T E M AT N U M E R U I r e m o n t y i u t r z y m a n i e r u c h u
Znaleźć klucz do remontów I badania nieniszczące urządzeń i konstrukcji I wirtualne maszyny I rozwiązania dla oszczędnych
To nie jest już gaszenie pożaru… > 24
Rynek paliw w kolorach > 67
(Nie)bezpieczna maszyna > 79
S P I S TRE Ś CI
Fot. Grupa LOTOS S.A.
1 6 T E M AT N U M E R U : R e m o n t y i u t r z y m a n i e r u c h u
Zespół do zadań specjalnych Rozmowa z Jarosławem Kawulą, wiceprezesem zarządu ds. produkcji i handlu, Grupa LOTOS S.A.
6 2 PA L IWA Fot.: 123rf
T E M AT N U M E R U : R e m o n t y i u t r z y m a n i e ru c h u 10 I Zobaczyć niewidoczne Jerzy Krysztofiak, Marek Wierzchowski 16 I Zespół do zadań specjalnych Rozmowa z Jarosławem Kawulą, wiceprezesem zarządu ds. produkcji i handlu, Grupa LOTOS S.A. 20 I Zarządzanie majątkiem według Grupy Azoty Wiesław Lach, Mateusz Marzec 24 I To nie jest już gaszenie pożaru… Rozmowa z Waldemarem Jahnem, dyrektorem Departamentu Utrzymania Ruchu i Remontów, Grupa Azoty ZAK S.A. 28 I Smar dla oszczędnych Robert Gałkowski 33 I Pomiar na poziomie. Pomiary poziomu cieczy w zbiornikach ciśnieniowych Mariusz Pawlak 39 I Wirtualna maszyna Elmodis 43 I Świetliki Łukasz Apostel 46 I Zrealizowane i zaplanowane Aleksandra Grądzka-Walasz Technologia 51 I Automatyka czyszczenia i kalibracji elektrod pH/redoks w pomiarach cieczy toksycznych, gęstych lub lepkich Mariusz Szwagrzyk 54 I Żywotność czujnika dłuższa o 12 miesięcy. Bezdotykowa konserwacja Mettler-Toledo Sp. z o.o.
Pa l i wa 62 I Potrzeba nam geniuszu TESLI Andrzej Sikora 67 I Rynek paliw w kolorach Krzysztof Romaniuk 71 I Wzrasta rynek paliw, problemy zostają Krzysztof Romaniuk Bezpieczeństwo 79 I (Nie)bezpieczna maszyna Wojciech Kramarek, Dominika Śniegulska-Grądzka 86 I Regulator poduszki Justyna Krysińska 90 I Nie na włosie, a na nitce gazociągu… Katarzyna Stolecka
Potrzeba nam geniuszu TESLI Andrzej Sikora 90
Bezpieczeństwo Fot.: 123rf
Ochrona środowiska 57 I Plastik w obiegu Bożena Mrowiec
Nie na włosie a na nitce gazociągu Katarzyna Stolecka
CHEMIA PRZEMYSŁOWA 3-4/2018 3
O D REDAKC J I
Wydawca: BMP spółka z ograniczoną odpowiedzialnością spółka komandytowa
A l e k s a n d r a G r ą d z k a - Wa l a s z redaktor wydania t e l . 3 2 4 1 5 9 7 7 4 w e w. 2 0 t el . kom . 6 0 2 1 1 5 2 6 4 e - m a i l : a l e k s a n d r a . w a l a s z @ e - b m p. pl
Czwarta rewolucja O
d dłuższego czasu dyżurnym tematem w wielu branżach przemysłu jest rewolucja. Konkretnie czwarta. Określana mianem Przemysłu 4.0, ma poprawiać konkurencyjność przedsiębiorstw dzięki większej automatyzacji maszyn, robotyzacji, sztucznej inteligencji czy internetowi rzeczy. A jeżeli chodzi o obszar UR i remontów? Jak podkreśla Waldemar Jahn (str. 24): – Przemysł 4.0 może być różnie rozumiany. W obszarze utrzymania ruchu i remontów krokiem związanym z cyfryzacją jest „złapanie” danych, parametrów pracy maszyn i urządzeń.
T
ak więc Przemysł 4.0 wydaje się być nieuniknionym kierunkiem, który na zawsze zmieni nasze zakłady. Pytanie tylko, czy wszyscy nadążą za tym postępem. Bo przecież czwarta rewolucja to również wielkie pieniądze, które trzeba zainwestować.
C
zy nazwiemy to „rewolucją”, czy po prostu „zmianami” – widać, że przedsiębiorstwa w np. branży chemicznej są zupełnie inne niż jeszcze kilka lat temu. Również w zakresie wspomnianego już utrzymania ruchu. Takie pojęcia jak: wirtualna maszyna, inteligentna fabryka, specjalistyczne metody badań nieniszczących, o których czytamy w artykule „Zobaczyć niewidoczne” (str. 10), czy nowe metody eksploatacji majątku produkcyjnego (str. 20) – nie są już obce.
C
iekawe natomiast, co będzie potem i czy w ogóle zauważymy kolejny przełom? Czy może płynnie wejdziemy w Przemysł 5.0 czy 6.0.
KRS: 0000406244, REGON: 242 812 437 NIP: 639-20-03-478 ul. Morcinka 35 47-400 Racibórz tel./fax 32 415 97 74 tel.: 32 415 29 21, 32 415 97 93 e-mail: aleksandra.walasz@e-bmp.pl www.kierunekchemia.pl
BMP to firma od 25 lat integrująca środowiska branżowe, proponująca nowe formy budowania porozumienia, integrator i moderator kontaktów biznesowych, wymiany wiedzy i doświadczeń. To organizator branżowych spotkań i wydarzeń – znanych i cenionych ogólnopolskich konferencji branżowych, wydawca profesjonalnych magazynów i portali. Rada Programowa: Jerzy Majchrzak – Przewodniczący Rady Programowej Tomasz Zieliński – Polska Izba Przemysłu Chemicznego Czesław Bugaj Andrzej Biskupski – Instytut Nowych Syntez Chemicznych Adam S. Markowski – Katedra Inżynierii Systemów Ochrony Środowiska, Wydział Inżynierii i Ochrony Środowiska Politechniki Łódzkiej Krzysztof Romaniuk – Polska Organizacja Przemysłu i Handlu Naftowego Andrzej Szczęśniak – niezależny ekspert rynku paliw Artur Kopeć – Grupa Azoty S.A. Andrzej Sikora – Instytut Studiów Energetycznych Sp. z o.o., Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie Agnieszka Gajek – Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytut Badawczy Arkadiusz Kamiński – PKN Orlen S.A.
Prezes zarządu BMP Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp. k. Adam Grzeszczuk Redaktor naczelny Przemysław Płonka Redaktor wydania Aleksandra Grądzka-Walasz Redakcja techniczna Marek Fichna, Maciej Rowiński Prenumerata, kolportaż Adrian Waloszczyk Sprzedaż: Beata Fas, Magda Kozicka, Ewa Dombek, Jolanta Mikołajec, Małgorzata Pozimska, Marta Mazurek Druk: FISCHER POLIGRAFIA Cena 1 egzemplarza – 32,41 zł + 8% VAT Wpłaty kierować należy na konto: Bank Spółdzielczy w Raciborzu Nr konta: 40 8475 0006 2001 0014 6825 0001 PKWiU: 58.14.12.0, ISSN: 1734-8013 Prenumerata krajowa: Zamówienia na prenumeratę instytucjonalną przyjmuje firma Kolporter Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością S.K.A.. Informacje pod numerem infolinii 0801 40 40 44 lub na stronie internetowej http://dp.kolporter.com.pl/ Magazyn kierowany jest do prezesów, dyr. ds. technicznych i głównych specjalistów (mechaników, automatyków, technologów) reprezentujących branżę chemiczną, organizatorów targów, sympozjów, imprez branżowych, urzędów, ministerstw, instytutów, wyższych uczelni oraz biur projektowych. Redakcja nie odpowiada za treść reklam. Niniejsze wydanie jest wersją pierwotną czasopisma Wykorzystywanie materiałów i publikowanie reklam opracowanych przez wydawcę wyłącznie za zgodą redakcji. Redakcja zastrzega sobie prawo do opracowywania nadesłanych tekstów oraz dokonywania ich skrótów, możliwości zmiany tytułów, wyróżnień i podkreśleń w tekstach. Artykułów niezamówionych redakcja nie zwraca. Źródło grafiki na okładce: 123rf
4 CHEMIA PRZEMYSŁOWA 3-4/2018
W obiektywie
PRO J EKT E F RA Zaawansowanie projektu w maju przekroczyło 94%. Projektowanie oraz zakupy i dostawy zrealizowano już w 100%, natomiast zaawansowanie prac budowlano-montażowych przekroczyło 86%. Przepracowano ok 7,5 mln roboczogodzin i odnotowano 4 zdarzenia wypadkowe – wskaźnik wypadkowości LTIF – 0.54. Średnia, dzienna liczba pracowników to blisko 1900. Obecnie trwa rozruch technologiczny instalacji HGU i HVDU oraz odbywa się m.in. odtlenianie i wprowadzanie mediów pomocniczych Fot. Grupa LOTOS S.A.
CHEMIA PRZEMYSŁOWA 3-4/2018 5
Z P O R TA L U
k i e ru n e kc h e m i a . p l
Jedne z najniższych w Europie
Mimo rosnących cen ropy naftowej, w Polsce ceny paliw na stacjach benzynowych nadal należą do najniższych w Europie. Tańszą PB95 mają wyłącznie Rumunia, Turcja, Bułgaria, Kosowo. Podobnie jest z podatkami zawartymi w cenie paliw.
Źródło, fot.: PKN ORLEN
Start-up, który ma szansę podbić świat
Rozbudowa terminalu LNG
Program Rozbudowy Terminalu LNG w Świnoujściu jest odpowiedzią na sygnały płynące z rynku. – Wsłuchujemy się w nie uważnie, analizujemy trendy światowe i możliwości rozwoju – powiedział podczas spotkania z przedstawicielami biznesu Paweł Jakubowski, prezes Polskiego LNG. Program składa się z 4 projektów: zwiększenia zdolności regazyfikacyjnej terminalu poprzez budowę nowych regazyfikatorów SCV, budowy drugiego nabrzeża, budowy trzeciego zbiornika LNG, a także budowy instalacji przeładunkowej LNG na cysterny kolejowe i kontenery ISO. – W 2018 r. planujemy przeprowadzić najważniejsze postępowania przetargowe – zaznaczył Paweł Jakubowski.
Jednym z sześciu najbardziej innowacyjnych pomysłów na biznes wyłonionych w konkursie Start-up Challenge, jest przetwarzanie odpadów z tworzyw sztucznych na rafinowany olej napędowy i frakcje benzyny.
Źródło, fot.: Polskie LNG
Start-up Handerek Technologies zajął pierwsze miejsce w ramach 10. edycji Europejskiego Kongresu Gospodarczego, w kategorii Environment (Ochrona środowiska: technologie dla klimatu, ekologiczne uprawy, smart energy, wykorzystanie surowców, przetwórstwo odpadów). Koncepcja ta umożliwia komercyjne przetwarzanie pod ciśnieniem atmosferycznym odpadów z tworzyw sztucznych na całkowicie rafinowany olej napędowy i frakcje benzyny. Oferowane przez firmę rozwiązanie pomoże spożytkować nieumyte, mieszane odpady.
C I E K AW O S T K A
Źródło, fot.: informacja prasowa
McDonald’s
zmienia jednorazowe sztućce używane w restauracjach. Białe łyżeczki do lodów, transparentne widelce i noże do sałatek z trudnego do recyklingu polistyrenu (PS) zastępowane są przez ich czarne odpowiedniki z polipropylenu (PP), który jest w 100% recyklingowy. To jeden z elementów strategii McDonald’s, zakładającej dążenie do zamkniętego obiegu surowców. Źródło: McDonald’s
6 CHEMIA PRZEMYSŁOWA 3-4/2018
Fot.: 123 rf
Niższy udział podatków VAT i akcyzy w cenie benzyny ma jedynie Bułgaria, Rumunia i Luksemburg. Od 31 marca 2016 do 15 maja 2018 cena ropy Brent w USD podwoiła się. Tylko w ciągu ostatnich 12 miesięcy wzrosła o 61%. Od początku roku jest to wzrost o 18%. Wzrost cen ropy na świecie przekłada się na ceny paliw na stacjach benzynowych również w Polsce, mimo że podatki nie zmieniły się.
www.inspectorex.pl
System Inspector-Ex® NOWOCZESNY SYSTEM DO PROWADZENIA EFEKTYWNEJ KONTROLI I KONSERWACJI URZĄDZEŃ Automatyzacja kontroli w strefach zagrożonych wybuchem Wykorzystywanie technologii Mobilnej PDA Tworzenie paszportów urządzeń Rzetelna weryfikacja stanu technicznego sprzętu Listy kontrolne zgodnie z EN 60079-17 Czytelny i jednoznaczny raport z kontroli Wydłużenie żywotności urządzeń na instalacjach Optymalizacja czasu pracy w zakresie eksploatacji Ograniczenie ilości dokumentacji papierowej
Automatic Systems Engineering Sp. z o.o. www.ase.com.pl
Z P O R TA L U
Koncern rozszerza program budowy punktów ładowania samochodów elektrycznych. PKN ORLEN wytypował w tym celu 150 stacji paliw, położonych zarówno w miastach, jak i przy trasach tranzytowych. W pierwszym etapie pilotażu, do końca 2019 roku, zostanie uruchomionych około 50 szybkich punktów ładowania. Angażując się w rozwój elektromobilności PKN ORLEN zamierza maksymalnie wykorzystać szanse biznesowe, jakie daje ustawa o biopaliwach. W ramach realizowanego projektu do 2019 roku kierowcy samochodów elektrycznych będą mieli możliwość przejechania całej Polski głównym szlakami komunikacyjnymi, ładując swoje pojazdy na stacjach ORLEN.
RO Z M A I TO Ś C I
20-30 minut – tyle czasu potrzebuje kierowca pojazdu elektrycznego, aby naładować akumulator z poziomu 20% do 80% na stacji szybkiego ładowania o mocy 50 kW Źródło: PKN ORLEN
Źródło: PKN ORLEN
PERN porządkuje strukturę grupy
PERN porządkuje swoje aktywa w ramach grupy kapitałowej. Spółka podjęła decyzję o konsolidacji kontrolowanych przez siebie firm serwisowych. W styczniu 2018 roku zakończył się formalny proces połączenia PERN z OLPP. Teraz PERN koncentruje się na konsolidacji operacyjnej. Zmiany będą dotyczyć spółek wchodzących w skład Grupy Kapitałowej: Naftoserwis Sp. z o.o. i Centrum Diagnostyki Rurociągów i Aparatury Sp. z o.o. (CDRiA). Połączenie tych dwóch spółek w najbliższych miesiącach to kolejny krok porządkujący kompetencje w Grupie, tym razem związane z diagnostyką i serwisowaniem infrastruktury PERN. Źródło, fot.: PERN
Więcej ciekawych informacji znajdziesz na portalu
Fot.: 123 rf
ORLEN na rzecz rozwoju elektromobilności
k i e ru n e kc h e m i a . p l
„
– Obserwacja globalnego rynku chemicznego i nawozowego pokazuje, że łączenie potencjałów i konsolidacja to jedyna droga, którą może podążać ten sektor przemysłu. Widać to po wartych dziesiątki miliardów dolarów fuzjach, które zostały przeprowadzone w ostatnich latach – mówi dr Wojciech Wardacki, prezes zarządu Grupy Azoty. Źródło: Grupa Azoty
Nauka i biznes połączą siły 200 mln zł wsparcia czeka na innowacje stworzone wspólnie przez naukowców i przedsiębiorców.
– Działania ministerstwa oraz NCBR precyzyjnie wpisują się w Strategię Odpowiedzialnego Rozwoju premiera Morawieckiego. Chodzi o to, aby Polska gospodarka rozwijała się w jak największym stopniu w oparciu o badania prowadzone przez polskich naukowców – powiedział wicepremier, minister nauki i szkolnictwa wyższego Jarosław Gowin. Nabór do konkursu „Projekty aplikacyjne” rozpocznie się 16 maja i potrwa do 16 lipca br. Źródło: NCBR
UOKiK przeciw Nord Stream 2 Prezes UOKiK postawił zarzuty sześciu spółkom, które podejrzane są o sfinalizowanie transakcji mimo braku zgody.
– Dwa lata temu spółka, która miała zająć się budową gazociągu Nord Stream 2, nie otrzymała od nas zgody na tę transakcję. Niestety, jak wykazało postępowanie wyjaśniające, mimo naszego sprzeciwu, podmioty zdecydowały się na finansowanie tego projektu. Może to oznaczać złamanie prawa antymonopolowego i dlatego stawiamy zarzuty Gazpromowi oraz pięciu innym podmiotom – wyjaśnia prezes UOKiK, Marek Niechciał. Prezes UOKiK postawił zarzuty sześciu spółkom. Są to przedsiębiorcy należący do międzynarodowych grup: Gazpromu z Federacji Rosyjskiej, Engie ze Szwajcarii, a także czterech pochodzących z Holandii: Uniper, OMV, Shell oraz Wintershall. Za naruszenie zakazu dokonania koncentracji grozi kara do 10 proc. obrotu. Ponadto, jeżeli koncentracja została dokonana, a przywrócenie konkurencji na rynku nie jest możliwe, prezes urzędu może nakazać, np. zbycie całości lub części majątku przedsiębiorcy, udziałów, akcji zapewniających kontrolę nad przedsiębiorcą, a także rozwiązanie spółki, nad którą przedsiębiorcy sprawują wspólną kontrolę. Źródło: UOKiK
CHEMIA PRZEMYSŁOWA 3-4/2018 9
T E M AT N U M E R U
I R e m o n t y i U t r z y m a n i e ru c h u
Zobaczyć niewidoczne Jerzy Krysztofiak, Marek Wierzchowski PKN ORLEN S.A.
Fot.: PKN ORLEN
Typowe metody badań nieniszczących stosowane do oceny stanu materiału urządzeń przemysłowych wymagają kontaktu z powierzchnią badaną. W przemyśle rafineryjno-petrochemicznym, jak i w wielu innych gałęziach przemysłu, spełnienie tego warunku jest często utrudnione. W takich przypadkach w PKN ORLEN stosuje się specjalistyczne metody badań.
10 CHEMIA PRZEMYSŁOWA 3-4/2018
T E M AT N U M E R U
„
I
R e m o n t y i U t r z y m a n i e ru c h u
Nie zawsze konieczny jest demontaż izolacji, aby ocenić co się pod nią dzieje
CHEMIA PRZEMYSŁOWA 3-4/2018 11
T E M AT N U M E R U
I R e m o n t y i U t r z y m a n i e ru c h u
W
ykorzystując szerokie spektrum dostępnych metod badawczych do diagnostyki urządzeń w Zakładzie Produkcyjnym w Płocku, ORLEN dąży do doskonałości operacyjnej. Dzięki takiemu podejściu w koncernie realizowane są filary strategii utrzymania ruchu w zakresie bezpieczeństwa, niezawodności i dostępności operacyjnej oraz rozwoju i innowacji. W ramach realizacji strategii rozwijane są stosowane metody badań i inspekcji, diagnostyki predykcyjnej i inżynierii odwrotnej. Takie działania przekładają się na zwiększenie efektywności i przynoszą wymierne korzyści ekonomiczne dla ORLENU. Badania nieniszczące urządzeń i konstrukcji stanowią grupę metod badawczych, które dostarczają
FOT. 1 Widoczny profil trójnika rury 4” oraz dwóch parogrzejek ze zmierzonymi grubościami ścianek
informacji o własnościach materiału obiektu. Zastosowanie tego typu badań uzasadniają głównie względy bezpieczeństwa oraz aspekt ekonomiczny wystąpienia nieprzewidzianej awarii. Im bardziej krytyczny jest obiekt, tym bardziej dotkliwe mogą być ewentualne skutki jego nagłego uszkodzenia.
Badania miejsc trudno dostępnych Ograniczeniem większości metod badawczych stosowanych do oceny stanu materiału rurociągów i aparatów jest fakt, że analizie podlega jedynie obszar FOT. 2 Rzut powierzchni ścianki rurociągu z widocznymi wżerami korozyjnymi
12 CHEMIA PRZEMYSŁOWA 3-4/2018
bezpośrednio pod czujnikiem lub głowicą pomiarową. Uniemożliwia to ich stosowanie w miejscach, w których nie jesteśmy w stanie zapewnić kontaktu czujnika pomiarowego z powierzchnią badaną (np. przepusty pod drogami, rurociągi podziemne, konstrukcje typu „rura w rurze”) oraz przy utrudnionym bezpośrednim dostępie do powierzchni badanej (np. powierzchnie izolowane). Jedną z metod NDT (Non Destructive Test), mogących umożliwić nam ocenę stanu miejsc, do których nie mamy bezpośredniego dostępu, jest metoda dalekozasięgowej defektoskopii ultradźwiękowej (LRUT – ang. Long Range Ultrasonic Testing), nazywaną również metodą fal kierowanych (GWT – ang. Guided Waves Testing). Wykorzystuje ona fale ultradźwiękowe o różnej częstotliwości rozchodzące się wzdłuż falowodu, którym może być ścianka rurociągu lub zbiornika ciśnieniowego. System do badań składa się z opaski, na której montuje się przetworniki piezoelektryczne generujące fale ultradźwiękowe, moduł zasilający i jednostkę sterującą (komputer z oprogramowaniem). Ilość przetworników piezoelektrycznych montowanych na opasce zależy od obwodu obszaru badanego. Wygenerowane przez przetworniki piezoelektryczne fale ultradźwiękowe rozchodzą się w całym przekroju ścianki rurociągu. Napotykając na przeszkodę (nieciągłość w materiale lub wżery korozyjne), fala ulega odbiciu, wraca i zostaje zarejestrowana przez głowicę, a następnie w postaci impulsu elektrycznego przesłana jest do aparatury rejestrującej. Zapis w układzie wysokość amplitudy – czas przejścia fali – pozwala określić odległość od głowicy i wielkość nieciągłości, od której nastąpiło odbicie. Metoda GWT pozwala na wykrycie wad materiału, pęknięć i pocienień zarówno na powierzchni zewnętrznej, jak i wewnętrznej. Wykrywa ubytki materiału na poziomie 5% powierzchni przekroju. Zasięg jest uzależniony od stanu powierzchni rurociągu, obecności systemów powłok malarskich, obecności przeszkód konstrukcyjnych, takich jak kształtki lub kołnierze oraz lepkości płynącego przez rurociąg medium. Przeciętnie wynosi ok. 50 metrów. Najlepsze wyniki uzyskuje się na długich prostych nieizolowanych odcinkach rurociągów z medium gazowym, osiągając nawet 175 metrów. Na obecnym etapie metodę GWT wykorzystuje się do badania den zbiorników, lin stalowych, szyn i rurociągów. Zaletami metody jest możliwość przeprowadzania badań „na ruchu” instalacji, szeroki wachlarz możliwych do wykrycia uszkodzeń oraz mały zakres i koszt przygotowań potrzebnych do przeprowadzenia badań – należy odsłonić i oczyścić zaledwie odcinek rurociągu o długości ok. 1 metra. Jednocześnie GWT ma ograniczony zakres stosowania ze względu na niejednoznaczne wskazania w obecności króćców, kształtek lub rozgałęzień rurociągu na badanym odcinku, a także niewykrywanie małych wżerów.
T E M AT N U M E R U
Prowadzone dotychczas testy wykazały znaczne ograniczenia metody spowodowane z jednej strony tłumieniem energii fali biegnącej w przekroju rury przez przylegającą izolację oraz „lepkie” media płynące w rurociągu, a z drugiej – przez rozproszenie na spoinach, podporach i nierównościach powierzchni spowodowanych np. przez rdzę. W drastycznych przypadkach może spowodować to ograniczenie zasięgu badania do kilku metrów. Jednak znaczące potencjalne zalety metody, takie jak badania na długich odcinkach całego przekroju ścianek rur i w miejscach niedostępnych (np. przepusty w ścianach, pod drogami, układów „rura w rurze”, pod izolacją bez konieczności opróżniania rurociągów) skłoniły nas do monitorowania rozwoju tej metody oraz prowadzenia dalszych testów. W najbliższym czasie planowane są, wraz z przedstawicielami ośrodków naukowych, dalsze testy w celu określenia poziomu wykrywalności ubytków i nieciągłości w warunkach przemysłowych przy tradycyjnym wykorzystaniu metody LRUT/GWT do badania stanu materiału rurociągów. W następnej kolejności planujemy przetestować możliwości tej metody do badania ścianek dużych powierzchni, jak np. płaszcze krystalizatorów na instalacji PTA, dla których użycie emisji akustycznej ze względu na duże szumy jest niemożliwe.
Testujemy nowe metody Jednym z problemów diagnostycznych na instalacjach produkcyjnych jest możliwość oceny stanu materiału i spoin urządzeń pod izolacją. Dotychczas stosowane metody badawcze mają ograniczone zastosowanie lub wręcz nie pozwalają na badanie urządzeń o wysokiej lub niskiej (ujemnej) temperaturze. Dodatkowo urządzenia te są izolowane. Zdjęcie izolacji to dodatkowe koszty, a odkryte powierzchnie o bardzo wysokiej lub niskiej temperaturze stanowią znaczne zagrożenie dla personelu. Dlatego też intensywnie poszukujemy metod badawczych pozwalających analizować materiał urządzeń
I
R e m o n t y i U t r z y m a n i e ru c h u
FOT. 3 Badanie metodą PEC
przez izolację, bo przecież nie zawsze konieczny jest demontaż izolacji, aby ocenić co się pod nią dzieje. Jako najbardziej perspektywiczne specjaliści PKN ORLEN S.A. wytypowali dwie metody: Radiografię Cyfrową (CR) oraz Impulsowe Prądy Wirowe (Pulsed Eddy Current – PEC). W związku z dużymi potencjalnymi możliwościami diagnostycznymi oraz brakiem praktycznych doświadczeń w kraju z zastosowaniem tych metod rozpoczęliśmy testy przydatność obu metod w warunkach przemysłowych.
Radiografia cyfrowa Radiografia cyfrowa (CR) pozwala uzyskać, przez izolację, obraz radiograficzny profilu lub rzut powierzchni ścianki rurociągu, zaworu lub króćca w czasie rzeczywistym na monitorze komputera. Istnieje kilka odmiennych pod względem technicznym rozwiązań systemów CR.
FOT. 4 Mapa grubości ścianki badanego obszaru. Każdy wymiar jest średnią wartością grubości z obszaru równego wartości „footprint”
CHEMIA PRZEMYSŁOWA 3-4/2018 13
T E M AT N U M E R U
I R e m o n t y i U t r z y m a n i e ru c h u
FOT. 6 Fragment mapy korozji
FOT. 5 Mapscanner z jednostką centralną Omniscan SX
Na jednej z instalacji produkcyjnych testowano możliwości zastosowania radiografii cyfrowej do określania grubości ścianek rurociągów oraz oceny ilościowej występowania korozji wżerowej. W trakcie badań wykonywano prześwietlenie izolowanych rurociągu 4” i 28”. Uzyskano obrazy i określono grubości ścianek zaizolowanego trójnika oraz parogrzejek. Pierwsze testy potwierdziły duże możliwości w zakresie ujawniania ubytków materiału pod izolacją, przy czym wykrywalność w dużej mierze zależy od wielkości i grubości badanego obiektu. W celu wytypowania najlepszego systemu oraz przydatności metody do innych zastosowań planowane są dalsze testy na instalacjach.
pomiarów metodą ultradźwiękową dochodzi do 18%. Tak duży błąd nie pozwala stosować metody jako jedynej do określania grubości ścianek badanych elementów. Siatka lub blacha ferrytyczna podtrzymująca izolację w znacznym stopniu utrudnia pomiary, a czasem je wręcz uniemożliwia. Należy również pamiętać, że metodę można stosować tylko do materiałów ferromagnetycznych o grubości od 3 do 35 mm z izolacją do grubości max ok. 200 mm. Na obecnym etapie rozwoju metoda PEC, ze względu na swe zalety (badanie na ruchu bez zdejmowania izolacji, szybkość badania, dobrą powtarzalność wyników), może być stosowana jako metoda jakościowa do badań przesiewowych w celu wskazywania miejsc z ubytkami grubości na skutek korozji lokalnej pod izolacją lub erozji oraz do monitorowania prędkości ubytków.
Podnosimy standardy bezpieczeństwa Impulsowe Prądy Wirowe Do określania ubytków materiału pod izolacją zastosowano również metodę Impulsowych Prądów Wirowych PEC (Pulsed Eddy Current – impulsowa metoda prądów wirowych). Metoda ta do pomiaru grubości ścianek wykorzystuje zjawisko zależności czasu zaniku wzbudzonych w badanym materiale prądów wirowych od jego grubości. Testy metody prowadzono na instalacji Olefin. Badania prowadzone były na zaizolowanym rurociągu oraz płaszczu wymiennika. Wymiennik pokryty był izolacją z wełny mineralnej o grubości 50 mm oraz 1 mm blachą aluminiową, pomiary wykonano na powierzchni 1000 x 1000 mm, z użyciem sondy pomiarowej pozwalającej uzyskać footprint 95 mm (co oznacza, że każdy wynik był średnią grubością z obszaru o średnicy 95 mm). Rurociąg posiadał izolację o grubości 100 mm i blachą stalową grubości 1 mm, w tym wypadku footprint wynosił 127 x 222 mm. Testowano możliwości metody w zakresie wydajności, ograniczeń stosowania oraz dokładności pomiarów grubości ścianek. W wyniku testów stwierdzono, że błąd pomiaru grubości metodą PEC w stosunku do tradycyjnych
14 CHEMIA PRZEMYSŁOWA 3-4/2018
W celu zminimalizowania prawdopodobieństwa wystąpienia awarii i zwiększenia dostępności instalacji produkcyjnych niezbędna jest wiedza o stanie materiału i rodzaju zachodzących procesów degradacyjnych na poszczególnych urządzeniach. Wiedza ta poparta pomiarami pozwala ocenić pozostałą żywotność urządzeń. Jednym z trudniej wykrywalnych i ocenianych procesów degradacyjnych jest wewnętrzna korozja wżerowa. Tradycyjne pomiary grubości ścianek z użyciem ręcznych grubościomierzy ultradźwiękowych pozwalają zmierzyć grubość ścianki punktowo i ocenić szybkość korozji równomiernej. Ze względu na znikome prawdopodobieństwo trafienia na najgłębsze wżery i uzyskania od nich sygnału pomiarowego, metoda ta nie pozwala określić, czy na danym urządzeniu mamy do czynienia z korozją wżerową. Dlatego też Zespół Badań Materiałowych wykorzystał do badań MapScanner z głowicą ultradźwiękową Phased Array – Hydroform. Urządzenie to, dzięki wieloprzetwornikowej głowicy oraz sprzężeniu poprzez słup wody, pozwala mapować powierzchnię płaszcza w celu wykrycia wszelkich zmian grubości, w tym wżerów korozyjnych.
T E M AT N U M E R U
I
R e m o n t y i U t r z y m a n i e ru c h u
FOT. 7 Obraz postępowania zużycia wymiennika w okresie 2013-2014
Skaner pozwala w ciągu godziny wykonać ponad 1000000 pomiarów, mierząc badaną powierzchnię co 1 mm. W wyniku pomiarów otrzymujemy kolorową mapę z zaznaczonymi wżerami lub innymi defektami ścianek urządzeń i rurociągów z precyzyjnym określeniem ich położenia oraz głębokości.
System inspekcji rur wymienników Od wielu lat na instalacjach produkcyjnych PKN ORLEN S.A. prowadzone jest predykcyjne badanie wymienników metodą prądów wirowych ET. Metoda prądów wirowych oparta jest na zjawisku indukcji magnetycznej, polegającej na działaniu zmiennym polem magnetycznym, na badany obiekt znajdujący się w strefie działania sondy. Rozwój techniki pozwolił na opracowanie urządzeń wykorzystujących zjawisko, a postęp w dziedzinie komputeryzacji spowodował powstanie dedykowanego specjalistycznego oprogramowania umożliwiającego prowadzenie monitoringu badanego obiektu i prowadzenie planowanej kontroli eksploatacyjnej opartej o statystykę wyników. Prowadzone badania pozwalają na określenie aktualnego stopnia zużycia (stopnia pocienienia ścianek) rur wymienników oraz wykrycia występujących wad i wykonania bieżącej naprawy. W perspektywie długookresowej badania umożliwiają określenie tempa postępowania degradacji oraz pozwalają na przewidywanie terminu, w którym aparat musi zostać wymieniony na nowy.
Zaletą badań jest duża szybkość interpretacji wyników oraz wysoka wiarygodność badań, dzięki czemu można podjąć w trakcie remontu wykonanie napraw rurek o nieakceptowanym poziomie zużycia. Takie podejście jest podstawą do zapewnienia wysokiego poziomu niezawodności instalacji produkcyjnej, a także zapobiega możliwości wystąpienia awarii. Predykcyjne badanie wymienników metodą prądów wirowych jest podstawowym elementem monitoringu eksploatacyjnego w oparciu o statystykę wyników, umożliwiającym zamówienie nowych aparatów z odpowiednim wyprzedzeniem. *** Metody badań nieniszczących są ciągle rozwijane i wykorzystywane w różnych dziedzinach przemysłu. Ich szerokie zastosowanie wynika zarówno z potrzeby diagnozowania stanu aparatów i urządzeń, utrzymania bezpieczeństwa, jak i oczekiwanego wysokiego poziomu niezawodności. W PKN ORLEN S.A. stawiamy na rozwój metod diagnostycznych jako jeden z kluczowych elementów realizacji strategii utrzymania ruchu. Wdrożone metody badań dają możliwości skutecznej realizacji analizy ryzyka oraz są kluczowe dla prowadzonego od kilku lat programu RBI (Risk Based Inspection). Fot. PKN ORLEN
CHEMIA PRZEMYSŁOWA 3-4/2018 15