Проект методики комплексного обследования изотермических хранилищ аммиака
20 марта 1989 года на производственном объединении «Азот» в литовском городе Ионава, произошла авария, до сих пор не имеющая аналога в мире по масштабам выброса АХОВ. То, что авария не переросла в масштабную трагедию с сотнями, а то и тысячами жертв - в большой степени вопрос везения.
Что произошло? ПО «Азот» было одним из крупнейших в стране азотно-туковых комбинатов, выпускавших удобрения, в частности нитрофосфатные удобрения, в производстве которой используется аммиак. А хранили его тогда, как и на многих подобных предприятиях, в одном месте в огромных резервуарах. И вот в Ионаве изотермическое хранилище, заполненное 7000 тонн жидкого аммиака с температурой минус 340С, внезапно взорвалось. Наиболее вероятная причина - каверна в куполообразной крышке бака, образовавшаяся вследствие усталости металла или дефекта литья.
Совсем недавние события встревожили общественность. В Американском штате Техас в маленьком городке населением в 2700 жителей, на заводе минеральных удобрений произошел взрыв. Власти говорят о 14 погибших и порядка 200 раненых, но сенатор США от штата Техас Джон Корнин утверждает, что еще 60 человек числятся пропавшими без вести. Город в руинах, сотням его жителей пришлось покинуть свои дома – была объявлена принудительная эвакуация.
В Украине на сегодняшний день работают 6 (шесть ) заводов имеющих в своем составе цеха по производству аммиака. На украинских АЗОТах введены в эксплуатацию и работают 12 изотермических хранилищ жидкого аммиака. У нас в стране представлены все типы хранилищ. Есть хранилища однослойные, построенные по французкому проекту, присутствуют газгольдеры, двухслойные изотермические хранилища японского производства фирмы TOYO и наши, отечественные. За небольшим ислючением, все изотермические хранилища были неоднократно обследованы специалистами нашего предприятия. Наши специалисты накопили большой опыт в проведении комплексных обследований. По каждому хранилищу собрана база данных по обнаруженным дефектам.
На сегодняшний день, в Украине нет единой четкой методики проведения комплексных обследований. И поэтому вопрос безопасности производства выходит на первое место. Имея большой опыт экспертного обследования изотермических хранилищ, мы готовы принять участие в разработке данной методики, которая должна содержать следующие основные моменты:
Анализ проектной и конструкторской документации, ознакомление с отчетами о проведенных ранее обследованиях. Сменные журналы, ремонтный журнал, журнал распоряжений изучаются в первую очередь. Именно эксплуатационная документация дает информацию о режимах эксплуатации, проведенных, ремонтах, изменениях в техническом процессе.
Не последнюю роль в надежности оборудования играет и своевременная замена пришедшего в негодность оборудования (задвижки, клапана, датчики), отметки в эксплуатационной документации о проведенных заменах.
При проведении обследования необходимо проводить тепловизионный контроль хранилища, позволяющий на начальном этапе определить состояние изоляции и составить перечень работ в зависимости от результатов проведенного контроля.
Проведение обследования строительной части с осмотром повреждений выявленных в предыдущих обследованиях, а также методики их устранения. Состояние анкерных связей, необходимость проведения дополнительных обследований анкерных стаканов. Состояние сварных швов анкеров дает дополнительную информацию о состоянии межстенного пространства. Осмотром также устанавливается состояние арматуры, клапанов, отборов проб из межстенного пространства, состояние датчиков температуры. Для удобства персонала на многих изотермических хранилищах выполнены сниженные краны отбора. При проведении внешнего осмотра хранилища осматриваются опоры запорно-регулирующей арматуры и линзовые компенсаторы гильз технологических трубопроводов. Неисправность эти элементов приведет к аварийной ситуации и остановке работы хранилища.
После открытия люков-лазов наступает этап проведения обследования внутреннего корпуса резервуара. Выполняются работы по контролю сварных швов днища, корпуса хранилища, контроля уторного сварного шва, швов приварки штуцеров технологических трубопроводов различными методами: ультразвуковой, магнитопорошковый, капиллярный.
Особое место при проведении контроля внутреннего резервуара занимает контроль металла патрубка люка-лаза. При вскрытии необходимо производить удаление старого компенсационного кольца и заглушки. Наличие сварных швов, различно сориентированных в пространстве, обуславливает присутствие внутренних напряжений и присутствие внутренних дефектов. При проведении операций по захолаживанию, неверные действия могут привести к возникновению внутренних напряжений в металле сварных швов превышающих предел прочности и, в первую очередь, именно в узле люка-лаза. Такая ситуация приводит к дополнительным работам и финансовым потерям, в первую очередь, связанным с простоем оборудования.
Одним из важных моментов является проведение металлографических исследований металла внутреннего резервуара, которые могут предупредить о структурных изменениях в металле вызванных низкими температурами, так как при захолаживании хранилища температура может упасть до -67оС. Что приведет к трещинообразованию.
По окончании проведения контроля металла хранилища проводится контроль основного металла заготовок компенсационного кольца и заглушки. Проводится контроль монтажных сварных швов компенсационного кольца и заглушки. Проводится испытания хранилища в объеме проведения внеочередного технического освидетельствования. При проведении испытаний с применением метода акустической эмиссии обнаруживали дефекты в металле внутреннего корпуса. В последующем, обнаруженные дефекты подтверждались неразрушающими методами (свищи, поры, трещины). Данные дефекты образовались в процессе эксплуатации хранилища.
Зачем необходима методика проведения комплексного обследования? В первую очередь, для качественного проведения контроля металла изотермического хранилища. Для выполнения всеми экспертными организациями общих требований, предъявляемых к безопасной эксплуатации изотермических хранилищ.