بویلرها و مخازن تحت فشار

بازرسی بویلرها و مخازن تحت فشار، عنوان ششمین فصل از کتاب بازرسی فنی ساخت تجهیزات صنعتی، تألیف کلیفورد ماتئوس است که توسط دکتر فرشید مالک و شماری از همکارانش ترجمه شده است. از آنجا که بازرسی و تأیید تجهیزات حساس صنعتی از جمله مهمترین مسئولیت های پیش روی فارغ التحصیلان رشته های مهندسی در مسیر شغلی است، برآن شده ایم تا گزیده ای از این فصل از کتاب یاد شده را به عنوان مرجعی قابل اعتنا در مبحث بازرسی اثر بخش در پروژه ها، در چند بخش و به صورت متوالی منتشر کنیم. به این امید که مورد استفاده مخاطبان، به ویژه جامعه مهندسی قرار گیرد.
بازرسی بویلرها و مخازن تحت فشار، اصلی ترین نقش یک بازرس به شمار می رود. هر نیروگاه یا تأسیسات فرآوری، تعداد زیادی مخزن تحت فشار با کاربردهای گوناگون دارد. بعضی از این مخازن تحت فشار مانند قسمت های تشکیل دهنده واحد تولید بخار یا تقطیر کننده های بزرگ پیچیده و بعضی دیگر مانند مخازن تحت فشار اتمسفری یا فشار پایین و دریافت کننده های هوا از مراحل طراحی و ساخت ساده تری برخوردارند. هر چند محدوده این فعالیت ها گسترده است؛ اما وظیفه بازرس در تمام این موارد مشابه است.
● معیارهای مناسب بودن برای منظور (FFP)
مخازن تحت فشار به صورت بالقوه خطرناک هستند، چون در هنگام استفاده، مقادیر زیادی انرژی ذخیره را در خود جای می دهند. به این دلیل مهم ترین معیار مناسب بودن برای منظور (FFP)، حفظ یکپارچگی است. در بازرسی مخازن بایستی مطمئن شد که مخزن تحت فشار ایمنی دارد و دچار تخریب نمی شود. واضح است که جنبه های مختلف مهندسی می تواند این ایمنی را تحت تأثیر قرار دهد؛ طراحی، خزش، خستگی، مقاومت به خوردگی و مهارت در ساخت، همگی اثراتی دارند. پدیده های فوق در ایمنی یک مخزن تحت فشار نقش دارند، اما یکپارچگی عبارتی کلی تر از ایمنی است.
خوشبختانه، به منظور تأیید یکپارچگی این مخازن تحت فشار در۱۰۰ سال گذشته، صنعت مجموعه ای از معیارها را گسترش داده؛ که هدف آنها تضمین یکپارچگی مخازن تحت فشار ساخته شده است. بعضی از این معیارها شامل قوانین سرسختانه و بعضی دیگر شامل یک سری راهنمایی ها است. هر چند این معیارها کامل نیستند؛ ولی عملاً بهترین مجموعه ای هستند که می توان یافت. شکل۱ این معیارها را مشتمل بر
۱) ارزیابی مستقل طراحی
۲) قابلیت ردیابی مواد
۳) ارزیابی غیر مخرب
۴) آزمایش فشار نشان می دهد. در این شکل، نحوه قرار گیری این عناصر در کنار هم نمایش داده شده است. نقش یک بازرس، نظارت برقرارگیری این عناصر در محل خود، اجرای کامل آنها و در مجموع درست عمل کردن مکانیزم کنترل مخزن تحت فشار است. با این کار، با وجود مستقل بودن بازرس، خود او نیز بخشی از مکانیزم کنترل خواهد شد.
در یک وضعیت بازرسی واقعی، غالباً طرفهای متعددی درگیر هستند. سازنده، پیمانکار اصلی و بازرس قانونی، همه FFP را مدنظر دارند؛ هر چند تفاوتهایی در کانون توجه هر یک وجود دارد. در اینجا بایستی اشاره کرد که بازرسی مخزن تحت فشار رایج ترین مکان برای دوباره کاری در امور بازرسی است. پس بهتر است طرف های درگیر انتظار آن را داشته باشند و با آن به صورت منطقی برخورد کنند. اگر شما در بازرسی مخازن تحت فشار درگیر باشید، به زودی با گواهی اجباری آشنا خواهید شد. در ادامه مطلب، این موضوع که چگونه این گواهی بخشی از مفهوم یکپارچگی و FFP را شامل می شود، مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
● گواهی اجباری
در مورد گواهی اجباری مخازن تحت فشار، ابهامات رایجی وجود دارد. بنابراین جای تعجب نیست که در این مورد با مطالب گیج کننده ای روبرو شوید؛ این سؤال حتی در بین شرکتهای با تجربه و کارکنان حرفه ای آنها نیز وجود دارد که اساساً این گواهی چیست و چه کاربردی دارد. بنابراین، درکی درست از این مفهوم، می تواند به عملکرد مؤثر بازرسی کمک کند.
● چرا به گواهی نیاز است؟
▪ به چهار دلیل یک مخزن تحت فشار نیازمند گواهی است. این موارد عبارتند از:
- نیاز به گواهی توسط کشوری که مخزن تحت فشار در آنجا نصب و استفاده خواهد شد، از طریق مجاری قانونی الزام یا ارجاع شده باشد.
- نیاز به گواهی توسط شرکتی که خود مخزن تحت فشار را بیمه می کند الزام و یا ارجاع شده باشد، همچنین است برای مسئولیت های طرف دوم و سوم، هنگامی که کاربرد داشته باشد.
- سازنده، پیمانکار و کاربر نهایی، کسب گواهی را انتخاب می کند؛ چون احساس می کند که:
- این گواهی به حفظ یک استاندارد مناسب در زمینه طراحی و ساخت کمک می کند.
- شاهدی است که نشان می دهد الزامات اجباری در مورد دقت در ساخت مخزن تحت فشار رعایت شده است.
همانطور که مشاهده می شود سه دلیل از این دلایل، نتیجه الزام قانون و یا حداقل ارجاع توسط مجاری قانونی و سازمان های بیرونی است؛ در حالیکه دلیل دیگر، تصمیمی داوطلبانه است که توسط طرفهای درگیر اتخاذ شده است. با کمال تعجب، حدود۳۰ درصد از مخازن تحت فشاری که گواهی را دریافت می کنند، در نتیجه اقدام داوطلبانه بوده است؛ در حالیکه بقیه آنها در نتیجه الزاماتی بیرونی است که در برخی موارد می تواند بیشتر ذهنی باشد تا واقعی. دلیل اصلی این مطلب آن است که در تعدادی از کشورهای جهان الزامات اجباری مبهم است و در بعضی دیگر اساساً چنین الزاماتی وجود ندارد. سازندگان و پیمانکارانی که کمتر حاضر به ریسک کردن هستند، فرض می کنند چنین گواهی الزامی است و برای کسب آن تلاش می کنند.
● گواهی چیست؟
گواهی، تلاش به منظور ایجاد اطمینان از یکپارچگی به طریقه ای است که به وسیله سازمانهای بیرونی پذیرفته شود. در اینجا از استانداردها یا کدهای مخزن تحت فشار مورد قبول مانند BS ۵۵۰۰ و TRD به عنوان شاخص و عرف خوب پذیرش استفاده می شود. گواهی، جنبه های طراحی، تولید و آزمایش مخزن تحت فشار را تا آنجایی که این جنبه ها با حداقل های ذکر شده در استاندارد انطباق داشته باشند، مورد نظر قرار می دهد. به عبارت دیگر، گواهی مدرکی است که نشان دهنده انطباق می تواند مخزن تحت فشار با معیارهای کد است. البته بایستی توجه داشت انطباق با کد ASME یک استثنا است- در آمریکا، این انطباق می تواند یک الزام قانونی باشد. بنابراین، اگر یک مخزن تحت فشار به طور کامل گواهی شود، مدرک محکمی وجود دارد که آن مخزن تحت فشار با الزامات آن کد یا استاندارد انطباق دارد.
به منظور کسب گواهی کامل، سازمان صادر کننده آن باید فعالیت های خود را با موارد مندرج در کد هماهنگ سازد. هر چند تفاوت هایی بین کدهای مختلف وجود دارد، با این حال الزامات اساسی موجود در کدها شامل مواد زیر است:
- ارزیابی کامل از مراحل طراحی
- اطمینان از قابلیت ردیابی مواد به کار رفته
- نظارت بر فعالیتهای NDT و مرور نتایج
- نظارت بر آزمایش فشار
- پایش فرآیند ساخت
- صدور یک گواهی (»فرم X« استاندارد BS ۵۵۰۰ و یا معادل آن)
به شباهت های بین این فعالیت ها و معیارهای موجود در شکل۱ توجه کنید. همچنین به یک تفاوت عمده توجه داشته باشید: بازرس گواهی دهنده، یک مشارکت ارزشمند در»مکانیزم کنترل« فرآیند ساخت است؛ اما تمام آن نیست و تنها قسمتی از آن است. به منظور ممانعت از ایجاد برداشت نامناسب، بهتر است به محدودیتهای گواهی توجه شود. گواهی مخازن تحت فشار معمولاً:
- تضمینی برای بی نقصی و یکپارچگی نیست.
- نشان دهنده مناسب بودن برای منظور نیست.
- با جنبه های مهندسی خاص مخزن تحت فشار نظیر موقعیت نازل ها، دقت ابعادی، ابزار دقیق، مقاومت به خوردگی، رنگ آمیزی خارجی و حفاظت داخلی (که شامل شات بلاست و آماده سازی نیز هست) ارتباط خاصی وجود ندارد.
گواهی، ابزاری به منظور انتقال مسئولیت های قرار دادی یا تعهدات در قبال عملکرد محصول به سازمان گواهی کننده محصول نیست. البته بایستی توجه داشت در عمل گواهی کننده به ندرت نقشه ها و مدارک دیگر را تأیید می کند. - معمولاً این گونه مدارک ممهور به مهر »بررسی شد« می شوند. همچنین در فرآیند گواهی دادن، اکثر جزئیات فنی مانند مجوزهای ارفاقی معمولاً با عنوان »مورد توجه قرار گرفت« ثبت می شوند، نه به عنوان »مورد توافق قرا رگرفت«.
محدودیت های فوق معمولاً در فرآیند گواهی دادن با فقدان درک صحیح مواجه می شود.
● چه کسی می تواند مخازن تحت فشار را تأیید کند؟
در مورد این سؤال، دو جنبه باید در نظر گرفته شود: استقلال و صلاحیت.
▪ استقلال
کدهای مخزن تحت فشار اصلی شامل BS ۵۵۰۰ و TRD مخازن تحت فشاری را می پذیرند که در صورت انطباق کامل با استاندارد به وسیله یک سازمان مستقل از تولیدکننده نیز تأیید شوند. این مطلب به معنی آن است که نباید ارتباط مستقیمی بین سازمانهای پیگیر بحث تجاری و سازمانهای تأیید کننده مخزن تحت فشار وجود داشته باشد.
▪ صلاحیت
در بسیاری از کشورهای اروپایی، سازمانهایی که صلاحیت لازم برای تأیید مخازن تحت فشار را داشته باشند، محدود هستند. بر حسب تعریف، سازمانهای گواهی دهنده در هر دو جنبه استقلال و صلاحیت توسط مقامات مجاز دولتی مورد ارزیابی قرار می گیرند. مخازن تحت فشار ASME در اینجا نیز یک مورد خاص هستند.
در انگلستان، به سادگی می توان به این عبارت برخورد کرد که گواهی مخزن تحت فشار باید توسط یک شخص یا سازمان »صلاحیت دار« صورت پذیرد. انتظار نداشته باشید معیارهای صلاحیت دقیقاً مشخص شده باشد. صلاحیت تنها هنگامی زیر سؤال می رود که حادثه ای اتفاق افتاده باشد. در این صورت سازمان گواهی دهنده بایستی صلاحیت خویش را اثبات کند؛ با این حال بایستی اشاره کرد که طرح های مختلفی وجود دارد که سازمان ها سعی می کنند از طریق آن موقعیت خود به عنوان یک سازمان دارای صلاحیت را بالا ببرند. در انگلستان، برای فعالیت های عادی(غیرهسته ای) هیچکدام از این سازمان ها به طور مستقیم توسط ابزارهای قانونی تحت نظارت قرا نمی گیرند و اگر چنین چیزی نیز مشاهده شود، صرفاً یک امر داوطلبانه خواهد بود. اکثر این طرح ها شامل موفقیت سازمان گواهی دهنده از ممیزی برپایه BS EN ۹۰۰۱ است که در بعضی مواقع الزامات دیگری نیز به آن اضافه می شود. بایستی توجه داشت از بین سازمانهایی که گواهی مخازن تحت فشار را برعهده دارند، تعدادی از آنها از این رویه ها پیروی و تعدادی دیگر نیز پیروی نمی کنند.
از دید استانداردهای فنی (به غیر از ASME) که بازرسی، بررسی و یا گواهی دادن توسط سازمانهای بیرونی را الزامی می کنند، تمام سازمانهای مستقل می توانند وضعیت مشابهی داشته باشند، پس هر کدام از سازمانهای زیر می توانند این کار را انجام دهند:
- یک مؤسسه رده بندی- یک شرکت بیمه- یک شرکت بازرسی مستقل - یک مجموعه دولتی- یک تولیدکننده یا پیمانکارمستقل (البته در تئوری)
هیچ گونه قانون مشخصی موجود نیست که الزام کند، تمام قسمت های فرآیند گواهی دادن باید توسط یک سازمان صورت پذیرد. در عمل مشاهده می شود که بخش ارزیابی طراحی، معمولاً بخشی جداگانه است؛ به طوری که در بعضی صنایع، این بخش توسط یک »مؤسسه طراحی« یا »مؤسسه طبقه بندی« انجام و بازرسی نیز به یک شرکت بازرسی مجزا واگذار می شود.

منبع : ماهنامه نفت پارس