ТЕХНИЧЕСКОЕ ОСВИДЕТЕЛЬСТВОВАНИЕ И ПРОДЛЕНИЕ СРОКА СЛУЖБЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО

4
Выполнил: доцент каф. ТХНГ Назарова М.Н.

ОСВИДЕТЕЛЬСТВОВАНИЕ И ПРОДЛЕНИЕ СРОКА СЛУЖБЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ НПС МН ПРОВОДИТСЯ

СОГЛАСНО РД 153-39.4Р-124-02:

устанавливает единый регламент проведения технического освидетельствования и продления срока службы (ресурса) механотехнологического оборудования нефтеперекачивающих станций магистральных нефтепроводов.

оборудование нефтеперекачивающих станций магистральных нефтепроводов (НПС МН) в зависимости от

установленного срока эксплуатации и технического состояния подлежит освидетельствованию с целью определения возможности и условий его дальнейшей эксплуатации или списания согласно требованиям

РД 08-200-98 "Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности",

РД 153-39.4-056-00 "Правила технической эксплуатации магистральных нефтепроводов"

службы оборудования, после которого оно подлежит освидетельствованию

для расчета статистических оценок показателей надежности оборудования
средняя наработка на отказ

(наработка на отказ)

средний ресурс (средний срок службы)

среднее время внепланового восстановления (ремонта)

среднее время планового восстановления (ремонта)

вероятность безотказной работы

коэффициент технического использования

оборудования выражают в единицах календарного времени (часах), через число рабочих

циклов, другой объем произведенной работы.

Средний ресурс определяется для однотипного оборудования, эксплуатирующегося в статистически однородных условиях (режимы работы, сроки и условия эксплуатации).

На стадиях эксплуатации и испытаний роль показателей надежности оборудования выполняют их статистические оценки (ГОСТ 27.002).

результатам количественной оценки и качественного анализа информации о надежности применительно

к конкретным видам оборудования (систем):

определяются фактический срок службы (ресурс) оборудования, динамика изменения значений фактических показателей надежности за последние пять лет его эксплуатации (сравнению подлежат данные за первый и последний годы этого периода). Если имеет место снижение величины средней наработки на отказ, среднего ресурса на 10 %, вероятности безотказной работы – на 3 %, оборудование независимо от выработки назначенного ресурса подлежит техническому освидетельствованию. Снижение коэффициента технического использования оборудования на 3-5 % свидетельствует о необходимости проведения экономической оценки целесообразности его эксплуатации;

результатам количественной оценки и качественного анализа информации о надежности применительно

к конкретным видам оборудования (систем):


проводится сравнение фактических показателей надежности конкретного оборудования с аналогичными средними показателями, определяемыми для однотипного оборудования по предприятию. Если показатели рассматриваемого оборудования ниже аналогичных показателей для однотипного оборудования более, чем на 10 %, оборудование должно быть подвергнуто освидетельствованию;

результатам количественной оценки и качественного анализа информации о надежности применительно

к конкретным видам оборудования (систем):

для каждого вида оборудования выявляются узлы, имеющие наибольший процент отказов и повреждений (так называемое "слабое звено"), а также узлы, находящиеся в предотказном состоянии (для обоснования необходимости их замены при выдаче прогноза остаточного ресурса);

определяется оборудование, работающее при частых пусках-остановках, отключениях, колебаниях давления более 15 % от номинального, температурных колебаниях и пр.;

выделяются критические отказы оборудования и основных узлов (отказы, приведшие к возникновению аварийной ситуации, внеплановому выводу в ремонт).

и средства, применяемые при контроле технического состояния оборудования
Основными методами неразрушающего

контроля (НК) технического состояния оборудования являются:

магнитометрический,

акустико-эмиссионный,

ультразвуковой,

капиллярный,

магнитопорошковый.

и средства, применяемые при контроле технического состояния оборудования
Для контроля конструктивных

параметров и свойств материала осуществляются измерения:

толщин стенок;

твердости металла.

С учётом особенностей конструкции изделия и условий проведения контроля могут применяться:

вихретоковый,
радиационный
и др.методы неразрушающего контроля.

допустимых дефектов при контроле оборудования НПС неразрушающими методами

и средства, применяемые при контроле технического состояния оборудования
Для проведения ультразвукового

(УЗ) контроля используются:

ультразвуковые дефектоскопы типа УД 2-12, УД2-70, А 1212, толщиномеры типа УТ-93П, УТ-80 и другие с комплектами преобразователей и соединительными высокочастотными кабелями;

стандартные образцы СО-1, СО-2 по ГОСТ 14782 и стандартные образцы предприятия (СОП), удовлетворяющие требованиям технологии УЗ контроля.

и средства, применяемые при контроле технического состояния оборудования
При капиллярном контроле

выявляются дефекты типа поверхностных и сквозных трещин и пор.

Для проведения контроля капиллярным (цветным) методом используются комплекты пенетрантов в аэрозольной упаковке типа MAGNAFLUX или другие.

и средства, применяемые при контроле технического состояния оборудования
При магнитопорошковом контроле

выявляются дефекты типа:
поверхностных и подповерхностных трещин, закатов, расслоений.

При магнитопорошковом контроле используются:

магнитопорошковые переносные дефектоскопы типа ПМД-70 с приставными магнитами, обеспечивающие условный уровень чувствительности не ниже Б по ГОСТ 21105.

и средства, применяемые при контроле технического состояния оборудования
При вихретоковом контроле

выявляются поверхностные и подповерхностные дефекты типа:

трещин, закатов, расслоений.

При вихретоковом контроле используются вихретоковые дефектоскопы типа "ВД-87НСт" или другие.

и средства, применяемые при контроле технического состояния оборудования
При радиационном контроле

выявляются дефекты типа пор, шлаковых включений, раковин.


Для радиационного контроля сварных швов оборудования используются переносные рентгеновские аппараты или гамма–дефектоскопы.

и средства, применяемые при контроле технического состояния оборудования
Измерение твердости дает

возможность получить фактические значения предела прочности материала в соответствии с ГОСТ 22761.

Для измерения твердости металла используются переносные твердомеры ТЭМП-3, ИТ-5070 или др.

допустимых дефектов в сварных швах корпусных деталей с технологическими трубопроводами

давлением до 10 МПа (100 кгс/см2) при УЗ контроле

допустимых дефектов в сварных швах корпусных деталей при УЗ контроле

Примечание.

Под непротяженными понимаются одиночные несплошности при их количестве не более 9 для толщины от 20 до 40 мм и не более 10 для толщины от 40 до 60 мм на 100 мм длины сварного шва.

диагностирование и испытание оборудования после ремонта

выявлении недопустимых дефектов оборудование должно быть выведено из эксплуатации.

Оборудование, не

подлежащее восстановлению, должно быть списано.

При ремонте оборудования на месте эксплуатации максимальное допустимое давление на оборудовании при заварке определяется из условий:

Рзав 0,4  ост МПа при ост  8,75 мм;
Рзав 3,5 МПа при ост  8,75 мм;

где ост – остаточная толщина стенки на месте заварки, мм; коэффициент 0,4 имеет размерность МПа/мм

Ремонт, диагностирование и испытание оборудования после ремонта

дефектов определяются магнитопорошковой и капиллярной дефектоскопией.
По границам трещин наносят

керны и производят сверление на расстоянии 10-30 мм от трещины для предупреждения распространения ее в длину. Сверления должны выполняться последовательно сверлами нескольких диаметров, начиная с диаметра 4-5 мм, с рассверливанием их уступами с тем, чтобы обеспечить плавное раскрытие металла для заварки выборки в месте трещины.
После устранения трещины остаточная толщина стенки должна быть не менее 1/3 толщины стенки. При меньшей остаточной толщине стенки трещина считается сквозной и оборудование подлежит демонтажу и ремонту в условиях ЦБПО (центральная база производственного обслуживания).
Выборка трещины в корпусе должна производиться только механическим путем и иметь чашеобразную форму разделки с углом скоса 12-15°. Полнота выборки дефектного металла с трещиной контролируется магнитопорошковой или капиллярной дефектоскопией.

Ремонт, диагностирование и испытание оборудования после ремонта

выполнением сварочных работ на оборудовании независимо от наличия удостоверения, сварщик

должен сварить контрольное соединение из такой же марки стали, такой же конструкции шва с применением рекомендуемых электродов и режимов сварки.
Контрольное соединение должно быть проверено теми же методами, что и основные сварные соединения. Сварщик может быть допущен к выполнению сварочных работ при положительных результатах этой проверки.
Наплавка в местах выборки трещин должна проводиться на участке, выходящем за пределы зоны наплавки на 5-8 мм с каждой из сторон, с усилением не менее 2 мм. Усиление удаляется зашлифовкой заподлицо с основным металлом.
При выполнении ремонта корпуса оборудования без демонтажа его ремонт, гидроиспытание и дефектоскопия осуществляются по отдельному проекту производства работ. При этом испытательное давление не должно создавать напряжений, превышающих 0,9 т материала оборудования, трубопроводов, и не быть более 1,5 РN (РN – давление номинальное) на задвижках, установленных до и после оборудования.

Ремонт, диагностирование и испытание оборудования после ремонта

ремонта корпуса в ЦБПО оборудование подлежит гидроиспытанию и контролю акустико-эмиссионным

или магнитометрическим и, при необходимости, другими методами неразрушающего контроля.

Перед контролем оборудование подвергается гидроиспытанию в течение не менее 5 минут давлением 1,35 Рраб при акустико-эмиссионном контроле и давлением 1,5 Рраб – при магнитометрическом контроле.

Если оборудование выдержало испытание давлением, оно подвергается АЭ контролю с нагружением давлением до 1,5 Рраб

Ремонт, диагностирование и испытание оборудования после ремонта

технического состояния корпусов оборудования НПС осуществляется согласно РД 03-131-97 «Правила

организации и проведения акустико-эмиссионного контроля сосудов, аппаратов, котлов и технологических трубопроводов», РД 153-39.4-053-00 «Методика диагностирования состояния задвижек Ду 50…1200 мм, Ру 1,6…8,0 МПа в процессе эксплуатации, до и после капитального ремонта с применением методов неразрушающего контроля».

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОРПУСОВ ОБОРУДОВАНИЯ АКУСТИКО-ЭМИССИОННЫМ МЕТОДОМ

акустической эмиссии применяется только для оборудования, которое можно нагружать внутренним

давлением не менее 1,05-1,1 от величины рабочего.

Метод акустической эмиссии (АЭ) основан на регистрации и анализе акустических волн, возникающих в процессе пластической деформации и разрушения (роста трещин) в контролируемых объектах, нагружаемых внутренним давлением. Это позволяет формировать адекватную систему классификации дефектов и критерии оценки состояния объекта, основанные на реальном влиянии дефекта на состояние объекта.

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОРПУСОВ ОБОРУДОВАНИЯ АКУСТИКО-ЭМИССИОННЫМ МЕТОДОМ

АЭ обеспечивает обнаружение и регистрацию развивающихся дефектов, позволяет классифицировать дефекты

не по размерам, а по степени их опасности.

Метод АЭ обладает весьма высокой чувствительностью к растущим дефектам, позволяет выявлять в рабочих условиях приращение трещины порядка долей миллиметра. Предельная чувствительность акустико-эмиссионной аппаратуры по теоретическим оценкам составляет порядка 10-6 мм2, что соответствует выявлению скачка трещины протяженностью 1 мкм на величину 1 мкм.

Свойство интегральности метода АЭ обеспечивает контроль оборудования с использованием одного или нескольких преобразователей АЭ, неподвижно установленных на поверхности изделия.

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОРПУСОВ ОБОРУДОВАНИЯ АКУСТИКО-ЭМИССИОННЫМ МЕТОДОМ

регистрации сигналов АЭ при освидетельствовании (испытании) оборудования применяется многоканальная система

типа «А-line 32D» или аналогичная аппаратура.

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОРПУСОВ ОБОРУДОВАНИЯ АКУСТИКО-ЭМИССИОННЫМ МЕТОДОМ

АЭ система обеспечивает как оперативную обработку и отображение информации в режиме реального времени, так и обработку, отображение и вывод на периферийные устройства для документирования накопленных в течение испытания данных.

регистрации сигналов АЭ при освидетельствовании (испытании) оборудования применяется многоканальная система

типа «А-line 32D» или аналогичная аппаратура.

Многоканальная акустико-эмиссионная система (аппаратура) включает:
преобразователи акустической эмиссии (ПАЭ);
комплект предварительных усилителей;
кабельные линии;
блоки предварительной обработки и преобразования сигналов акустической эмиссии;
ЭВМ с необходимым программным обеспечением;
средства отображения информации;
блоки калибровки системы.

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОРПУСОВ ОБОРУДОВАНИЯ АКУСТИКО-ЭМИССИОННЫМ МЕТОДОМ

выполнения контроля АЭ методом
Установка преобразователей акустической эмиссии:

Поверхность оборудования в местах

установки ПАЭ зачищают до металлического блеска и чистоты поверхности не хуже Rz = 40. В качестве контактной среды можно использовать технический вазелин, солидол, литол, ЦИАТИМ и др.
Преобразователи крепят к корпусу оборудования с помощью магнитных держателей, поставляемых в комплекте АЭ аппаратуры.
Необходимо предусмотреть также крепление предусилителя и сигнального кабеля, чтобы исключить потерю акустического контакта.
Для диагностирования механотехнологического оборудования применяются способы «зонной» или многоканальной локации источников АЭ.

Смысл «зонной» локации заключается в том, что для события определяется ПАЭ, на который волна напряжения приходит быстрее. Событие для «зонной» локации представлено параметрами АЭ сигнала именно в этом канале.

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОРПУСОВ ОБОРУДОВАНИЯ АКУСТИКО-ЭМИССИОННЫМ МЕТОДОМ

выполнения контроля АЭ методом

Проверка работоспособности акустико-эмиссионной системы и калибровка каналов:


Проверку

работоспособности АЭ-системы проводят перед и после испытаний путем возбуждения акустического сигнала имитатором АЭ, расположенным на определенном расстоянии от каждого ПАЭ.

Отклонение зарегистрированной амплитуды сигнала АЭ не должно превышать 3 дБ от средней величины для всех каналов.

В случае превышения указанного значения необходимо устранить причину, в противном случае, провести повторный контроль.

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОРПУСОВ ОБОРУДОВАНИЯ АКУСТИКО-ЭМИССИОННЫМ МЕТОДОМ

выполнения контроля АЭ методом
Проведение диагностирования

Диагностирование оборудования осуществляется путем нагружения его

давлением.

Нагружения подразделяются на:

предварительные

рабочие.

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОРПУСОВ ОБОРУДОВАНИЯ АКУСТИКО-ЭМИССИОННЫМ МЕТОДОМ

выполнения контроля АЭ методом
Проведение диагностирования

Предварительные нагружения проводятся для:

проверки работоспособности всей

аппаратуры;
уточнения уровня шумов и корректировки порога дискриминации;
выявления микроутечек и источников излучения, связанных с трением примыкающих к объекту контроля металлических конструкционных элементов.

Все протечки в контролируемом объекте и системе нагружения, а также другие факторы, создающие акустические помехи, должны быть исключены.

Предварительные нагружения проводятся при циклическом нагружении объекта давлением в диапазоне от 0 до 0,25 Рраб. Число циклов нагружения должно быть не менее двух. После проведения предварительных нагружений приступают к рабочим нагружениям.

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОРПУСОВ ОБОРУДОВАНИЯ АКУСТИКО-ЭМИССИОННЫМ МЕТОДОМ

выполнения контроля АЭ методом
Проведение диагностирования

Рабочие нагружения проводятся ступенями, с выдержкой

давления на уровнях 0,5 Рраб., 1,0 Рраб. и 1,1 Рраб.

Время выдержки на промежуточных ступенях должно составлять не менее 10 мин.

Рабочие нагружения с давлением 1,1 Рраб. должны содержать не менее чем два цикла нагружения.

Нагружение оборудования должно проводиться плавно со скоростью, при которой не возникают интенсивные помехи (гидродинамические турбулентные явления при высокой скорости нагружения).
Для уменьшения уровня помех во время проведения контроля должны быть приостановлены все посторонние работы. Должно быть исключено передвижение автотранспорта, проведение сварочных и монтажных работ, работа подъемно-транспортных механизмов, расположенных рядом.

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОРПУСОВ ОБОРУДОВАНИЯ АКУСТИКО-ЭМИССИОННЫМ МЕТОДОМ

выполнения контроля АЭ методом
Проведение диагностирования

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОРПУСОВ ОБОРУДОВАНИЯ

АКУСТИКО-ЭМИССИОННЫМ МЕТОДОМ

График нагружения оборудования

*В процессе испытаний по требованию специалистов по АЭ диагностике допускаются незапланированные остановки нагружения с выдержкой давления на достигнутом уровне для анализа ситуации, проверки чувствительности усилительных трактов аппаратуры с обязательной регистрацией момента и значения регистрируемых сигналов, изменения графика нагружения, и, при необходимости, проведения немедленного сброса давления.

выполнения контроля АЭ методом
Проведение диагностирования

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОРПУСОВ ОБОРУДОВАНИЯ

АКУСТИКО-ЭМИССИОННЫМ МЕТОДОМ

В процессе диагностирования оборудования рекомендуется непрерывно наблюдать на экране монитора обзорную картину АЭ излучения испытуемого объекта.

Испытания прекращаются досрочно, если регистрируемый источник АЭ достигнет сигнала, соответствующего классу IV (катастрофически активный источник). В этом случае оборудование должно быть немедленно разгружено, выяснен источник АЭ и оценена безопасность продолжения диагностирования и эксплуатации оборудования.

Быстрое нарастание суммарного счета, амплитуды импульсов, энергии импульсов или измеренной площади под огибающей сигнала может служить показателем ускоренного роста трещины, приводящей к разрушению.

выполнения контроля АЭ методом
Проведение диагностирования

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОРПУСОВ ОБОРУДОВАНИЯ

АКУСТИКО-ЭМИССИОННЫМ МЕТОДОМ

При нагружении объекта контроля внутренним давлением, его значение должно превышать рабочее давление Рраб. (эксплуатационная нагрузка) не менее, чем на 5-10 %, при этом напряжение материала не должно превышать 0,8  т в любой точке нагружаемого оборудования и трубопровода (т  минимальный определенный предел текучести материала).


Изменение режимов нагрузки осуществляется по согласованию с диспетчерской службой РНУ (или ОАО МН).

выполнения контроля АЭ методом
Накопление, обработка, анализ и оценка результатов контроля

АЭ методом

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОРПУСОВ ОБОРУДОВАНИЯ АКУСТИКО-ЭМИССИОННЫМ МЕТОДОМ

В процессе контроля проводят накопление данных и первичную обработку результатов испытаний непосредственно в ходе их проведения на основе анализа изменения параметров АЭ в зависимости от изменения параметров нагружения.

Обработка и анализ данных определяются системой классификации источников АЭ и критериями оценки результатов контроля.

Информация о зонах концентрации индикаций АЭ регистрируется и обрабатывается с использованием заложенных программ для построения графиков в каждой выделенной зоне и проведения классификации источников АЭ.

выполнения контроля АЭ методом
Накопление, обработка, анализ и оценка результатов контроля

АЭ методом

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОРПУСОВ ОБОРУДОВАНИЯ АКУСТИКО-ЭМИССИОННЫМ МЕТОДОМ

Выявленные и идентифицированные источники АЭ классифицируются с использованием амплитудного, интегрального или другого вида критерия по четырем классам:
источник I класса - пассивный источник;
источник II класса - активный источник;
источник III класса - критически активный источник;
источник IV класса - катастрофически активный источник.

выполнения контроля АЭ методом
Накопление, обработка, анализ и оценка результатов контроля

АЭ методом

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОРПУСОВ ОБОРУДОВАНИЯ АКУСТИКО-ЭМИССИОННЫМ МЕТОДОМ

Оценку технического состояния оборудования по амплитудному критерию выполняют в следующей последовательности:

Классификацию источников осуществляют следующим образом:

источник I класса - источник, для которого не проводилось вычисление средней амплитуды импульсов (получено менее трех импульсов за интервал наблюдения);
источник II класса - источник, для которого выполняется неравенство: Aср  At;
источник III класса - источник, для которого выполняется неравенство: Aср  At.
источник IV класса - источник, включающий не менее трех зарегистрированных импульсов, для которого выполняется неравенство: Аср  At.

Конкретные значения At, В1 и В2 зависят от материала контролируемого объекта и определяются в предварительных экспериментах.