V rámci plánované zarážky byla provedena v Litvínovské rafinerii výměna vysokotlakého separátoru za nový výrobek ZVU strojíren v Hradci Králové. Tato tlaková nádoba je svými rozměry, váhou a konstrukcí vskutku unikátní. Pro ZVU strojírny se jedná historicky nejtěžší výrobek, který společnost vyrobila. Společnost UNIPETROL pak instalací tohoto tlakového zařízení získá zdvojnásobení kapacity separace uhlovodíkových fází.
Separátor je co do tloušťky stěny 216 mm, která je navíc opatřena na vnitřním povrchu 6 mm silným antikorozním nerezovým návarem a celkovou hmotností 230 tun unikát. Těžší kus nebyl v historii ZVU Strojíren doposud z našeho podniku expedován.
Ing. Jan Schloger, vedoucí technického úseku, ZVU STROJÍRNY, a.s.
Tento projekt byl velkou výzvou pro všechny pracovní obory v ZVU Strojírnách. I při složité situaci, která v ČR probíhá, se však podařilo separátor dokončit včas, aby nebyla ohrožena probíhající odstávka hydrokrakovací jednotky v Litvínově.
Technické údaje tlakové nádoby:
Délka: 12,2 m
Vnější průměr: 3640 mm
Tloušťka stěny: 222 mm
Hmotnost: 230 tun
Pracovní teplota: 240°C
Pracovní tlak: 172 bar
Jakým způsobem jsou provedeny hlavní svarové spoje?
Jedná se o tupé V-svary se zúženými úkosy (vzhledem k velké tloušťce pláště) a 100% nedestruktivní kontrolou.
Separátor je opatřen antikorozní ochrannou vrstvou o úctyhodné tloušťce šesti milimetrů. Jak bylo technicky řešeno navařování této ochranné vrstvy?
Navařování ochranné nerezové vrstvy materiálem 308L v minimální tloušťce 4 mm metodou ESW (elektrostruskovou) za použití pásků 30, 60 a 90 mm. Pro místa, kde nebylo možné použít tuto plně automatizovanou metodu jako například v úzkých hrdlech nebo hrdlových otvorech v plášti nádoby, byly zvoleny ruční metody provedení návaru.
Jak bylo řešeno tepelné zpracování nádoby po výrobě a po provedení návarů?
Po dokončení všech svařovacích prací na vysokotlakém separátoru bylo nutné provést žíhání celé nádoby pro uvolnění vnitřního pnutí po svařování. V prostorách výrobní haly ZVU, byla kolem vysokotlakého separátoru vystavěna žíhací pec, kde bylo provedeno vyžíhání za teploty 630 °C s výdrží po dobu 220 minut na této teplotě.
Přeprava separátoru na místo montáže nebyla rozhodně snadnou záležitostí. Jak tato logistická operace probíhala?
Samotná přeprava takto těžkého nadměrného nákladu byla skutečně velkým logistickým oříškem. Bylo nutno urazit více než 200 km a na této cestě separátor celkem třikrát přeložit na různě dlouhé návěsy z důvodu únosnosti vozovky, nebo mostů. Cesta samotná pak trvala plných sedm dní a souprava se pohybovala průměrnou rychlostí 10 km/h. Nicméně harmonogram cesty se podařilo dodržet.
Instalace na místě také nebyla jednoduchou záležitostí. Jak bylo řešeno napojení na stávající provozní potrubí?
V rámci demoličních prací bylo v nezbytně velkém rozsahu odstraněno stávající potrubí, které bránilo demontáži stávajícího separátoru a stejně tak i montáži separátoru nového. V rámci demolic tak bylo odstraněno potrubí tvořící výstroj stávajícího separátoru, dále pak část provozního potrubí a parního otápění.
Nový separátor je osazen zcela novou výstrojí a se stávajícím provozním potrubím je propojen novými úseky potrubí. Veškeré nové potrubní větve byly zhotoveny v souladu se stávajícími potrubními třídami a specifikacemi Unipetrolu.
Jaký byl zvolen způsob montáže vzhledem k hmotnosti separátoru?
Nový vertikální vysokotlaký separátor nahradil předešlý horizontální typ vysokotlakého separátoru. Ocelová konstrukce musela být upravena, kvůli zcela odlišnému dispozičnímu řešení, potrubnímu napojení a obsluze.
Základ nového vysokotlakého separátoru tvoří betonový základ, vzniklý vybetonováním spodní částí košilky původního separátoru a druhý základ tvořící nová ocelová konstrukce.
Separátor byl nejprve natočen z přepravní do instalační pozice pomocí otočných rolen a následně instalován pásovým jeřábem s nosností 750t, kdy byl nový vysokotlaký separátor nasunut do stávající konstrukce, která byla dočasně uzpůsobena tak, aby dovolovala nasunutí nádoby společně s jeřábovou traverzou/vahadlem.
Čtenáři našeho portálu technicka-zarizeni.cz jsou také revizní technici tlakových nádob, určitě je budou zajímat informace k výchozím tlakovým zkouškám a uvedení do provozu. Jaký byl zvolen přetlak a prostředí tlakové zkoušky?
VT separátor byl po dokončení výroby podroben tlakové zkoušce tak, aby její podmínky vyhovovaly evropské směrnici PED 2014/68/EU.
Zkušební tlak byl stanoven na 258.5 barg. Před uvedením do provozu byla v rámci najíždění provedena těsnostní zkouška dusíkem při přetlaku 35 barg a následně vodíkem při 145 barg.
Jedním z velmi důležitých témat, kterými se zabýváme, jsou také moderní nedestruktivní technologie. Jaké NDT technologie byly při výrobě použity, případně jaké plánujete využít při inspekcích?
Během výroby byly pro nedestruktivní zkoušení svarů zvoleny pro zjištění povrchových vad metody penetrační DPT a magnetická MPT. Pro zjištění vad podpovrchových byly zvoleny metody na bázi ultrazvukového zkoušení, tedy manuální ultrazvukové zkoušení MUT, dále metoda ultrazvukových fázových polí PAUT a metoda založená na difrakci ultrazvukových vln TOFD.
Jaký bude mít přínos instalace nového separátoru pro zvýšení produktivity, či bezpečnosti provozu Litvínova?
Technologické parametry nového separátoru korespondují s aktuálně navýšenou výrobní kapacitou jednotky hydrogenačního štěpení a odpovídají moderním trendům vývoje této technologie.
Hlavním aspektem instalace nového separátoru je příspěvek ke zvýšení bezpečnosti produkce a zlepšení provozní spolehlivosti zařízení.
Jaká je předpokládaná životnost separátoru?
Předpokládaná minimální životnost separátoru jako tlakové nádoby je 20 let.
Tato doba však může být významně prodloužena, nebo i zkrácena danými provozními podmínkami, způsobem údržby atd.
Separátor dále obsahuje demontovatelné vestavby (demister, coalescer), jejichž životnost bude pravděpodobně kratší a proto je umožněna jejich vyměnitelnost. I toto může být významně ovlivněno způsobem a frekvencí údržby a čistění.
Pomůže zapojení nového separátoru zvýšení efektivitě či výtěžnosti používaných surovin
Ano. Lze říci, že se kapacita separace uhlovodíkových fází díky novému separátoru zdvojnásobí.
Byly při návrhu separátoru použity poznatky z velkých průmyslových havárií za poslední léta ve směru zvýšení bezpečnosti v případě požáru, či ztráty integrity okolních tlakových zařízení?
Vlastní separátor je navržen a vyroben podle obecně platného standardu ASME BPV Code, Section VIII, Division 2 a opatřen CE certifikátem v souladu s Pressure Equipment Directive 2014/68/EU.
Tím je garantována bezpečnost aparátu v souladu se všemi v současnosti platnými předpisy.
