EF-HS Rev1 (izometrikus csőterv) HS-90101_7 / EF-HS Rev5 (izometrikus csőterv) HS / EF-HS Rev5 (izometrikus csőterv) E-C6 17. o. PS 11 Bilincses Papucs E-C6 21. o. PS 15 Bilincses Papucs E-C7 41. o. Cső Függeszték E-C7 51. o. Rúgós Csőtartó beépítése (függőleges csövekhez) E-C7 65. o. Rúgós Csőtartó beépítése (vízszintes csövekhez) A jelenlegi állapotban tapasztalható ütközések és felfekvések hatását nem tudjuk figyelembevenni. Ez a 0 változatra kapott eredményeket nyilvánvalóan torzítja, valószínű, hogy az érintett részek terhelési és alakváltozási állapota a valóságban kedvezőtlenebb. A járórács átvezetésekben (21., 22. ábra - 2. melléklet, 31., 33. ábra - 3. melléklet) tapasztalt befeszüléseket ugyanakkor modelleztük (restrain, limit stop). Az imitált blokkolások hatása az alakváltozás jellegében azonos a valós esetben érvényessel, a többletterhelés azonban (+/-) irányban eltérő lehet. A turbinacsonk csatlakozásoknál (a csonktőben) merev megfogást (anchor) vettünk figyelembe (lásd 2. pont). A leágazások végpontjában (a szerelvények után) és az MS csővezeték vizsgálati határán ugyancsak merev megfogásokat vettünk figyelembe. A modell terhelései megegyeznek a tényleges üzemi terhelések (P1, T1) maximális értékével (4. pont). Valamennyi beépített anyag, szerelvény, szigetelés és a töltet tömege figyelembe van véve. (W). A csúszó alátámasztásoknál a jelenlegi állapotban µ = 0.45, az A, B változatok esetében µ = 0.15 súrlódási tényezővel számolunk. Az SEJ expanziós kötés és a gömbcsuklós BJ-kötések ellenállás értékei a gyári (ATS) adatokkal azonosak. A hozzáférhető rúgós csőtartóknál az adattáblán szereplő hideg/meleg terhelés van figyelembevéve, másutt becsült értékkel vagy a hibásan beépített rúgós tartóknál zérussal ( ábra - 3. melléklet) számolunk. A vizsgálat során szél- és földrengésterheléssel nem számoltunk AG REV1 10 / 17

11 8. Vizsgálati eredmények A rugalmassági és feszültséganalízis legfontosabb fejezeteit a , és sz. dokumentációk tartalmazzák, nyomtatott formában. A vizsgálat teljeskörű dokumentációját a vizsgálati jelentés elválaszthatatlan részét képező CD- ROM tartalmazza. A modell valamennyi konstrukciós, anyag- méret-, terhelés-, stb. adatait a mod kiterjesztésű file tartalmazza a változatok szerint címzetten. A számítási eredményeket a res kiterjesztésű file tartalmazza. A dokumentáció részét képező értékelő programmal (kpipe510j-eval) hozzáférhető valamennyi adat és eredmény és a problémakör részletes tanulmányozása, a szükségesnek tartott részek, rajzok, jegyzékek, deflektált alak stb. kinyomtatása kényelmesen elvégezhető. A továbbiakban a számítással igazolt fontosabb megállapításokat foglaljuk össze 9. A jelenlegi állapot értékelése (a) Állandó terhelésből származó feszültség (12.3.2) A nyomásból, a tömegből, töltetből, stb. származó igénybevétellel (P1+W) szemben a csővezeték valamennyi pontban megfelel az EN szabványban előírt alapkövetelménynek: σ 1 / f h 1 ( ) σ 1 az elsődleges feszültségek összege, f h a T1 hőmérsékleten megengedett feszültség a legnagyobb σ 1 feszültség (62,8MPa) a GTU megkerülő ág MS csővezetékbe bekötött pontja (3430) környezetében ébred: (b) Hőtágulásból és változó terhekből származó feszültség (12.3.4) A hőtágulásból származó σ 3 feszültségek és a kombinált σ 4 feszültségek a csővezeték számos pontjában a megengedett értéket meghaladják. AG REV1 11 / 17

12 A 4. mellékletben bemutatjuk a hőtágulásból származó feszültségeket, illetve a részek kihasználtságát az ébredő (σ 3 ) és a (T1 hőmérsékleten) megengedett (f a ) feszültség arányában. Az EN szabvány szerinti elfogadási kritérium σ 3 / f a 1 ( ) σ 3 az expanzió és a változó terhek nyomatékából származó feszültség f a a megengedett feszültségtartomány. A legnagyobb σ 3 feszültség (353.2 MPa > f a = MPa) a csőkemence előtti leágazó vezeték HS csővezetékhez bekötött pontjában ébred (T-idom/csőív hegesztett kötése, 5510) A szabvány szerint ha σ 3 / f a > 1 akkor a szükséges feltétel σ 4 / (f h + f a ) 1 ( ) Utóbbi feltétel szerinti értékelést az 5. melléklet szemlélteti, amely az egyes részek kihasználtságát mutatja a három terheléskomponens (P1+T1+W) hatására, az ébredő (σ 4 ) és a megengedett (f h + f a ) feszültségek arányában. a legnagyobb σ 4 feszültség (368.5 MPa > (f h +f a ) = 230.9MPa) ugyanabban a pontban ébred (5510) (c) Az elfogadási kritériumoknak nem megfelelő részek: A csőkemence előtti leágazás (σ 4 ) feszültségállapota : deflektált alak AG REV1 12 / 17

13 Az ST-101 turbina felé leágazó csővezeték mérőszakasza (d) A HS csővezeték gyenge pontjai: a megengedett expanziós feszültségtartományt meghaladó (σ 3 / f a > 1) igénybevételű részek: Telephatár, belépő csőszakasz ST-101 Turbina csatlakozás AG REV1 13 / 17

14 GTU megkerülő ág a nyomásszabályozó szelep előtt (e) A HS csővezeték további gyenge pontjai: A megengedett nyomást meghaladóan igénybevett karimás kötések: (eltérés: = terhelő nyomás / megengedett nyomás) Csőkemence előtti leágazás elzáró szerelvény karimás kötései (5630,5620) ST-101 leágazás mérőszakasz karimás kötései (7150, 7140, 7110, 7120) ST-101 turbina előtétszerelvény karimás kötései (7350, 7360) Telephatári tolózárak karimás kötései (100, 110, 60, 50) GTU bypass ági nyomásszabályozó belépőoldali karimás kötése (3260) ST-601 turbina előtétszerelvény karimás kötései (1560, 1550) 10. Az megoldási változatok értékelése (a) Elfogadási kritériumok: Mindkét változat szerinti kialakításban a HS csővezeték valamennyi pontban megfelel a , , elfogadási kritériumoknak. A σ 1 feszültségek természetesen azonosak, ugyanakkor az I. szakaszban ébredő σ 3, σ 4 feszültségek a B változatnál 15-20%-kal nagyobbak a SEJ nagyobb működési ellenállása miatt. a legnagyobb σ 1 feszültség (63,8 MPa) a GTU megkerülő ág MS csővezetékbe bekötött pontja (3430) környezetében ébred a legnagyobb σ 3 feszültség (117,8 MPa < f a = 132 MPa) a telephatár első tolózár utáni csőívben ébred (80) a legnagyobb σ 4 feszültség (133,1 MPa < (f h + f a ) = MPa) ugyanabban a pontban ébred (80) AG REV1 14 / 17

15 (b) Hőtágulás kiegyenlítés ütközés elkerülésére Az I. szakasz x - x irányú hőtágulása következtében a rendszer centrumában kialakult durva ütközés (12., 13. ábra - 1. melléklet) megszüntetését az I. szakasz hőtágulásának hatékony kiegyenlítésével szüntettük meg. Az eredményt a következő ábrák szemléltetik (zárójelben a 450A/B csomópontokban ébredő feszültségek és a 450 pont elmozdulásai az expanzió során) Jelenlegi állapot : (σ 4 450A/B = 126 /130 MPa, dx=251mm dy=106mm) Z X Y A, B változat : (σ 4 450A/B = 69 / 71 MPa, dx=114mm, dy=36mm) Z X Y AG REV1 15 / 17

16 (c) Gátolt hőtágulás feloldása A csőkemence előtti leágazás fordulóiba beépített gömbcsuklós BJ-kötésekkel, a járórács átvezető nyílás bővítésével és a felesleges alátámasztások eltávolításával az expanziós feszültségek drasztikus mértékben lecsökkentek: A ST-101 mérőszakaszban mért feszültségek a járórács átvezetések problémájának megszüntetésével normalizálódnak. Külön intézkedést igényel még a felfüggesztő rudak lecserélése csak a -z irányban működő típusokkal. (d) Tartószerkezet terhelései A merev megfogásokban (Anchor) ébredő reakcióerők és reakciónyomatékok a dokumentációban minden egyes megfogásra és támaszpontra, mindhárom főirányban meghatározottak, A és B változatra egyaránt. A szerkezet ellenőrzése ez alapján elvégezhető. A merev rögzítési pontok terheléseivel kapcsolatban megállapítható, hogy a B változat merev megfogásaiban ébrednek a legnagyobb terhelések. Az A változat ebből a szempontból a kedvezőbb, a beépített BJ-kötéseknek köszönhetően - a jelenlegi fixponti terheléseknél is alacsonyabb terheléssel kell számolni a telephatáron levő megtámasztásban. Természetesen, a telephatáron levő merev megfogás mellett, az új megfogások helyén (Node 410, 920, illetve Node 180) az eddigiekben nem terhelt vagy kisebb terhelésű tartószerkezet ellenőrzése ugyancsak szükséges. A nem rögzített alátámasztásokon (Limit Stop) ébredő terhelések a korábbi terhelések nagyságrendjében mozognak, itt különösebb probléma a tartószerkezet teherbírásával nem lehet. Mindenesetre ezen pontokban működő erőkre az ellenőrzést szintén el kell végezni. Ide tartozik a csőlíra alátámasztásához szükséges kiegészítő szerkezet kérdésköre is. A csőlíra megtámasztási pontjában (Node 300) AG REV1 16 / 17

17 Ebben a pontban, üzemállapotban -20 kn függőleges és 3kN vízszintes erő ébred, tehát viszonylag könnyű szerkezetről kell gondoskodni. (e) A és B változat karimás kötései A karimás kötések egy része a megengedett nyomást meghaladó mértékben van igénybevéve. A változat karimás kötései (eltérés: = terhelő nyomás / megengedett nyomás) Telephatári tolózárak karimás kötései (100, 60, 50, 110) ST-601 turbina előtétszerelvény karimás kötései (1560, 1550) GTU bypass ági nyomásszabályozó belépőoldali karimás kötése (3260) ST-101 leágazás mérőszakasz karimás kötései (7150, 7140) B változat karimás kötései (eltérés: = terhelő nyomás / megengedett nyomás) Telephatári tolózárak karimás kötései (60, 100, 50) ST-601 turbina előtétszerelvény karimás kötései (1560, 1550) GTU bypass ági nyomásszabályozó belépőoldali karimás kötése (3260) ST-101 leágazás mérőszakasz karimás kötései (7150, 7140) A karima számítás eredményei közelítő pontosságúak, a megfelelő nyomásfokozat kiválasztására szolgál. Az eltérés nem jelentős mértéke (10-30%) valószínűsíti, hogy a karimás kötések szilárdsági megfelelősége igazolható, amelyet a pontos tömítési feltételek figyelembevételével elfogadott szabvány alapján kell elvégezni (EN D függelék, kötelező normatíva) AG REV1 17 / 17