کاربرد Fitness for Service-FFS در صنعت نفت، گاز، پتروشیمی
"شرکت فن فولاد سابین "
همانطور که از اسم این ارزیابی پیداست ، "صلاحیت برای ادامه سرویس" یک روش مطمئن و تایید شده برای تصمیم گیری در مورد ادامه سرویس دهی یک قطعه می باشد.
API579در سال 2000 توسط انستيتو نفت آمريكا براي انجام ارزيابي هاي مناسب بودن براي سرويس دهي منتشر شد. اگرچه اين استاندارد مخصوص صنايع پالايشي و پتروشيمي تدوين شده بود اما كاربرد گسترد ه اي در ساير صنايع درمورد ارزيابي مخازن تحت فشار، مخازن ذخيره و سيستم لوله كشي نيزپيدا كرد. در سال 2007 در نتيجه همكاري انستيتو نفت آمريكا با انجمن مهندسان مكانيك امريكا (ASME) استاندارد بروز شده اي تحت عنوان API 579 / ASME FFS منتشر شد.
صلاحیت کار براي سرويس دهي چيست؟
اين ارزيابي ها يك روش چند شاخه اي براي بررسي اين نكته هستند كه آيا قطعه مورد نظر توانايي ادامه دادن به سرويس دهي را دارد يا خير. تجهيز يا سيستم مورد بررسي مي تواند معيوب يا
داراي تخريب باشد يا تحت شرايط عملياتي سخت تر از آنچه براي آن طراحي شده قرارگرفته باشد.
خروجي ارزيابي FFSتصميمي براي تعمير، تعديل، جايگزيني و يا از رده خارج نمودن تجهيز است . بعنوان بخشي از ارزيابي مي توان ارزيابي عمر باقيمانده را نيز انجام داد كه مي تواند مبنايي براي مشخص نمودن بازه هاي زماني مناسب بازرسي و بودجه لازم براي هنگام خارج نمودن قطعه از سرويس باشد.
ارزيابي FFSمعمولآ شامل چندين بخش مهندسي باشد:
آناليز تنش: اين بخش عبارتست از يك تخمين مناسب از تنش وارد شده به قطعه-سازه براي ارزيابي يكپارچگي مكانيكي و عمرباقيمانده تجهيز.
مهندسي مواد/متالورژي: اين بخش مستلزم درك از عملكرد متريال هاي مختلف تحت محيط هاي متفاوت، دماهاي متفاوت و سطح تنش براي اطمينان از عملكرد مطمئن و قابل اطمينان است.
آزمون هاي غيرمخرب : پيش از ارزيابي نياز است تا عيوب تشخيص داده شده و از نظر ابعادي اندازه گيري شوند. بهترين روش بازرسي به فاكتورهايي
همانند نوع عيب يا تخريب موجود و دسترسي مطلوب به آن بستگي دارد.
خوردگي: علاوه برموارد بالا داشتن درك مناسبي از مكانيزم هاي تخريب محيطي كه مي تواند منجر به تخريب هاي مشاهده شده براي ارزيابي شوند، نيز ضروري است. هرچه دراين حوزه علم وتخصص بيشتري وجود داشته باشد، پيش بيني و اجرا اقدامات اصلاحي مناسب تر نيز آسان تر خواهد بود.
شرايط سرويس دهي : مشورت و هماهنگي با پرسنل عملياتي يكي از الزامات لازم براي تشخيص پارامترهاي عملياتي تاثيرگذار در ارزيابي هاي FFS مي باشد . اطلاعاتي همانند دما، فشار عملياتي و دستورالعمل هاي خاموشي و شروع بكار از كليدهاي مهم براي ارزيابي FFS هستند.
مكانيك شكست : از اين حوزه براي بررسي و ارزيابي ترك و عيوب صفحه اي استفاده مي شود.
آمار و احتمال : ازاين مورد براي آناليز اطلاعات و ارزيابي ريسك هاي احتمالي استفاده مي شود.
ازنقطه نظر پيچيدگي، دستورالعمل هاي ارزيابي مناسب بودن براي سرويس دهي مي توانند در محدوده اي از ارزيابي هاي ساده تا مدلساز ي هاي سطح بالاي كامپيوتري مشتمل بر آناليز هاي المان محدود و ديناميك سيالات محاسباتي(CFD) را در برگيرند.
سطح نياز به اين پيچيدگي بسته به نوع مسئله متفاوت است. در برخي از موارد كه امكان ارزيابي با
استفاده از دستورالعمل هاي ساده وجود ندارد باید از آناليز هاي پيشرفته استفاده كرد.
سطوح ارزیابی شامل سه سطح است :
سطح 1 : اين سطح ارزيابي پايه اي است كه شامل محاسبات دستي است . اين سطح محافظه كارانه ترين نتايج را كه تبعاً داراي بالاترين حاشيه اطمينان هستند را نشان خواهد داد.
سطح 2 :
اين سطح از ارزيابي پيچيده تر از سطح پيشين است و بايد فقط توسط مهندسين مسلط به استاندارد API/ASME انجام شود. بسياري از محاسبات سطح دو مي توانند همراه با محاسبات كامپيوتري باشند. درجه محافظه كارانه بودن نتيجه حاصل از ارزيابي هاي اين سطح كمتر از سطح يك مي باشد و نيازمند اطلاعات دقيق تري وجزئي تر مي باشد.
سطح 3 :
اين سطح پيچيده ترين سطح ارزيابي هاست. ارزيابي سطح سه شامل شبيه سازي كامپيوتري و آناليز هاي المان محدود (FEA)يا ديناميك كامپيوتري سيال (CFD) مي باشند.
مزایای صلاحیت کار برای ادامه سرویس
بی تردید بحث ایمنی در هر شرکتی از نظر اخلاقی از اهمیت ویژهای برخوردار است. در تهیه، حمل و نگهداری مایعات و گازهای تحت فشار بحث عدم رعایت ایمنی مخاطره آمیز خواهد بود و با رعایت دستورالعملهای ایمنی می توان این موارد را به حداقل رساند. در صورتی که ارزیابیهای لازم برای تجهیزات کلیدی انجام شود در بازه زمانی تعیین شده برای کار، احتمال قطع ناگهانی برنامه های کاری و پروژه ها به حداقل خواهد رسید.
هنگامی که نقص یا آسیب شناسایی می شود، تصمیم گیری در مورد چگونگی مقابله با آن پیامدهای اقتصادی فراوانی دارد. صلاحیت کار برای ادامه سرویس تعیین می کند که آیا تا پایان کار، ایمنی و کیفیت تامین خواهد بود یا خیر. اگر نتیجه ارزیابی FFS در چنین مواردی مطلوب باشد، اپراتور می تواند از توقف برنامه و هزینه اضافه جلوگیری
کند. حتی در هنگام توقف تجهیزات و تعطیلی کار، چه برنامه ریزی شده و چه ناگهانی، به دو علت مطلوبست که تا حد امکان تعمیر صورت نگیرد:
به علت صرفه جویی در هزینه تعمیرات غیر ضروری
به این دلیل که هر تعمیر در سازه ها خود منجر به کوتاه شدن عمر مفید آنها می شود. به طور مثال برای سازه ای که در آن ترکی ایجاد شده است، بریدن ترک و جوش دادن قطعه ای بر روی سازه از عمر و استحکام سازه می کاهد.
مزیت اقتصادی کمتر بحث شده اما باید بدانیم که FFS می تواند منجر به بهبود عملکرد شود و منافع ذیل را در پی دارد:
� رفع نواقص و معايب جزئي قبل از نياز به تعميرات كلي.
� جلو گيري از افزايش اثرات عيوب و نواقص و توسعه آن در کل مجموعه.
� افزايش طول عمر خطوط لوله و در نتيجه صرفه جويي در خريد تجهيزات جديد.
� كاهش توقف توليد و جلوگيري از زيان هاي ناشي از وقفه دركار.
� افزايش راندمان و بازده کاري متخصصين قسمت نصب و تعميرات.
� كاهش تعميرات كلي و تكراري و غير ضروری و در نتیجه صرفه جويي در نيروی کار و سرمايه هاي انساني.
� كاهش مصرف لوازم يدكي و تقليل هزينه مربوطه.
� تشخيص نوع عملكرد و تعيين هزينه هاي تعميراتي مربوطه به منظور تصميم گيري در مورد تهيه و انتخاب تجهیزات (خطوط لوله) جديد.
� افزايش راندمان توليدي و كاهش هزينه هاي توليد.
دلایل استفاده از FSS
� تعیین عمر باقیمانده تجهیزات آسیب دیده
� اطمینان از ایمنی تجهیزات پس از عمر طراحی آنها
� اثبات استحکام کافی نمونه با وجود نقص
� افزایش فاصله های زمانی بازرسی
� کاهش زمان از کارافتادگی و خاموشی تجهیزات
مهمترین نواقصی که می تواند تجهیزات و سازه را تحت تاثیر قرار دهد:
� شکست ترد (Brittle Fracture)
� خوردگی عمومی (General Metal Loss)
� خوردگی موضعی (Local Metal Loss)
� خوردگی حفره ای (Pitting Corrosion)
� تاول هیدروژنی
� رشد ترک
� خستگی
� خزش
� ترک ناشی از خوردگی تنشی (SCC)
� تردی هیدروژنی
� حملات هیدروژنی در دمای بالا
� خرابی ناشی از آتش سوزی
� ترک خوردگی هیدروژنی
کاربردها FSS
v مخازن ذخیره
v مخازن تحت فشار
v لوله های انتقال
v مبدل های گرمایی و دیگ های بخار
v لوله ها
v ایستگاه های فشار
v لوله ی متصل به دیگ های بخار
v توربین ها
v لوله های اصلی
v شیر اطمینان
v پمپ ها
v کمپرسورها
v برج های تقطیر
ابزارک تصویر