Изменение геометрии конструкции или отдельных ее элементов

Деградационные процессы и выявление определяющих параметров технического состояния

Установление параметров технического состояния

Порядок оценки технического состояния оборудования. Программа обследования технического состояния

Анализ технической документации

Анализ эксплуатационно-технической документации имеет целью детальное ознакомление с конструктивными и эксплуатационными особенностями оборудования, характером его износа, а также с объемами и причинами выполненных ремонтов оборудования, что позволяет сделать предварительную оценку доминирующего механизма повреждения оборудования, и, при необходимости внести коррективы в программу работ.

Эксплуатационно-техническая документация включает в себя:

- паспорт;

- чертежи;

- схему включения оборудования в работу с указанием рабочих параметров;

- технологический регламент (технологическую справку);

- исполнительную ремонтную документацию;

- результаты технических освидетельствований и предыдущего технического диагностирования;

- коррозионную карту;

- предписания территориального органа Ростехнадзора или службы технического надзора предприятия, относящиеся к техническому состоянию оборудования.

Анализ эксплуатационно-технической документации позволяет:

- установить предприятие-изготовитель, регистрирующий орган, даты изготовления, регистрации и ввода в эксплуатацию;

- получить информацию о конструктивных особенностях оборудования, размерах, материальном исполнении его основных несущих элементов, а также о результатах контроля качества и испытания оборудования после изготовления и в процессе эксплуатации;

- оценить соотношение проектных технических характеристик и фактических рабочих параметров, а также характер эксплуатационных нагрузок (статический, малоцикловый, циклический);

- установить фактическую продолжительность эксплуатации оборудования в единицах времени или циклах нагружения;

- проанализировать результаты технических освидетельствований, данные об имевших место повреждениях или авариях и выполненных ремонтах.

Основные сведения, полученные по результатам анализа эксплуатационно-технической документации отражаются в Заключении по результатам технического диагностирования.

При анализе технической документации проверяются:

- наличие в паспорте технического устройства записи о его регистрации;

- соответствие заводской маркировки технического устройства на корпусе и на фирменной табличке паспортным данным;

- использование технического устройства по прямому назначению.

Конкретный объем работ, выполняемый при техническом диагностировании, определяется Программой технического (обследования) диагностирования, которая составляется до начала производства работ и, при необходимости, корректируется в зависимости от результатов анализа эксплуатационно-технической документации, конструктивных и эксплуатационных особенностей оборудования, результатов предыдущего технического диагностирования (если оно проводилось) и данных оперативной диагностики.

Для проведения технического диагностирования оборудование должно быть остановлено, освобождено от продукта, отглушено и подготовлено к безопасному ведению работ в соответствии с требованиями действующих норм и правил по промышленной безопасности.

Все подготовительные работы выполняются Владельцем оборудования.

Типовая программа технического диагностирования состоит из наиболее общих этапов работ, присущих различным типам диагностируемых объектов. Перечень и последовательность выполнения таких этапов приведены на рисунке 2.

Натурное обследование объекта: визуально измерительный контроль, геодезическая съемка, толщинометрия и дефектоскопия сварных швов и основного металла неразрушающими методами

Металлографическое обследование, определение механических свойств и состава материала

Выполнение проверочных расчетов на прочность и устойчивость. Испытание под нагрузкой.

Оценка остаточного ресурса

Дальнейшая эксплуатация

Проведение дополнительных исследований

Принятие решения

Принятие окончательного решения

Дальнейшая эксплуатация  

Ремонт

Снижение рабочих параметров

Демонтаж

Анализ выявления повреждений, определение их причин, уточнение определяющих параметров.

Анализ эксплуатационно- технической документации, данных оперативной диагностики

Рисунок 2 – Перечень и последовательность этапов по обследованию технического состояния оборудования

Первый этап технического диагностирования включает анализ эксплуатационно-технической документации и данных оперативной диагностики. Этот этап является предварительным и позволяет получить необходимую информацию об объекте диагностирования, определить соответствие проекту использованных материалов и фактического конструктивного исполнения, фактических условий эксплуатации (нагрузок, температур, рабочих сред и др.), проектным, выбрать определяющие параметры технического состояния, предварительно установить ожидаемые деградационные процессы, составить перечень элементов и участков объекта диагностирования, которые в наибольшей степени предрасположены к появлению повреждений и дефектов. Анализу подлежат нормативно-техническая, проектная, монтажная и ремонтно-эксплуатационная документация, заключения экспертиз промышленной безопасности, проведенных ранее, а также научно-техническая информация по отказам и повреждениям аналогичных объектов.

Натурное обследование объекта осуществляют в несколько последовательных этапов. В первую очередь проводят визуально-измерительный контроль, измерение геометрических параметров объекта и размеров выявленных дефектов. На объектах, имеющих большие габаритные размеры, выполняют геодезическую съемку. Результатом этого этапа является выявление изменения геометрии объекта, наличия поверхностных видимых дефектов и уточнение объема неразрушающего контроля. Далее неразрушающими методами выполняют толщинометрию и дефектоскопию элементов и участков объекта, выявленных на предварительном этапе диагностирования и уточненных при визуальном контроле. При необходимости производят исследование структуры, определение химического состава и механических свойств материалов.

В большинстве случаев натурное обследование завершают испытанием объекта под нагрузкой на прочность, устойчивость и герметичность. Испытаниям предшествуют соответствующие проверочные расчеты с учетом выявленных дефектов. Проверочные расчеты проводят в соответствии с нормативной документацией.

На завершающем этапе диагностирования выполняют анализ выявленных дефектов и повреждений, их соответствие нормам и критериям, установленным в нормативно-технической документации, дают оценку технического состояния объекта. Выясняют необходимость проведения дополнительных исследований с целью уточнения определяющих параметров на основе уточнения напряженно-деформированного состояния, деградационных процессов и фактических характеристик материалов.

При признании объекта работоспособным, а также при наличии возможности восстановления его работоспособности выполняют прогнозный расчет остаточного ресурса по определяющим параметра технического состояния с учетом скорости роста соответствующих дефектов и повреждений. По результатам технического диагностирования принимают решение о возможности и условиях дальнейшей эксплуатации объекта: продолжении эксплуатации на рабочих или сниженных параметрах, необходимости ремонта объекта или демонтажа из-за невозможности или нецелесообразности его дальнейшего использования.

В зависимости от конструктивного исполнения в типовую программу диагностирования вносят изменения и дополнения, учитывающие особенности конкретного объекта и предусматривающие проведение дополнительных исследований и применение различных методов контроля: например тепловизионное обследование в режиме эксплуатации объектов с термоизоляционным покрытием (например, изотермических резервуаров для хранения сжиженного газа).

Параметрами технического состояния могут служить:

- характеристики материалов (механические характеристики - предел текучести, предел прочности, твердость, трещиностойкость, пределы выносливости, длительной прочности, ползучести и т.д., химический состав, характеристики микроструктуры и т.д.);

- коэффициенты запасов прочности (по пределам текучести, прочности, длительной прочности, ползучести, трещиностойкости, устойчивости, по числу циклов или напряжениям при расчетах на циклическую прочность);

- технологические показатели (температура, давление, выход продукта, параметры вибрации, режимы работы и т.д.).

Оценка параметров технического состояния и выбор определяющих параметров должны осуществляться по результатам анализа технической документации, данных оперативной (функциональной) диагностики, экспертного обследования.

При эксплуатации технологического оборудования в той или иной мере, в зависимости от условий и режимов работы, происходит деградация конструкционных материалов. Деградация – явление, наблюдающееся в материалах с течением длительного времени и выражающееся в соответствующем снижении способности конструкции сопротивляться воздействию на него различных нагрузок и. соответственно, снижающее остаточный ресурс оборудования.

Диагностирование технического состояния оборудования и прогноз его изменения при дальнейшей эксплуатации осуществляется на основе анализа деградационных процессов и выявления определяющих параметров технического состояния. Определяющие параметры технического состояния (ПТС) – это параметры, изменение которых в отдельности или в некоторой совокупности приводит оборудование в неработоспособное состояние.

За определяющие параметры технического состояния оборудования принимается совокупность характеристик материала, коэффициентов запаса прочности, технологических условий эксплуатации. Оценка определяющих параметров технического состояния и доминирующего механизма повреждения производится экспертом по результатам анализа материалов технического диагностирования оборудования.

В нефтегазопереработке выделяют следующие деградационные процессы, приводящие к потере работоспособности технологического оборудования:

Процессы изменения геометрии охватывают широкий круг явлений и могут иметь как локальный, так и общий характер, касающийся конструкции в целом. К их числу относят: отклонения от начальной (исходной) формы технологического оборудования (отклонения от прямолинейности, плоскостности, вертикальности, цилиндричности и др.), образование гофр, отдулины, расслоения и т.д. Их причинами наряду с природными явлениями (например, пучение грунта при промерзании, оползни и др.) и эксплуатационными нагрузками является и деградация материалов.

Роль материалов в указанном выше перечне явлений может быть различной. Так, при формировании отдулин и расслоений существенно влияние химического состава и структуры сталей. Наибольшую склонность к образованию отдулин обнаруживают в сосудах и аппаратах давления, эксплуатируемых в контакте с водородсодержащей средой (особенно при наличии сероводорода) и выполненных из кремнемарганцовистых (16ГС, 09Г2С) и марганцовистых (09Г2, 14Г2) сталей.

Дата добавления: 2014-12-16