МЕТОДИКА РАБОТ ПО ЭКСПЕРТНОМУ ОБСЛЕДОВАНИЮ СОСУДОВ Даутов Шайх-Ахмад Шахабович,Коробейников А.Ю.,Чистовский А.В.,Пипко О.В.,Прокопчук Т.Б.

ООО «ОРИОН»


Номер: 12-2
Год: 2015
Страницы: 79-85
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

обследование, техническое состояние, степень повреждения, дефекты, техническое диагностирование, сосуд, неразрушающий контроль, survey, condition, damage, defects, technical diagnostics, vessel, non-destructive testing

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

Статья посвящена методике обследования технического состояния опасного производственного объекта на примере сосудов. Основной задачей обследования опасного производственного объекта является определение технического состояния эксплуатируемых конструкций и оценка его эксплуатационной пригодности. Итогом работ по обследованию опасного объекта является заключение на соответствие объекта требованиям промышленной безопасности и возможные рекомендации по приведению объекта в соответствии с требованиями нормативной документации.

Текст научной статьи

1. Цель работ: определение остаточного ресурса безопасной эксплуатации технического устройства (далее по тексту сосудов). Основанием для диагностирования является: - окончание расчетного срока службы; - окончание назначенного срока службы, установленного предыдущими диагностированиями. 2. Программа разработана в соответствии с требованиями следующих документов: 2.1 Федеральный закон от 21.07.1997 г. № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» с последними изменениями от 02.07.2013г. № 186-ФЗ [1]; 2.2 Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности», утверждены приказом Ростехнадзора № 538 от 14 ноября 2013г. [2]; 2.3 Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением", утверждены приказом Ростехнадзора №116 от 25.03.2014г. [3]; 2.4 ГОСТ Р 52630-2012 «Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические требования» [4]; 2.5 ПБ 03-584-03 «Правила проектирования, изготовления и приёмки сосудов и аппаратов стальных сварных» [5]; 2.6 Методика диагностирования технического состояния и определение остаточного ресурса технологического оборудования нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических производств (ДиОР-05), (ВНИКТИнефтехимоборудование, Волгоград, 2006 г.), согласованной с ГГТН РФ 21.06.06 г. [6]; 2.7 РД 03-421-01 «Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов» [7]; 2.8 РД 03-606-03 «Инструкция по визуальному и измерительному контролю» [9]. 3. Разработка организационно-методических документов по выполнению отдельных работ. 3.1. Оформление Приказа по экспертной организации о создании экспертной комиссии с указанием персонального состава и сроков проведения экспертизы. 3.2. Оформление Приказа по эксплуатирующей организации о выводе из эксплуатации сосудов на время проведения работ по определению возможности продления срока безопасной эксплуатации сосудов и назначения ответственных лиц эксплуатирующей организации за подготовку сосудов и обеспечению безопасных условий проведения работ. 3.3. Эксплуатирующей организацией составляется План-график проведения работ и согласовывается экспертной организацией. 3.4. Эксплуатирующей организацией оформляется Наряд-допуск на проведение работ по обследованию сосудов. 4. Сбор, анализ и обобщение имеющейся информации о надежности сосудов. Анализу подлежат следующая документация: - паспорт сосуда; - эксплуатационная и ремонтная документация; - материалы на ранее проведенных экспертизах промышленной безопасности; - акт результатов проведенного осмотра; - акты, предписания инспектирующих органов, а также при необходимости, технологические регламенты процессов, в которых участвует диагностируемый сосуд. 5. Требуемые приборы, оборудование и инструменты, необходимые для проведения технического диагностирования: 1. Линейка измерительная металлическая по ГОСТ 427. 2. Универсальный шаблон сварщика по ГОСТ 15150. 3. Штангильциркуль по ГОСТ166. 4. Лупа измерительная ЛИ-3-10 по ГОСТ 25706. 5. Толщиномеры ультразвуковые по ГОСТ 11358. 6. Приборы твердости по ГОСТ 9012. 7. Дефектоскопы ультразвуковые по ГОСТ 14782. 8. Дефектоскопы магнитопорошковые по ГОСТ 21105-87. 9. Комплект средств капиллярной (цветной) дефектоскопии по ГОСТ 18442, 24522. 10. Нутромер ГОСТ 17215. 6.Техническое диагностирование. Перед диагностированием сосуда необходимо прекратить его эксплуатацию, освободить внутреннее пространство от заполняющей среды, отключить заглушками от всех трубопроводов. Внутренняя и наружная поверхность сосуда очищается от продуктов коррозии и оставшейся грязи. Необходимо оснастить сосуд достаточным освещением от источника тока напряжением не более 12В. Подготовку сосуда к обследованию и необходимые меры безопасности при производстве работ обеспечивает предприятие-владелец. Экспертное обследование сосуда проводится при обязательном участии лица, ответственного за безопасную эксплуатацию в эксплуатирующей организации. Работы по техническому диагностированию сосудов носят комплексный характер и включают: а) анализ эксплуатационной, проектной и ремонтной документации (при наличии) уточнение индивидуальной программы технического диагностирования; б) наружный и внутренний осмотр и измерение геометрических параметров конструктивных элементов сосудов; в) контроль соответствия системы автоматизации требованиям НТД; г) неразрушающий контроль качества сварных соединений, толщинометрию, твердометрию; д) определение химического состава, металлографические исследования, оценку механических свойств основного металла и сварных соединений (в случае необходимости); е) проведение расчётов на прочность и определение остаточного ресурса сосудов; з) гидравлические испытания. Работы по подп. "а", "б", "в", "г", "е", "з" носят обязательный характер. 6.1 Анализ имеющейся эксплуатационной, проектной документации и сбор дополнительных сведений о сосудах предусматривает получение следующей информации: - проверить наличие паспортов на сосуды; - наименование сосудов; - установить заводские номера, дату изготовления и заводы-изготовители сосудов; - установить фактические условия эксплуатации сосудов; - размеры сосудов (диаметр, толщина стенки обечаек, днищ, высота (длина) сосудов); - материальное исполнение обечаек, днищ, горловин, патрубков люков и штуцеров, крышек люков и заглушек штуцеров - объемы и методы контроля сварных соединений; - наличие заводской маркировки сосудов на фирменной табличке; - уточнение технологической схемы сосудов. Кроме того, необходимо иметь сведения по условным (наружным) диаметрам и первоначальным толщинам стенок обечаек, патрубков люков и штуцеров, а также первоначальным толщинам стенок крышек люков и заглушек штуцеров. Также контролируется цикличность работы сосудов в процессе эксплуатации. Число циклов нагружения их давлением за срок эксплуатации предоставляются заказчиком. Для сосудов, у которых число циклов нагружения их давлением за срок эксплуатации превышает 1000, необходимо проведение расчетов по ГОСТ Р 52857.6-2007 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет на прочность при малоцикловых нагрузках» [10]. Результаты анализа эксплуатационной, проектной документации учитываются при назначении вида и объема диагностических работ. По результатам анализа технической документации и получения дополнительных сведений о сосуде программа диагностирования уточняется. 6.2 Наружный и внутренний осмотр. Наружный и внутренний осмотр сосудов проводится в целях выявления дефектов, которые могли возникнуть как в процессе эксплуатации, так и при монтаже сосудов. Особое внимание нужно обратить на: - наличие трещин, отдулин, вмятин, видимых нарушений геометрической формы основных несущих элементов, оценить необходимость, выбрать методику и провести промеры деформированных элементов оборудования с целью количественной оценки деформаций; - следы пропусков и потения на основном металле, сварных швах и контрольных отверстиях укрепляющих колец патрубков люков и штуцеров; - состояние фланцевых соединений, крепежных деталей, опор, сварных швов приварки опорной обечайки к корпусу сосуда, фундамента и анкерных болтов; - состояние уплотнительных и внутренних поверхностей разобранных фланцевых соединений люков и штуцеров. При внутреннем осмотре необходимо выявить поверхностные дефекты на внутренней поверхности. При этом необходимо обратить внимание на: - наличие на основном металле трещин, язв, раковин, надрывов, отдулин, вмятин, видимых нарушений геометрической формы, следов коррозии на поверхностях обечаек, днищ, люков, штуцеров и сварных швах; - наличие трещин и коррозионного износа сварных швов приварки патрубков люков и штуцеров к корпусу и фланцев к патрубкам люков и штуцеров. Нормы допустимых дефектов, выявленных при наружном и внутреннем осмотре, должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 52630-2012 «Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические требования» [4], РУА-93 «Руководящие указания по эксплуатации и ремонту сосудов и аппаратов, работающих под давлением ниже 0.07МПа (0.7 кгс/см2) и вакуумом» [11], ПБ 03-584-03 «Правила проектирования, изготовления и приёмки сосудов и аппаратов стальных сварных» [5]. Также проводится визуальный осмотр наружной поверхности пружинных предохранительных клапанов (ППК). Особое внимание нужно обратить на наличие следов коррозии и износа корпусов ППК. Результаты осмотра оформляются в виде Акта (заключения), который подписывается представителями организации, проводящей диагностирование. 6.3 Контроль соответствия системы автоматизации требованиям НТД. Проверяется наличие и соответствие систем КИП и автоматики, предохранительных устройств требованиям НТД. Результаты осмотра отражаются в Актах (заключениях) по визуально-измерительному контролю. 6.4 Толщинометрия стенок сосудов и корпусов пружинных предохранительных клапанов (ППК). Ультразвуковая толщинометрия (УЗТ) применяется в целях определения количественных характеристик и утонения стенок элементов сосудов в процессе его эксплуатации. По результатам УЗТ определяют скорость коррозионного или коррозионно-эрозионного изнашивания стенок и устанавливают расчетом на прочность допустимый срок эксплуатации изношенных элементов. Толщинометрия может проводиться как по наружной, так и по внутренней поверхностям сосуда. Независимо от результатов осмотра измерения производится по четырем образующим обечайки и четырем радиусам днищ через 90° по окружности элемента. На каждой царге обечайки сосуда проводится не менее трех измерений по каждой образующей (в середине и по краям). На днищах проводится не менее пяти измерений: на каждом из четырех радиусов и в центре. При обнаружении зон с расслоением металла число точек измерения в этом месте должно быть увеличено до количества, достаточного для установления границ (контура) зоны расслоения металла. Замер толщин стенок в нижней части шарового отстойника проводить по периметру окружностей, образованных двумя горизонтальными секущими плоскостями и сферой. Первая секущая плоскость расположена на расстоянии 0,1 радиуса, вторая - на расстоянии 0,2 радиуса от нижней точки сферы. На каждом периметре окружности вышеуказанных сечений контроль проводить на каждом лепестке. На центральных сегментах (верх и низ отстойника) замер толщин стенок проводить не менее чем в шести точках, под центральным углов 60о между соседними точками. Измерения толщины стенки вварных люков и патрубков следует проводить в одном сечении в 4-х точках по окружности через 90 градусов. Допускается измерения толщин стенок патрубков, диаметром менее диаметра отверстия, не требующего укрепления в соответствии с ГОСТ Р 52857.3-2007 [12], проводить менее, чем в 4-ех точках. В любом случае, при измерении толщины стенок корпуса и патрубков число точек замера должно быть таким, чтобы обеспечить максимально объективное представление о состоянии толщин стенок элементов. Кроме того, необходимо иметь дополнительные сведения по условным (наружным) диаметрам и первоначальным толщинам стенок обечаек, патрубков люков и штуцеров, а также первоначальным толщинам стенок крышек люков и заглушек штуцеров. Результаты анализа дополнительных сведений из эксплуатационной, проектной документации учитываются при назначении вида и объема диагностических работ и уточнении программы диагностирования сосудов. Также проводится толщинометрия стенок корпусов ППК в местах, определенных специалистами при визуальном осмотре. Результаты толщинометрии оформляются в виде Акта (заключения или карты контроля), подписываемого специалистами, проводящими диагностирование. 6.5 Измерение твердости металла. Измерение твердости металла основных несущих элементов сосудов и их сварных соединений имеет целью проведение косвенной оценки прочности характеристик металла и выявления элементов сосудов с явно выраженным отклонением прочностных характеристик от стандартных значений. Конкретные участки поверхности и сварных соединений для замера твердости и их количество определяется в каждом конкретном случае специалистами, проводящими диагностирование, по результатам анализа материального исполнения и производятся на участках, подготовленных для замера толщины стенки. При этом на каждом контролируемом участке должно быть сделано не менее 3-х замеров, а за результат принимается их среднеарифметическое значение или интервал значений. Измерение твердости обязательно в каждом случае, когда возникает сомнение в соответствие примененного при ремонте или изготовлении металла предусмотренному конструкторской документацией, а также в случае воздействия на металл механических или тепловых нагрузок, превышающих допускаемые для данного материала. При возникновении сомнений в полученных результатах необходимо произвести не менее двух дополнительных замеров на расстоянии 20-50 мм от точек, в которых получен неудовлетворительный результат. При подтверждении полученных результатов необходимо расширить зону контроля с целью определения границ дефектного участка с твердостью, отличающейся от нормативной. Результаты замеров твердости оформляются в виде Акта (заключения или карты контроля), подписываемого специалистами, проводящими диагностирование. 6.6 Неразрушающий контроль сварных соединений Неразрушающий контроль сварных соединений проводят ультразвуковым (УЗК) методом для выявления внутренних дефектов, магнитопорошковым (МК) или капиллярным (ПВК) методами для выявления наружных дефектов, в соответствии с действующими на данный момент нормативно-техническими документами на данные методы. Объем дефектоскопического контроля сварных соединений сосудов зависит от объема контроля, выполненного в процессе изготовления сосудов и в процессе его эксплуатации, и определяется в каждом конкретном случае специалистами, проводящими диагностирование. Выбранный метод неразрушающего контроля должен наиболее полно выявить дефекты и их границы. Участки контроля назначаются, исходя из опыта эксплуатации сосудов, в местах наиболее подверженных воздействию механических и температурных нагрузок с учетом коррозионных факторов, оказывающих влияние на материал сосуда (застойные зоны, места скопления влаги и продуктов, вызывающих коррозию, места раздела фаз «жидкость-газ», места изменения направления потоков у штуцеров входа и выхода продукта, трещины, надрывы, язвы, раковины и др.). Сварные швы приварки штуцеров (люка), диаметром равным или более 100 мм (не менее 2-ух) к корпусу сосуда необходимо проверить ультразвуковым (УЗК) методом. Сварные швы: приварки опор, приварки укрепляющих колец штуцеров, приварки штуцеров, диаметром менее 100мм (не менее 2-х) к корпусу сосуда необходимо проверить магнитопорошковым (МК) или капиллярным (ПВК) методами в объеме 100 %. Для определения остаточного ресурса безопасной эксплуатации теплообменного оборудования, необходимо обследовать методами НК (ЦД, МПД) состояние металла трубных решеток в местах «перемычек» между отверстиями для труб. Контроль проводится на 2-Зх участках трубной решетки. При обнаружении недопустимых дефектов в процессе начального контроля сварных соединений объем контроля должен быть увеличен не менее, чем вдвое. В первую очередь следует расширить зоны контроля сварных швов в местах обнаружения дефектов. Расположение участков контроля и выявленных дефектов следует условно изображать на прилагаемой к заключению схеме. Результаты дефектоскопии оформляются в виде Акта (заключения или карты контроля), подписываемого специалистами, проводящими диагностирование. 6.7 Определение химического состава основных элементов сосуда, металлографические исследования. Определение химического состава основных элементов и сварных соединений сосудов проводится в случаях: -отсутствия документов, позволяющие определить основные характеристики материала (марку и механические свойства); эти характеристики должны быть определены экспериментально разрушающими или неразрушающими методами; -отсутствия маркировки: на основном металле сосудов или на прикрепленной фирменной табличке. Данные работы выполняются предприятием-владельцем сосуда. 6.8 Гидравлическое (пневматическое) испытание. После проведения диагностирования, проводится гидравлическое испытание и пневмоиспытание укрепляющих колец сосуда в установленном порядке и последовательности. Значение пробного давления определяется по рабочим параметрам сосуда (давлению и температуре), которые устанавливаются по результатам диагностирования согласно Федеральным нормам и правилам в области промышленной безопасности "Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением" [3], ГОСТ Р 52630-2012 «Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические требования» [4], ПБ 03-584-03 «Правила проектирования, изготовления и приёмки сосудов и аппаратов стальных сварных» [5]. 6.9 Проведение расчетов на прочность и определение остаточного ресурса. Расчет на прочность и определение остаточного ресурса выполняется с учетом результатов технического диагностирования (ГОСТ Р 52857.1-11-2007 [13]). В расчетах учитываются фактические значения толщин стенок элементов сосудов, размеры и расположение выявленных дефектов, результаты исследований свойств металла. 7. Разборка (демонтаж) сосуда на составные части и комплектующие (при необходимости) и контроль технического состояния технических устройств, а также поиск мест и причин отказов (неисправностей) Необходимость демонтажа внутренних и наружных устройств, а также удаления защитных покрытий и теплоизоляции решается специалистами, проводящими техническое диагностирование. Указанные работы проводит владелец оборудования. Объем данных работ должен позволять специалистам проведение инструментального контроля с необходимым качеством, соответствующим требованиям нормативных документов. 8.Прогнозирование технического состояния сосудов, на продлеваемый период и выработка решения о возможности и целесообразности продления срока эксплуатации. По результатам анализа эксплуатационной, проектной и ремонтной документации, технического диагностирования сосудов, проводятся расчетно-аналитические процедуры оценки и прогнозирования технического состояния, включающие: - оценка коррозии, износа и других дефектов; - расчет на прочность основных элементов сосудов; - расчет на прочность при малоцикловых нагрузках (для сосудов, у которых число циклов нагружения их давлением за предыдущий срок эксплуатации и на продлеваемый период превышает 1000); - установление критериев предельного состояния; - определение остаточного срока эксплуатации (до прогнозируемого наступления предельного состояния). 9. Разработка отчетных документов по результатам выполненных работ. Результаты выполненных работ по обследованию сосудов и определению возможности продления срока безопасной эксплуатации сосудов оформляются в виде отчетов, актов, протоколов частных и итоговых заключений, карт контроля. В актах, протоколах, заключениях и картах отображается информация о фактическом состоянии сосудов на момент обследования. 10. Разработка проекта решения о возможности продления срока безопасной эксплуатации с планом мероприятий по обеспечению эксплуатации сосуда на продлеваемый период. 10.1. По результатам работ по определению возможности продления срока безопасной эксплуатации сосуда принимается одно из решений: - продолжение эксплуатации на установленных параметрах; - продолжение эксплуатации с ограничением параметров; - ремонт; - доработка (реконструкция); - использование по иному назначению - вывод из эксплуатации 10.2.В зависимости от технического состояния и с учетом требований нормативных документов продление эксплуатации сосуда, осуществляется на срок до прогнозируемого предельного состояния (остаточный ресурс) или на определенный период (поэтапное продление срока эксплуатации) в пределах остаточного ресурса. 10.3. По окончании работ по определению возможности продления срока безопасной эксплуатации экспертная организация составляет заключение экспертизы промышленной безопасности, в котором содержится вывод о возможности продления срока безопасной эксплуатации сосуда. 10.4. В случае необходимости проведения корректирующих мероприятий экспертная организация разрабатывает план корректирующих мероприятий по обеспечению безопасной эксплуатации сосуда, на продлеваемый период, который является приложением к заключению экспертизы промышленной безопасности. 10.5. Мероприятия по обеспечению безопасной эксплуатации сосуда, на продлеваемый период в соответствии с требованиями промышленной безопасности, обеспечивает организация, эксплуатирующая опасные производственные объект, на которых применяется указанное техническое устройство (сосуд). 10.6. Специальные мероприятия. В случае обнаружения аварийных мест, опасных деформаций, и других недопустимых дефектов, экспертная организация, выполняющая обследование, в письменной форме немедленно уведомляет об этом руководителя организации (предприятия владельца объекта экспертизы) и направляет копию уведомления в управление Ростехнадзора. 10.7. Срок выполнения работ. Срок выполнения экспертизы определяется сложностью объекта экспертизы, но не должен превышать трех месяцев с момента получения комплекта необходимых материалов документов в полном объеме в соответствии с действующей нормативно-технической документацией, а также сложностью выполнения всех иных условий проведения экспертизы. 10.8. Результатом проведения экспертизы является «Заключение экспертизы промышленной безопасности на техническое устройство», разрабатываемое, утверждаемое и регистрируемое в установленном порядке.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.