Dokumentum neve: D4.1 - RIMAP alkalmazási kézikönyv erõmûvekre GROWTH Project G1RD-CT-2001-03008 RIMAP Készítés dátuma: 06.02.2003 Dokumentum tulajdonosa: MPA Dokumentum fõbb írói/szerkesztõi: A. S. Jovanovic, P. Auerkari, R. Giribone Közremûködõk: M. M. Perunicic, A. Ulbrich, J. Bareiss, A. Bissell, R. Kauer, S. Psomas, M. Pocachard Dokumentumot jóváhagyta: Feladat / Teljesítési száma: WP4; D4 (beleértve D4.1, D4.2 és D4.3) Változat: 1 Állapot / Szint: Vázlat / 3.szint Megosztás: Íróknak és közremûködõknek, kérésre a RIMAP RTD partnereknek Dokumentum iktatószáma: 4-41-W-2002-01-0 Det Norske Veritas (DNV) Bureau Veritas (BV) Staatliche Materialprüfungsanstalt (MPA) VTT Manufacturing Technology TÜV Engineering Service (TÜV) TNO Institute of industrial technology Hydro Agri (Norsk Hydro ) Mitsui Babcock Energy LTD (MBEL) ExxonMobil Chemical (Exxon) Energie Baden-Württemberg AG (EnBW) Siemens AG (Siemens) Joint Research Centre of the European Community (JRC) Electricity Supply Board (ESB) Corus The Dow Chemical Company (DOW) Solvay COPYRIGHT 2001, 2002 THE RIMAP Consortium, MPA Stuttgart This document may not be copied, reproduced, or modified in whole or in part for any purpose without written permission from the authors. In addition, to such written permission to copy, acknowledgement of the authors of the document and all applicable portions of the copyright notice must be clearly referenced. All rights reserved Front page, 1 st issue 2002
TECHNIKAI BESZÁMOLÓ Dok.Sz. Átdolg. Sz. Dátuma: Cím: D4.1 - RIMAP alkalmazási kézikönyv erõmûvekre Kiadta: MPA Stuttgart Összefoglalás: A WP és munkafüzetek fõ feladata, hogy leírja és meghatározza az RBI/RBLM módszer gyakorlati használatát, fõként az erõmûvek felülvizsgálati/tesztelõ és karbantartási programjára vonatkozóan. A dokumentum teljesen bemutatja "kézbe adja", a RIMAP alkalmazási példákat kockázatelemzés végrehajtásához elsõsorban a berendezésre és azon problémákra koncentrálva amik erõmûveknél jelentkeznek. Továbbá használható más tipusú üzemekben hasonló szerkezetekre (néhány példát a feldolgozó ipar adott). A dokumentumban a RIMAP eljárás bemutatásra kerül és az analízishez szükséges életszerû adatok is megtalálhatók, továbbá példák mutatják a teljes kockázatelemzési folyamatot, az elõzetes vizsgálattól az alkalmazásig. A dokumentum fejezeteinek szervezése (nagyjából) követi a RIMAP eljárás lépéseit. Szerzõk (nevek): A. S. Jovanovic, P. Auerkari, R. Giribone (aláírások) Ellenõrizte: Jóváhagyta: Kulcsszavak: For issuing partner use: Teljes oldalszám, beleértve az ábrákat, táblázatokat, mellékleteket 509 Document information, 1 st issue 2001
Tartalomjegyzék a munkafüzet III. részéhez I. rész: Általános üzem szempontok és az analízis átfogó szemlélete...1 1 Bevezetés...2 2 RIMAP eljárás erõmûvi szerkezetekhez...5 2.1 Általánosságok... 5 2.2 Minden eljárás szabványos formátuma... 6 2.3 Elõzetes vizsgálat... 7 2.3.1 Általánosságok...7 2.3.2 Határok meghatározása...9 2.3.3 Célok és szándékok meghatározása...9 2.3.4 Szabályzó követelmények...9 2.3.5 Mûszaki kritérium...10 2.3.6 Kockázat elfogadás kritériuma...10 2.3.7 Veszélyek azonosítása...15 2.4 Adatgyûjtés és jóváhagyás... 20 2.4.1 Általánosságok...20 2.4.2 Terv, gyártás, tervezési adat...21 2.4.3 Mûködési és berendezés történet...21 2.4.4 Általános/berendezés adat...21 2.5 Többszintû kockázatanalízis és döntéshozatal... 22 2.5.1 2.5.2 Általánosságok...22 Kockázat átvilágítás...24 2.5.3 2.5.4 Részletes analízis...29 Többszintû analízis...36 2.6 Tervek megvalósítása... 37 2.6.1 2.6.2 Általánosságok...37 I&M terv feljlesztése...37 2.6.3 2.6.4 Példák...40 I&M terv végrehajtása...40 2.7 Folyamat kiértékelése... 42 2.7.1 Leírás...42 2.7.2 Követelmények...42 2.7.3 Bemenetek...43 2.7.4 Eljárás/folyamattérkép...43 2.7.5 Kimenetek...44 2.7.6 Figyelmeztetések, alkalmazhatósági határok...45 3 Mérlegelt károsodási mechanizmusok: problémák rendszere, károsodás észlelés, károsodás analízis...46 Javított kiadás: 1 III - v Printed on: 18 February 2003
3.1 Rendszerek... 47 3.2 HOL keressük (felülvizsgálat/monitor) hogy a károsodási milyen típusú... 50 3.3 HOGYAN keressük (felülvizsgálat/monitor) hogy a károsodási milyen típusú... 53 3.4 Hogyan vizsgáljuk és jelezzük elõre az adott típusú károsodás alakulását... 58 4 Üzem leállás - Szabványos erõmûvi RBI/RBLM rangsor: Milyen problémák jelentkezhetnek és hol...61 4.1 RIMAP erõmûvi szabvány rangsor... 61 4.2 Példa üzem rangsorra a feldolgozóiparból... 65 4.3 Rangsor kontra RIMAP "Power" munkafüzet által lefedett problémák... 68 5 Többszintû kockázatanalízis...111 5.1 Általános eljárás...111 5.2 Többszintû PoF meghatározás...112 5.3 Többszörös CoF meghatározás...113 5.4 Szakértõi vélemény kezelése a kérdõívekben...116 5.5 Melyik valószínûséget alkalmazzuk PoF-re (meghibásodási mértéktõl PoG-ig...117 5.5.1 5.5.2 Exponenciális...119 Weibull...121 5.5.3 Lognormal...123 6 Szabványos adatformátum az RBI/RBLM-hez a RIMAP munkafüzetben erõmûvekhez...126 6.1 Rendszer/alkatrész jegyzék formátuma...126 6.2 Problémára vonatkozó jegyzékek formátuma...128 6.3 Példa információ "formázásra" RBLM analízis céljából: ECONOMIZER (HAC)...130 6.4 Kazán általános...132 6.5 Kazán csövek...138 6.6 Gazdaságos csõrendszer...144 6.7 1. probléma: Gazdaságos csõrendszer hibák falvékonyodás miatt...151 6.8 2. probléma: Gazdaságos repedés...155 7 Mûködõ példák...159 7.1 Többszintû kockázatanalízis - Erõmûvekre...159 7.1.1 Technikai háttér...159 7.1.2 Minta eset...164 7.1.3 Szemrevételezési szint...164 7.1.4 Középsõ szint...171 7.1.5 Részletezési szint...172 7.2 Példák a feldolgozóiparból...175 7.2.1 Példa disztilláló torony fejtermék rendszerének PoF számítására...175 7.2.2 Példa HF kigõzölõkolonna felsõ PoF számítására...182 8 Kockázati tényezõ...191 8.1 Csökkentés...191 Javított kiadás: 1 III - vi Printed on: 18 February 2003
8.2 Mérsékles...191 8.3 Kapcsolat az élettartam gazdálkodási tervvel...191 8.4 Csoportosítás...192 8.5 Teljesítményösszehasonlítás más közelítésekkel...192 9 Döntéshozás és optimalizálás...193 10 Következtetések...194 II. rész: Rendszerrel/alkatrésszel összefüggõ tényezõk, pontról pontra...1 11 Hagyományos üzema. szállítás és hulladék elhelyezés: Szilárd üzema. rendszer.2 11.1 Be/kirakodó berendezés (EAA, EAB, ), szállítási útvonalak, csövek és övek (EAC, EBA, EC, HFB, ), tároló telepek és tartályok (EAE, HFA, HFG), keverõ, osztályozó, sajtoló, õrlõ berendezés (EBB, EBC, EBD, HFC)... 2 11.1.1 1. probléma: Kopás a szilárd üzema. feldolgozó, szállító és tároló rendszerekben...4 11.1.2 2. probléma: Tûz vagy porrobbanás a szilárd üzema. feldolgozó, szállító és tároló rendszerekben...8 12 Hagyományos gõzfejlesztés: Kazánok...13 12.1 Kazán általános... 13 12.2 Kazán csövek... 19 12.3 Gazdaságos csõrendszer... 25 12.3.1 12.3.2 1. probléma: Gazdaságos csõrendszer hibák falvékonyodás miatt...32 2. probléma: Gazdaságos repedés...36 12.3.3 3. probléma: Gazdaságos dugulás...40 12.4 Felszálló és levezetõ csövek... 43 12.4.1 1. probléma: Felszálló és levezetõ csövek repezése...43 12.5 Hûtõrács csõrendszer... 46 12.5.1 12.5.2 1. probléma: Hûrõrács csõrendszer meghibásodás falvékonyodás miatt...47 2. probléma: Hûtõrács csõrendszer repedés...50 12.5.3 3. probléma: Hûtõrács csõrendszer dugulás...54 12.6 Túlhevítõ / utánmelegítõ csõrendszer... 57 12.6.1 1. probléma: Túlhevítõ/utánmelegítõ csõ meghibásodások falvékonyodás miatt...57 12.6.2 2. probléma: Túlhevítõ/utánmelegítõ csõ meghib. kúszás vagy túlhevülés miatt...61 12.7 Víztartály és kazándob... 66 12.7.1 1. probléma: Forró túlhevítõ/utánmelegítõ kúszásos-fáradásos repedés...68 12.7.2 2. probléma: Kazándog repedés...71 12.8 Gazdaságos gyûjtõcsövek... 74 12.8.1 1. probléma: Gazdaságos gyûjtõcsõ repedése...76 12.9 Hûtõrács gyûjtõcsövek... 79 12.9.1 1. probléma: Hûtõrács gyûjtõcsõ repedése...79 12.10 Túlhevítõ/utánmelegítõ gyûjtõcsövek... 83 12.10.1 1. probléma: Túlhevítõ/utánmelegítõ gyûjtõcsövek kúszásos és kúszásos-fáradásos (hõfáradásos) repedése...84 12.11 Fõ égetõrendszer (HH), (HH), begyújtórendszer (HJ) / Alkotóelemei: égõk, tûzoldali tisztítók, füstgázventillátorok, hamu és salak eltávolító... 87 12.11.1 1. probléma: Égõcsúcsok kopása...88 12.12 Levegõ elõmelegítõk... 92 12.12.1 1. probléma: Levegõ elõmelegítõ repedés...92 Javított kiadás: 1 III - vii Printed on: 18 February 2003
12.13 Tûzoldali szerkezetek és a kazán szigetelése (HB) / Alkatrészek: füstgáz csatorna... 94 12.13.1 1. probléma: Füstgáz csatorna falának korróziója...95 13 Gõzrendszer: Gõzcsövek...99 13.1 Forró gõz utánmelegítõ csövek... 99 13.1.1 1. probléma: Forró gõzcsövek kúszásos és kúszásos-fáradásos kár.-a és rep.-e...100 13.2 Gõzhûtõk...103 13.2.1 1.probléma: Gõzhûtõ fúvóka hibás mûködése és csõrepedés...104 14 Fõ rotációs gépek: Gõzturbinák...108 14.1 Gépházak...108 14.1.1 1. probléma: Gépházak felületi repedése...109 14.2 Forgórészek...113 14.2.1 1. probléma: Belsõ repedések...113 14.2.2 2. probléma: Tengelyirányú fúratok méreteltérése...117 14.2.3 3. probléma: Tengelyirányú fúratok belsõ felületének repedései...119 14.2.4 4. probléma: Forgó meghajlása...122 14.3 Csapágyak...125 14.3.1 1. probléma: Csapágyak kopása...125 14.4 Lapátok (turbinalapátok)...127 14.4.1 14.4.2 1. probléma: Lapátok repedése...128 2. probléma: HP/IP lapátok eróziója...130 14.4.3 3. probléma: Lerakódások a HP/IP lapátokon...133 14.5 Forgólapátok (fúvókák, terelõlapok)...135 14.5.1 1. probléma: Forgólapátok repedése és helyi deformációja...136 14.6 Csavarkötések...138 14.6.1 1. probléma: (felületi) repedés...139 14.6.2 2. probléma: Túl nagy csavar alakváltozás (elégtelen meghúzási feszültség)...141 14.7 Gépházak (LP)...143 14.7.1 1. probléma: Felületi repedés (LP)...144 14.8 Forgórész (LP)...147 14.8.1 1. probléma: Forgórész felületi repedés (LP)...148 14.8.2 2. probléma: Belsõ repedések (LP)...151 14.8.3 3. probléma: Rotor meghajlása (LP)...154 14.9 Lapátok (turbinalapátok) (LP)...156 14.9.1 1. probléma: Lapátok repedése (LP)...157 14.10 Forgólapátok (fúvókák, terelõlapok) (LP)...159 14.10.1 1. probléma: Forgólapátok repedése és helyi deformációja (LP)...159 14.11 Csavarkötések (LP)...161 14.11.1 1. probléma: Csavar (felületi) repedés (LP)...162 15 Fõ rotációs gépek: Gázturbinák...165 15.1 Turbina tárcsák...165 15.1.1 1. probléma: Forgó tárcsák repedése...166 15.2 Turbinalapátok...168 15.2.1 1. probléma: Turbinalapátok repedése...168 15.2.2 2. probléma: Turbinalapátok oxidációja és melegkorróziója...171 15.3 Turbina forgólapátok (fúvókák)...174 15.3.1 1. probléma: Turbina forgólapátok repedése...175 Javított kiadás: 1 III - viii Printed on: 18 February 2003
15.3.2 2. probléma: Turbina forgólapátok oxidációja és melegkorróziója...177 15.4 Turbina burkolat és tömítések...180 15.4.1 1. probléma: Burkolatok és tömítések kopása...181 15.5 Égõtér burkolatok, csövek, égõk...183 15.5.1 1. probléma: Rep.-ek és égõtér burk.-ok, csövek és égõk szig. károsodása...184 15.6 Csõátmenetek...186 15.6.1 1. probléma: Csõátmenetek repedése és szigetelesének károsodása...187 15.6.2 2. probléma: Csõátmenetek tömítési felületeinek kopása...189 15.7 Hõpajzsok...191 15.7.1 1. probléma: Hõpajzsok repedése, oxidációja és szigetelésének károsodása...192 16 Fõ rotációs gépek: Generátorok...195 16.1 Forgórész tekercselés...195 16.1.1 1. probléma: Generátor meghibásodás (rövidzárlat)...196 16.2 Csapágyak...198 16.2.1 1. probléma: Generátor meghibásodás csapágykopás miatt...198 17 Elektromos elosztó...201 17.1 Kábelek, vezetõk (NF kábelek és gyûjtõsínek)...201 17.1.1 1. probléma: Teljesítménycsökkenés...202 17.2 Belsõ megszakító...204 17.2.1 1. probléma: Teljesítménycsökkenés, ívkisülés...204 18 Disztillációs folyamat...207 18.1 Disztilláló torony - általános...208 18.2 Disztilláló torony - fejtermék rendszer...210 19 Alkilezési eljárás...215 19.1 HF kolonna - Általános...217 19.2 HF kigozölokolonna - Felsõ...221 III. rész: Függelék...1 A függelék RBML szójegyzék... 2 A.1 A.2 Kockázat, nyelvezet...2 Kockázat, karbantartás, megbízhatóság...3 A.2.1 Üzemmel kapcsolatban...19 A.2.2 Alkatrésszel kapcsolatban...20 A.2.3 Anyaggal kapcsolatban...21 A.2.4 Károsodással kapcsolatban...23 B függelék Kiegészítõ információk a károsodási mechanizmusokhoz... 24 B.1 VDI irányelv...24 B.1.1 Általános...24 B.1.2 Irányelv csoportosítás...24 B.2 KINT irányelv...28 B.3 API 580/580 irányelv...28 B.4 Példák...29 C függelék Statisztikai hiba adat... 31 C.1 IEEE megbízhatóségi adat szabvány szivattyúkhoz és fogaskerekhez, szelepemelõkhöz és szelepekhez...31 C.1.1 Bevezetés...31 C.1.2 Adatok eredete...31 Javított kiadás: 1 III - ix Printed on: 18 February 2003
C.1.3 Adatok használata...31 C.1.4 Korlátok...32 C.2 A Megbízhatósági Elemzõ Központ (The Reliability Analysis Center (RAC))...33 C.2.1 Bevezetés...33 C.2.2 Adatgyûjtés...33 C.2.3 Adatábrázolás...33 C.2.4 Korlátok...34 C.3 NERC statisztikai adat...35 C.3.1 Bevezetés...35 C.3.2 Meghibásodási gyakoriság számítása...35 C.4 OREDA-97 nyílttengeri megbízhatósági adat...36 C.4.1 Bevezetés...36 C.4.2 Kiértékelés...36 C.4.3 Mûszer határai...37 C.4.4 Korlátok...38 Javított kiadás: 1 III - x Printed on: 18 February 2003