CC BY
78
О.Б. Махницкий
директор,
ООО Инженерный центр «Эксперт»
С.П. Чирва
инженер,
ООО Инженерный центр «Эксперт» С.В. Дыганов технический директор, ООО «СТРОЙЭНЕРГОПРОЕКТ»
А.Н. Мендукшев
директор, ООО «Промэнергетик-2»
Д.В. Гусарев
генеральный директор, ООО «Вымпел»
МЕТОДИКА ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ НА ПРИМЕРЕ ВЛАГООТДЕЛИТЕЛЯ ВБ-1
Аннотация. Основной задачей настоящей методики является определение технического состояния объекта на момент проведения диагностирования и соответствия его требованиям нормативно-технической документации, а также поиск мест дефектов и повреждений, определение причин неисправностей и отказов, с рекомендацией методов и средств восстановления работоспособности объекта, отработавшего установленный срок эксплуатации. Итогом диагностирования должна быть выдача заключения о возможности и условиях дальнейшей, безопасной эксплуатации объекта на расчетный период.
Ключевые слова: обследование, техническое состояние, степень повреждения, дефекты, строительные конструкции, техническое диагностирование, сосуд.
O.B. Makhnitsky, LLC Engineering center «Expert»
S.P. Chirwa, LLC Engineering center «Expert»
S.V. Dikanov, LLC «STROYENERGOSERVICE»
A.N. Mandychev, LLC «Romanelli-2»
D.V. Gusarov, OOO «Vympel»
THE PROCEDURE OF TECHNICAL DIAGNOSTICS OF TECHNICAL DEVICES ON THE EXAMPLE OF A
WB-1 MOISTURE SEPARATOR
Abstract. The main objective of this methodology is to determine the technical state of the object at the time of the diagnosis and their compliance with the requirements of normative-technical documentation. And you can also find locations of defects and damages, determining the causes of malfunctions and failures, with the recommendation of methods and means of restoration of the object, of spent life span. The result of the diagnosis should be issuing a report on the possibility and conditions of further safe operation of the facility in the billing period.
Keywords: survey, technical condition, the extent of the damage, defects, building construction, technical diagnosis, the tank.
Введение
В соответствии с Федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» № 116-ФЗ от 21.07.97 экспертизе промышленной безопасности подлежат технические устройства, применяемые на опасном производственном объекте, при проведении экспертизы промышленной безопасности в обязательном порядке проводится техническое диагностирование объекта, которое позволяет оценить не только техническое состояние объекта, но и возможность его дальнейшей эксплуатации.
Цель проведения диагностирования
• Оценка соответствия объекта диагностирования предъявляемым к нему требованиям промышленной безопасности .
• Определение технического состояния объекта на текущий момент и соответствия требованиям нормативно-технической документации, поиск мест дефектов и повреждений, опре-
деление причин неисправностей и отказов, с рекомендацией методов и средств восстановления работоспособности объекта, отработавшего установленный срок эксплуатации.
• Выдача заключения о возможности и условиях дальнейшей, безопасной эксплуатации на определенный период.
Таблица 1 - Краткая характеристика и назначение объекта диагностирования
Завод-изготовитель Саратовский завод «Нефтемашремонт»
Наименование Влагоотделитель ВБ-1
Заводской номер 1380
Регистрационный номер 524с
Рабочее положение вертикальное
Год изготовления 1996
Год пуска в эксплуатацию 1996
Рабочее пространство сосуда корпус
Расчетное давление (внутреннее), МПа 1,0
Расчетная температура, °С +40
Рабочее давление (разрешенное), МПа 1,0
Давление гидроиспытания, МПа 1,25
Объём сосуда, м3 0,14
Исполнительная толщина днища, мм 10,0
Исполнительная толщина обечайки, мм 10,0
Наименование рабочей среды сжатый воздух
Характеристика рабочей среды: (воспламеняющаяся, взрывоопасная, коррозирующая, токсическая) коррозирующая
Влагоотделитель ВБ-1 (зав. № 1380, per. № 524с) изготовлен Саратовским заводом «Нефтемашремонт» в 1996 году и представляет собой сосуд вертикального типа, состоящий из корпуса, эллиптического днища, крышки и штуцеров (рис. 1).
Сосуд предназначен для очистки и сушки сжатого воздуха, используемого в пневмоси-стеме буровых установок.
Программа проведения диагностирования
Программа диагностирования включает следующие виды работ:
• Анализ технической документации по изготовлению, монтажу и эксплуатации сосуда.
• Комплексное обследование и определение технического состояния элементов сосуда.
• Анализ результатов комплексного технического обследования.
• Проведение поверочных расчетов на прочность.
• Гидравлическое испытание.
• Выводы и рекомендации.
• Оформление результатов обследования.
1. Анализ технической документации
Для получения необходимой информации проанализирована следующая техническая документация:
Паспорт и техническое описание ВБ-1 ПС ТО (13 листов).
Документы по эксплуатации и проведению технического обслуживания.
Акты и предписания контролирующих органов.
2. Анализ данных о материалах и технологии изготовления
Анализ данных документации изготовителя показал, что применяемые при изготовлении сосуда материалы по своему химическому составу и физическим свойствам соответствуют требованиям нормативно-технической документации, действующей на территории России, обя-
зательным для применения при производстве данного оборудования.
Контроль качества сварных швов при изготовлении сосуда производился в процессе, и после окончания сварочных работ, и включал в себя:
• 100%-ый визуально-измерительный контроль на всех этапах изготовления;
• 100%-ый финишный ультразвуковой и рентгеновский контроль всех сварных стыков. После завершения работ по изготовлению сосуда, изготовителем было произведено
гидроиспытание, с последующим полным обследованием.
1 - корпус
2 - фланец
3 - днище
4 - крышка
5 - кран
6, 7- патрубки
Рисунок 1 - Общий вид влагоотделителя ВБ-1 зав. № 1380
3. Анализ документации по монтажу и эксплуатации сосуда
Изучение документации по монтажу и эксплуатации сосуда и сопоставление её с фактическим состоянием на сегодняшний день, показало, что он установлен, закреплен и включен в технологическую цепь в соответствии с проектом и инструкциями изготовителя.
Отклонений от проекта и каких-либо изменений в процессе монтажа и эксплуатации не обнаружено. За время предыдущего периода работы сосуда превышения максимально допустимых параметров или аварийных ситуаций не было.
Техническое обслуживание и профилактические ремонты, предусмотренные инструкцией по эксплуатации, производились в объемах и в сроки, рекомендованные Регламентом, в соответствии с графиками ТО и ППР.
Технические освидетельствования и испытания производились в объёмах и в сроки, установленные ФНП ПБ «Правилами промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» [2], с записью результатов освидетельствования и испытаний.
4. Результаты проведенного диагностирования
4.1. Визуальный контроль и измерения элементов сосуда
Визуальный осмотр и измерения элементов сосуда производились в соответствии с требованиями РД 03-606-03 «Инструкция по визуальному и измерительному контролю» [3], с целью обнаружения трещин, выпучин, вмятин, отдулин, отклонений от геометрических размеров и других поверхностных дефектов и оценки потери эксплуатационных качеств (степени физического износа).
Особое внимание обращалось на состояние сварных соединений и основного металла в зонах концентрации напряжений и на участках повышенного износа (в местах приварки штуцеров, в зонах сопряжения обечайки с днищем).
При измерениях отклонений от геометрических размеров, превышающих допустимые заводом-изготовителем и нормативно-технической документацией, не установлено.
Расположение участков и результаты контроля приведены на рисунке 2.
4.2. Ультразвуковая и магнитная дефектоскопия
УЗ контроль проводился в соответствии с требованиями [4] и [5] с целью обнаружения внутренних дефектов основного металла околошовных зон и сварных швов.
МП контроль качества металла и сварных соединений проводился в соответствии с [6] с целью обнаружения внутренних и поверхностных дефектов в сварных швах и основном металле. Всего проконтролировано:
• Магнитопорошковым контролем - 100% каждого сварного стыка корпуса сосуда, 100% Т-образных сопряжений листов обечайки с днищем корпуса сосуда и прилегающих к ним поверхностей на ширину 100 мм в каждую сторону от шва;
• Ультразвуковым контролем - Т-образные сопряжения обечайки с днищем.
При проведении МП и УЗ контроля сварных швов и околошовных зон на корпусе сосуда дефектов, превышающих допустимые, не обнаружено.
Расположение участков и результаты контроля приведены на рисунке 2.
4.3. Ультразвуковая толщинометрия
Ультразвуковая толщинометрия стенок корпуса сосуда проводилась в соответствии с требованиями [7], Руководства по эксплуатации толщиномера «БУЛАТ 1М», [8] и [5].
Измерение толщины металла корпуса проводилось по трем образующим царги. На образующей измерения проводились в шести точках через 280 мм по окружности.
Измерение толщины металла днища производилось по трем образующим. На каждой образующей измерения производились в четырех точках согласно карте проведения контроля.
Во всех случаях за действительную толщину листа принималась минимальная величина из всех измерений. За действительную толщину элемента (обечайки, днища) сосуда - минимальная толщина его отдельного листа.
Действительная толщина днища - 8,3 мм.
Действительная толщина корпуса - 9,5 мм.
Фактические значения толщин элементов сосуда, не меньше установленных прочностным расчетом.
Расположение участков и результаты контроля приведены на рисунке 2.
4.4. Измерение твердости металла элементов конструкции и сварных швов
Измерение твердости металла элементов конструкции и сварных швов сосуда проводилось в соответствии с требованиями [9] и Руководства по эксплуатации электронного твердомера «ТЭМП-4».
Измерения на корпусе проводились в местах сопряжения продольных и кольцевых стыков, подверженных наибольшим тепловым нагрузкам в процессе изготовления и на основном металле, в местах толщинометрии.
Участков, с показаниями твердости, выходящими за пределы, установленные НТД для применяемых сталей, не обнаружено.
Значения твердости материала элементов сосуда не выходят за пределы, установленные нормативно-технической документацией для сталей, из которых они изготовлены, что указывает на отсутствие недопустимых изменений базовых характеристик и структуры основного металла и металла сварных швов.
Расположение участков и результаты контроля приведены на рисунке 2.
Рисунок 2 - Места проведения ВИК, УК и МПК контроля
5. Расчет остаточного ресурса сосуда
Расчет остаточного ресурса сосуда проведен согласно РД 03-421-01 «Методическим указаниям по ведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов» [10].
Поверочным расчетом на прочность установлено, что условия прочности для всех несущих элементов конструкции сосудов выполняются и основным повреждающим фактором является общая коррозия, при этом предельным состоянием сосуда является уменьшение тол-
щины стенок его элементов до предельной (браковочной) толщины, ниже которой не обеспечивается необходимый запас его несущей способности.
Данные расчетов на прочность, при условии устранения обнаруженных дефектов, лежат в пределах, установленных действующей российской нормативно-технической документацией.
6. Результаты гидравлического испытания
Гидравлические испытания проводились согласно РД 03-421-01 «Методические указания по ведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов» [10].
Сосуд испытания выдержал.
Выводы проведенного диагностирования
По итогам технического диагностирования пишется заключение о соответствии объекта требованиям промышленной безопасности, действующих нормативно-правовых и технических документов Российской Федерации, о возможности дальнейшей безопасной эксплуатации объекта диагностирования. А также проводятся мероприятия по устранению выявленных дефектов и технических неисправностей оборудования.
Список литературы:
1. Федеральный закон № 116-ФЗ от 21.07.97 «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».
2. ФНП ПБ «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением». Утверждены приказом № 116 от 25.03.2014 Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору. Зарегистрированы Минюстом России 19.05.2014. per. № 32326.
3. РД 03-606-03 «Инструкция по визуальному и измерительному контролю».
4. ГОСТ 14782-86 «Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые».
5. РД 34.17.302-97 (ОП 501 ЦД-97) «Котлы паровые и водогрейные. Трубопроводы пара и горячей воды, сосуды. Сварные соединения. Контроль качества. Ультразвуковой контроль. Основные положения».
6. ГОСТ 21105-87 «Контроль неразрушающий. Магнитопоршковый метод».
7. ГОСТ 28702-90 «Контроль неразрушающий. Толщиномеры ультразвуковые. Общие технические требования».
8. ГОСТ 20415-82 «Контроль неразрушающий. Методы акустические. Общее положение».
9. ГОСТ 22761-77 «Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Бринеллю переносными твердомерами статического действия».
10. РД 03-421-01 «Методические указания по ведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов».
