image
energas.ru

Газовая промышленность Спецвыпуск № 2 2017

Ремонт и диагностика

01.08.2017 11:00 ТЕХНОЛОГИЯ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ ХРАНЕНИЯ ГАЗА БЕЗ СНЯТИЯ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ
В статье обоснована техническая и экономическая эффективность технологии проведения полной технической диагностики сосудов, находящихся под избыточным давлением, без снятия антикоррозионного покрытия (АКП). Проанализированы требования существующей нормативной документации к диагностическому обследованию сосудов, емкостей и хранилищ. Предложен диагностический комплекс, позволяющий с использованием акустико-эмиссионного, магнитного и ультразвукового методов проводить комплексную диагностику металлоконструкций без снятия АКП в объеме, предписанном действующей нормативной документацией. Поскольку основной статьей расходов при диагностике резервуаров являются снятие, очистка и нанесение АКП на значительную площадь стенки, предложенная технология позволяет сократить издержки эксплуатирующих организаций на диагностику резервуаров до 9 раз. На основе реального опыта внедрения технологии при диагностике резервуара самого крупного типоразмера в РФ – РВСПК-100000 – сделаны выводы о возможности распространения предложенного метода на другие емкостные сооружения.
Ключевые слова: СОСУД, ЕМКОСТЬ, ХРАНИЛИЩЕ, ДИАГНОСТИКА, НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, фазированная апертурная решетка.
Открыть PDF


Для обеспечения условий надежной и безопасной работы объектов магистрального транспорта газа и газоперерабатывающих производств необходимы свое-
временное проведение и организация работ по их технической диагностике. Сосуды, работающие под давлением, наряду с трубопроводами являются важнейшими элементами любого газового хозяйства (рис.).

В связи с этим своевременный контроль технического состояния сосудов, периодическое определение и подтверждение сроков их остаточного ресурса обеспечивают исправное функционирование технологических цепочек на различных производственных площадках. Неразрушающие методы контроля позволяют проводить диагностику большей части сосудов, применяемых на объектах ПАО «Газпром»: емкостей, ресиверов, сепараторов, пылеуловителей, абсорберов, различных фильтров и технологических колонн, теплообменников и т. д.

В российских отраслевых нормативных документах определены сроки и объемы регулярного диагностического обследования сосудов, работающих под избыточным давлением [1, 2]. В Федеральных нормах и правилах [2] установлено, что техническое диагностирование, неразрушающий, разрушающий контроль оборудования под давлением в процессе его эксплуатации в пределах назначенного срока службы проводят «в рамках технического освидетельствования в случаях, установленных руководством по эксплуатации оборудования под давлением, а также по решению специалиста эксплуатирующей или специализированной организации, выполняющего техническое освидетельствование, в целях уточнения характера и размеров дефектов, выявленных по результатам визуального осмотра». Периодичность технических освидетельствований сосудов и емкостей различного назначения варьируется от 1 года до 10 лет в зависимости от условий работы, агрессивности среды и свойств стали. Согласно [1] при ультразвуковой дефектоскопии и толщинометрии, а также при акустико-эмиссионном контроле (в зонах установки преобразователей) шероховатость поверхности металла не должна превышать Ra 6,3 (Rz 40), для этого необходимо проводить механизированную подготовку поверхности металла с нарушением АКП.

1_1_12.png

Согласно [3, 4] до 80 % затрат на проведение полного диагностического обследования объекта связано с работами по снятию и восстановлению АКП. Однако развитие методов неразрушающего контроля, современное оборудование с новейшим программным обеспечением [5] позволяют проводить диагностику сосудов, емкостей без снятия защитного покрытия с заданной точностью и качеством согласно НТД.

Авторами предлагается технический комплекс, состоящий из специализированного оборудования и программного обеспечения, позволяющий проводить полную техническую диагностику сосудов и емкостей без нарушения целостности защитного покрытия.
В рамках комплекса интегрируются: системы акустической эмиссии Disp и Samos с предусилителями и преобразователями PAC, ультразвуковая (УЗ) измерительная установка с технологией фазированных апертурных решеток (ФАР) OmniScan, магнитный диагностический комплекс «Интрокор М150». Также используется стандартное оборудование, применяемое при диагностике со снятием защитных покрытий: толщиномер ультразвуковой NDT MG2/D799 Panametrics, УЗ-установка «Сканер», толщиномер магнитный МТ2007, дефектоскоп электроискровой «Крона 2-И», рентген-аппарат «Арина-5».

Акустико-эмиссионный (АЭ) комплекс позволяет выявить наличие дефектов в металле благодаря применению многоканальных систем, обеспечивающих одновременную регистрацию и обработку параметров АЭ-сигналов и их форм. Метод регистрации звуковых импульсных волн, излучаемых металлическими конструкциями при нагрузке, дает возможность осуществлять локацию АЭ-источников в местах, недоступных для традиционных методов контроля. Это позволяет определять дополнительные участки аномалий, которые необходимо проанализировать на следующем этапе другими физическими методами для уточнения координат, оценки размеров дефектов и т. д.

Использование оборудования на основе технологии ФАР (УЗ-дефектоскоп OmniScan MX2) позволяет управлять амплитудой и фазой импульсов возбуждения отдельных пьезоэлементов в многоэлементном преобразователе. Возбуждение пьезоэлементов осуществляется таким образом, что дает возможность управлять параметрами УЗ-луча: углом, фокусным расстоянием, размером фокусного пятна посредством компьютерной программы. Применение технологии ФАР за счет плотного пучка УЗ-излучения обеспечивает высокую точность поиска аномалий и дефектов в металле при наличии защитного покрытия.

В таблице перечислены возможности АЭ-технологии, УЗ и магнитного контроля (МК) при диагностике сосудов и емкостей без снятия защитных покрытий. Интеграция данных методов в рамках одного комплекса позволяет проводить техническую диагностику в объеме, предписанном НТД [1], и с качеством, не уступающим традиционному методу с зачисткой.

Предложенный комплекс был апробирован при проведении полной технической диагностики РВСПК-100000 ООО «НПП «Симплекс».

Авторами на основе данных проведенного апробирования комплекса проанализирована экономическая эффективность использования метода диагностики без снятия защитного покрытия. Для организации-заказчика стоимость выполнения технической диагностики с применением предложенного метода уменьшается в 5–9 раз в зависимости от типоразмера РВС вследствие отсутствия необходимости выполнения наиболее затратных операций по снятию и восстановлению АКП.


ВЫВОДЫ

1. Предложен диагностический комплекс, позволяющий с использованием акустико-эмиссионного, магнитного и ультразвукового методов проводить комплексную диагностику металлоконструкций сосудов различных типоразмеров без снятия защитного АКП в объеме и с точностью, предписанной действующей нормативной документацией [1, 6].

2. Под руководством и при непосредственном участии авторов выполнена полная техническая диагностика резервуара РВСПК-100000. Опытно-производственная апробация комплекса подтвердила эксплуатационную пригодность предложенного комплекса и методики для диагностирования реальных промышленных объектов.

3. Обоснована техническая и экономическая эффективность технологии проведения полной технической диагностики вертикальных стальных резервуаров без снятия АКП. 


Возможности различных физических методов при диагностировании

Операция

АЭ

УЗК

МК

Контроль 100 % площади стенки

+

Выявление внутренних и наружных дефектов

+

+

+

Определение местоположения дефектов (внутр./наруж.)

+

+

Определение координат дефектов

+

+

Оценка размеров дефектов

+

+

Определение остаточной толщины металла

+

+

Оценка толщины АКП

+

+

 



← Назад к списку