CC BY
154
ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ, ЭКСПЛУАТИРУЮЩИХСЯ В АГРЕССИВНЫХ СРЕДАХ
Беспалый Николай Владимирович
эксперт ООО «Единый Технический Центр», 197341, Россия, город Санкт-Петербург, улица Афонская, дом 2, литера А E-mail: [email protected]
Гончаров Дмитрий Петрович
эксперт ООО «Единый Технический Центр», 197341, Россия, город Санкт-Петербург, улица Афонская, дом 2, литера А E-mail: [email protected]
Окулов Кирилл Юрьевич
эксперт ООО «Единый Технический Центр», 197341, Россия, город Санкт-Петербург, улица Афонская, дом 2, литера А E-mail: [email protected]
Желтов Михаил Иванович
эксперт ООО «Единый Технический Центр», 197341, Россия, город Санкт-Петербург, улица Афонская, дом 2, литера А E-mail: [email protected]
Ефимов Александр Анатольевич
эксперт ООО «Единый Технический Центр», 197341, Россия, город Санкт-Петербург, улица Афонская, дом 2, литера А E-mail: [email protected]
Повышение надежности технологических трубопроводов, эксплуатирующихся в агрессивных средах // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. Беспалый Н.В. [и др.]. 2015. № 10 (21) . URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/2676
RELIABILITY IMPROVEMENT OF INDUSTRIAL PIPELINES OPERATED
IN CORROSIVE ENVIRONMENT
Nikolaj Bespalyj
Expert of« Unified Technical Centre» Co.Ltd.
197341, Russia, city of St. Petersburg, Afonskaya Street, house 2, letter A
Dmitry Goncharov
Expert of «Unified Technical Centre» Co.Ltd.
197341, Russia, city of St. Petersburg, Afonskaya Street, house 2, letter A
Kirill Okulov
Expert of «Unified Technical Centre» Co.Ltd.
197341, Russia, city of St. Petersburg, Afonskaya Street, house 2, letter A
Mikhail Zheltov
Expert of «Unified Technical Centre» Co.Ltd.
197341, Russia, city of St. Petersburg, Afonskaya Street, house 2, letter A
Alexander Yefimov
Expert of «Unified Technical Centre» Co.Ltd.
197341, Russia, city of St. Petersburg, Afonskaya Street, house 2, letter A
АННОТАЦИЯ
Обеспечение промышленной безопасности опасных производственных объектов необходимо для снижения и предотвращения экономического, социального и экологического ущерба от возможных аварий.
Целью данной статьи является предоставление рекомендаций по повышению надежности технологических трубопроводов,
эксплуатирующихся в агрессивных средах, и защите металлических конструкции от коррозионного воздействия.
Рассмотрены основные причины снижения надежности и, как следствие, увеличения опасности возникновения аварийных ситуаций на объектах химического комплекса.
Представлен анализ причин аварийных разрушений конструкций из-за коррозионного воздействия.
В статье приведены методы защиты технологического оборудования и трубопроводов на опасных производственных объектах химической,
нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности, в которых обращаются коррозионно-активные вещества.
Также особое внимание уделяется одному из основных факторов, влияющих на неравномерность скоростей коррозии, — уровню напряжений в металле.
На основании приведенной информации сделаны выводы о необходимости проведения исследования процесса коррозии и своевременного выполнения всех защитных процедур, которые помогут обеспечить высокий уровень безопасности на опасных производственных объектах.
Данная статья будет полезна руководителям, работникам и служащим опасных производственных объектов, а также сотрудникам экспертных организаций, проводящим экспертизу промышленной безопасности.
ABSTRACT
Providing industrial safety of hazardous production facilities is needed to reduce and prevent the economic, social and environmental impact of possible accidents.
The purpose of this article is to provide recommendations to improve the reliability of technological pipelines operating in hostile environments and to protect metal structures from corrosion attack.
Main reasons for reducing reliability and, consequently, increasing the risk of accidents at the facilities of the chemical industry.
The analysis of the emergency structural failure reasons due to corrosion effects is presented.
In the article protection methods of production equipment and pipelines are presented at hazardous production facilities of chemical, petrochemical, oil and gas industries which advert to corrosive-active substances.
Also, special attention is paid to one of the main factors influencing the nonuniform rate of corrosion - the level of strain in the metal.
Based on the given information, conclusions on necessity to carry out research of corrosion process and timely implementation of all safety procedures are made that help to ensure a high level of safety at hazardous production facilities.
This article will be useful for managers, specialists and employees of hazardous production facilities as well as staff of expert organizations conducting industrial safety expertise.
Ключевые слова: трубопроводы технологических газов, дефект,
повреждаемость, коррозия, долговечность, экспертиза, промышленная безопасность, опасный производственный объект, неразрушающий контроль.
Keywords: pipelines of technological gases, defect, damageability, corrosion, durability, inspection, industrial safety, hazardous production facilities, nondestructive testing.
Промышленная безопасность опасных производственных объектов (далее — ОПО) — состояние защищенности жизненно важных интересов личности и общества от аварий на ОПО и их последствий [3].
Обеспечение надежности и безопасности потенциально опасных объектов в настоящее время является чрезвычайно острым и актуальным вопросом.
ОПО осуществляется путем проведения экспертизы промышленной безопасности ОПО.
Экспертиза промышленной безопасности (далее — ЭПБ) — определение соответствия объектов экспертизы промышленной безопасности, указанных в пункте 1 статьи 13 Федерального закона от 21.07.1997 N 116-ФЗ, предъявляемым к ним требованиям промышленной безопасности [3].
ЭПБ является обязательной процедурой для организаций и предприятий, эксплуатирующих ОПО в соответствии со ст. 1 Федерального закона N 116-ФЗ от 21.07.1997.
В России большинство объектов химического комплекса работают за пределами проектного ресурса. По мере старения основных конструктивных элементов возрастает опасность возникновения аварийной ситуации. Система трубопроводов формируется в реальных условиях строительства и эксплуатации и неизбежно претерпевает при этом значительные изменения
технического состояния, связанные с накоплением повреждений, — вследствие этого происходит снижение ее надежности.
Надежность трубопроводов напрямую связана с возникновением повреждений, возникающих в процессе эксплуатации. На основании опыта проведения экспертного технического диагностирования трубопроводов предприятий химического профиля основными причинами их повреждаемости являются: наружная и внутренняя коррозия, дефекты, возникающие на стадии сооружения газопроводов, несоответствие материала труб проектным решениям и др.
Обеспечение надежности и безопасности потенциально опасных объектов в настоящее время является чрезвычайно острым и актуальным вопросом. Для его решения применяются в основном два направления: постоянный мониторинг технического состояния и установление технического состояния конструкций оборудования на основе применения современных методов неразрушающего контроля с оценкой остаточного ресурса и определением срока его последующей безопасной эксплуатации.
Неразрушающий контроль (далее — НК) — область науки и техники, охватывающая исследования физических принципов, разработку, совершенствование и применение методов, средств и технологий технического контроля объектов, не разрушающего и не ухудшающего их пригодность к эксплуатации [2].
В настоящее время большинство технологических трубопроводов на ОПО химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности эксплуатируются в средах различной степени агрессивности.
Одной из основных причин преждевременного выхода из строя металлических конструкций, эксплуатирующихся в агрессивных средах, является коррозия металлов.
Активный общий и локальный (язвенный) коррозионный износ, который может привести к сквозному повреждению, необходимо фиксировать
как при проведении визуального контроля, так и при проведении периодического мониторинга толщины конструкционных элементов.
Визуальный метод — метод НК, основанный на получении первичной информации об объекте при визуальном наблюдении или с помощью оптических приборов [1].
При проведении технического диагностирования данным методом наиболее часто обнаруживаются питтинговая, язвенная коррозия, коррозионное растрескивание под напряжением.
Причинами аварийного разрушения конструкций из-за коррозионных повреждений много: неправильный подбор противокоррозионной защиты; некачественное производство работ по защите конструкций; нарушение технологических режимов производства, несоблюдение сроков выполнения противокоррозионной защиты, приведенных в нормативной документации.
Исходя из этого, при эксплуатации технологического оборудования и трубопроводов на ОПО химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности, в которых обращаются коррозионно-активные вещества, должны предусматриваться методы их защиты с учетом скорости коррозионного износа применяемых конструкционных материалов.
Во-первых, технологическое оборудование и трубопроводы, контактирующие с коррозионно-активными веществами, должны изготовляться из коррозионно-стойких металлических конструкционных материалов.
Во-вторых, порядок контроля за степенью коррозионного износа оборудования и трубопроводов с использованием неразрушающих методов, способы, периодичность и места проведения контрольных замеров должны определяться в эксплуатационной документации с учетом конкретных условий эксплуатации (для новых производств — по результатам специальных исследований) и соответствовать требованиям технического регламента о безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах [4].
Недостаточное внимание к вопросам защиты от коррозии приводит к увеличению вероятности повреждения металла трубопроводов на ОПО химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности, при этом надежность и долговечность зависят от скорости протекания процессов разрушения под воздействием агрессивных сред. Поэтому должны быть разработаны научно обоснованные рекомендации для всех стадий жизни конструкций.
Технические мероприятия, обеспечивающие заданную долговечность металлических конструкций в агрессивных средах, должны проводиться, в первую очередь, на стадии проектирования и изготовления. При этом следует учитывать, что надежность и долговечность трубопроводов зависит от ряда факторов: коррозионной стойкости конструкционного материала, сроков службы применяемых защитных покрытий, учета характера внутренней и наружной среды и т. п.
Также необходимо помнить об одном из основных факторов, влияющих на неравномерность скоростей коррозии, — уровне напряжений в металле. Поэтому изучение влияния напряженно-деформированного состояния на степень местной коррозии, учет этого фактора при определении ресурса в ходе эксплуатации имеют большое значение. Агрессивная среда, проникая в металл через нарушения покрытий, концентраторы напряжений (дефекты сварки, трещины и т. п.), приводит к изменению структуры металла, изменению его механических свойств, что приводит к развитию процессов деформирования и разрушения.
Выводы/рекомендации:
Таким образом, можно сделать вывод, что борьба с коррозией является одной из актуальных проблем в настоящее время. Своевременное проведение всех необходимых технических мероприятий, описанных выше, и исследование процесса коррозии помогут обеспечить высокий уровень безопасности на ОПО.
Список литературы:
1. ГОСТ 18353-79 Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов. Официальное издание. Контроль неразрушающий. Методы: Сборник стандартов. Дата начала действия: 01.07.1980. — М.: ИПК Издательство стандартов, 2005.
2. ГОСТ Р 53697-2009 (ISO/TS 18173:2005) Контроль неразрушающий. Основные термины и определения. Официальное издание. Дата начала действия: 01.01.2011. — М.: Стандартинформ, 2010.
3. Федеральный закон от 21.07.1997 N 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». Дата начала действия: 30.07.1997// Российская газета. — N 145. — 30.07.97.
4. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств», приказ Ростехнадзора от 11.03.2013 N 96. Дата начала действия: 10.12.2013.// Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти. — N 23. — 10.06.2013.
References:
1. GOST 18353-79. State Standard 18353-79. Non-destructive testing. Classification of types and methods. Moscow, IPK Izdatel'stvo standartov Publ., 2005 (In Russian).
2. GOST Р 53697-2009 (ISO/TS 18173:2005). State Standard Р 53697-2009 (ISO/TS 18173:2005). Non-destructive testing. Basic terms and definitions. Moscow, Standartinform Publ., 2010 (In Russian).
3. Federal'nyi zakon ot 21.07.1997 N 116-FZ «O promyshlennoi bezopasnosti opasnykh proizvodstvennykh ob"ektov» [Federal Law from 21.07.1997 N 116-FZ «On industrial safety of hazardous production facilities»]. Rossiiskaia gazeta [Russian Gazette], no. 145, 1997 (In Russian).
4. Federal'nye normy i pravila v oblasti promyshlennoi bezopasnosti «Obshchie pravila vzryvobezopasnosti dlia vzryvopozharoopasnykh khimicheskikh, neftekhimicheskikh i neftepererabatyvaiushchikh proizvodstv», prikaz Rostekhnadzora ot 11.03.2013 N 96. [The federal rules and regulations in the field of industrial safety « General rules of explosion safety for explosive chemical, petrochemical and refining industries», order of Rostekhnadzor from 11.03.2013 N 96]. Biulleten' normativnykh aktov federal'nykh organov ispolnitel'noi vlasti [Bulletin of normative acts of federal executive authorities], no. 23, 2013 (In Russian).
