Förlängda driftperioder mellan underhållsstopp Värmeforskrapport 1137 1
Konsekvenser av förlängda driftintervall? Vad krävs för att säkerställa en betryggande återstående livslängd en, vilka delar är och kan bli kritiska, vilka metoder är lämpliga att använda? Hur ska rengöringen klaras av för kritiska anläggningsdelar? Hur ska besiktning och besiktningsintervallen harmoniseras med förlängda driftperioder mellan stora underhållsstopp? Behövs nya arbetssätt, som t.ex. korta stopp mellan de större? 2
Litteraturstudie Sodapannan: kritiska komponenter stora konsekvenserexplosion, vid läckage Primärluftportar; Sprick- och korrosionsproblem pga. korrosiv miljö och temperaturspikar då skyddande stelnad smälta saknas intermittent Bottentuber; SCC, smältagenomslag Löphål; SCC och termisk utmattning Bränslen: bildning av polysulfider, anrikning av K och Cl i svartlut ökar risken för smältagenomslag, förhöjd alkalitet ökar korrosion och sprickbildning 3
Erfarenhetsinventering StoraEnso, Nymölla Billerud, Gruvön Smurfit Kappa kraftliner, Piteå SCA, Östrand Ingående anläggningsdelar i studien Energi Massa Återvinning Sodapanna Kokeri Indunstning Barkpanna Blekeri Mixeri MgO panna 4
Inledande frågor 1) Kritiska komponenter m a p uh-intervall eller driftproblem? Soda eller MgO-panna Frekventa svar - Löprännor, - Dysor i luftportar - Överhettare; clips och stag - Överhettarböjar 2) Erfarenheter av oavsiktliga driftstopp? - Läcka ekonomiser - Rökgasfläkt 3) Igensättning? Behov av rengöring? - Elfilter Intervall? 4) Behov av planerade kortstopp? - Löprännor 5) Inspektions-intervall 1 år? - Hela soda-, MgO-pannan stoppar 6) Konsekvens av stopp, redundans? - Hela fabriken stoppar 7) Bevakning? - Vibrationsmätning: fläktar -On-line vibrationsmätning 5
Excelark med uppgifter om anläggningsdata, provnings- och skadehistorik för alla komponenter i respektive anläggningsdel Löpnr Utrustnings namn/ -typ Material/ lining Op Tryck Typ av utrustning (trycksatt tank, cistern etc) Ange typ av lining, om det finns Bar Op Temp C Kemikalie Vad finns i kärlet Igensättning/re ngöring Problem? Intervall för rengöring? Inspektion Intervall för "kritisk" utrustn. m.a.p 2- årsintervall FLT/FU Intervall Erfarenh et från inspektio n, FLT/FU Vilka skador har iakttagit s Skademe kanismer (expert) Bedöms baserat på material /media 6
Metodik Steg för utredning för 2-årsintervall: Hela massabruket: Sammanställning av erfarenheter och resultat från tidigare besiktning Pannorna: Riskanalys (konsekvensanalys och analys av skademekanismer) Analys av krypning och utmattning Utredning av övriga fabriken Utökade åtgärder baserat på resultaten i punkterna ovan Dessa steg täcker tillsammans in de fem strecksatserna i 21 i AFS 2005:3. 7
Riskanalys Riskanalysen startas upp genom ett möte med massabruket. Vid mötet skall personal med erforderlig kompetens delta. Lämpliga personer som skall delta på mötet är: Underhålls- och driftpersonal för de olika blocken Brukets besiktningsman Experter på material, korrosion och riskanalys Vid mötet insamlas komponent- och driftdata, processdata, kemikaliedata, möjliga fluktuationer och avvikelser i drift hos process- och kemikaliedata samt slutligen inspektions- och provningshistorik. 8
Provtagning Som minimum bör provtagning utföras för: matarvatten och pannvatten svartlut, efter inblandning av elfilteraska alkali eller restalkali samt sulfiditet i kokeriet 9
Utökade åtgärder En utökning av besiktningsintervallet för pannan till 2 år medför ett ökat risktagande. Därför kan åtgärder krävas för att minska risknivån. Det kan göras på två sätt: Minska sannolikheten för haveri Fördjupad analys beräkning Byte av komponent Utökad provning Minska konsekvensen av ett haveri Ombyggnation 10
Guideline Styrning och övervakning av processparametrar Slutna system Driftfönster Exempel på övervakning Underhållsstrategi Bestämda eller avhjälpande intervall Praktiskt genomförande av särskild utredning Sammanställning av erfarenheter och resultat från besiktning Riskanalys Utredning av krypning och utmattning Utredning av övriga fabriken - driftfönster Utökade åtgärder Problem med igensättning Koordinering av driftintervall mellan olika anläggningsdelar 11
Slutsatser I AFS 2005:3 finns föreskrivet villkoren för att klara en förlängning av driftintervall ur ett säkerhetsperspektiv. Det ska också vara ekonomiskt försvarbart och praktiskt genomförbart med avseende på igensättning/behov av rengöring. Genom att intervjua fyra olika anläggningar av varierande ålder, processer och produkter har ett underlag tagits fram med avseende på: Kritiska komponenter Driftstopp Konsekvens av stopp Igensättning Behov av kortstopp Bevakning Materialval hos kritiska komponenter 12
Slutsatser Historik av besiktning, provning samt behov av rengöring ovan angivits för utvalda komponenter i sodapannan, fastbränslepanna, kokeri, indunstning, blekeri och mixeri sammanställts hos de fyra anläggningarna med hjälp av excelark. För varje medtagen komponent har en expertbedömning gjorts rörande möjliga skademekanismer. En metodik för de utredningar som behövs för att uppfylla myndighetskraven. Samma metodik kan användas för att utreda krav på igensättning och driftproblem som inte är säkerhetsrelaterade. Genom systematisk riskanalys av det underlag som tagits fram i intervjuerna kan de komponenter i respektive anläggningsdel som behöver granskas närmare fastställas. I första hand utreds pannorna och sedan övriga fabriken, inte minst med avsende på de parametrar som påverkar skadebildningen (korrosion, sprickbildning) i sodapannan. 13
Slutsatser Driftfönster tas fram som anläggningen måste hålla sig inom och provtagning utförs i syfte att hålla skadebildningen på en acceptabel nivå. En utökning av besiktningsintervallet för pannan till 2 år medför ett ökat risktagande. Därför krävs åtgärder för att minska risknivån, vilket kan göras på två sätt: Minska sannolikheten för haveri Minska konsekvensen av ett haveri Sannolikheten för haveri kan minskas genom utökade provningsinsatser och analyser i form av beräkningar och metallografiska undersökningar av högt påkända eller skadade komponenter. 14