Диагностика технического состояния промышленных трубопроводов и арматуры.

Промышленные трубопроводы подразделяют по их назначению: логические, пара и горячей воды, воздухо (газо) проводы, промысловые, магистральные газонефтепродуктопроводы и другие. соответствии с назначением, режимом и условиями работы, вида транспортируемого продукта, к трубопроводам предъявляются специфические требования.

К технологическим трубопроводам относят трубопроводы для транспортирования газообразных, парообразных и жидких сред в диапазоне остаточного давления от 0,001 МПа (001 кгс/см²) до условного давления 320 МПа (3200 кгс/см²) и рабочих температур от минус 196° до плюс 700°С на химических, нефтехимических, нефтеперерабатывающих, газоперерабатывающих, химико-фармацевтических, целлюлозно-бумажных, микробиологических, коксохимических, нефте- и газодобывающих предприятиях. Требования к этим трубопроводам установлены Правилами устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов (ПБ 03-108-96). Они в общем случае включают в себя:

• требования к конструкции, изготовлению и материала трубопроводов;

• требования к устройству, монтажу, размещению, опорам, подвеске, дренажу, продувке;

• требования к трубопроводной арматуре:

• требования к компенсации температурных деформаций снижению вибрации, тепловой изоляции, обогреву, защите коррозии;

• требования к качеству сварных соединений;

• требования к прочности и герметичности.

Ответ на вопрос: удовлетворяет или нет текущее состоят трубопровода указанным требованиям и какой они имеют оп точный ресурс — составляет цель технического диагностирование. Диагностирование технического состояния технологически трубопроводов проводят в следующих случаях:

• в соответствии с нормативами периодических ревизии. установленными ПБ 03-108-96;

• если они выработали установленный проектом расчетный срок службы или ресурс;

• если они не имели установленного расчетного ресурса и находились в эксплуатации более 20 лет;

• если они выработали разрешенный к дальнейшей эксплуатации ресурс остаточной работоспособности сверх установленного

• если временно находились в условиях нарушения режима эксплуатации;

• если по мнению владельца требуется оценка технического состояния.

Основным методом контроля за надежной и безопасной эксплуатацией технологических трубопроводов является периодическая ревизия, результаты которой служат основанием для оценки состояния трубопровода и возможности его дальнейшего. эксплуатации.

Периодичность ревизии зависит от транспортируемой среды и категории трубопровода и регламентирована ПБ 03-108-96.

Ревизия приурочивается к планово-предупредительному ремонту отдельных агрегатов, установок, цехов, к которым относится трубопровод. Перечень основных работ при ревизии включает в себя:

• наружный осмотр,

• измерение толщины стенок трубопровода,

• ревизию воротников фланцев,

• внутренний осмотр трубопровода по участкам,

радиографический контроль или ультразвуковой контроль сварных швов,

• проверку механических свойств металла,

• измерение деформации трубопровода,

• ревизию резьбовых соединений,

• проверку опор, крепежных деталей,

• испытания на прочность, плотность, герметичность.
Объем работ, выбор участков контроля решается службами технического надзора совместно с механиком производства. При неудовлетворительных результатах выборочной ревизии число участков контроля увеличивают. Если вторично -получены неудовлетворительные результаты, производится генеральная выборочная ревизия трубопровода. При отрицательных результатах генеральной выборочной ревизии проводится полная ревизия с полной разборкой трубопровода.

Комплекс работ по оценке технического состояние, установлению остаточного ресурса включает и себя:

• изучение технической, эксплуатационной и ремонтной документации, режимов и условий эксплуатации,

• осмотр и натурное обследование;

• оценку фактического состояния металла, сварных швов;

• оценку фактического напряженно-деформационного сос­тояния;

• оценку работоспособности элементов трубопровода;

• расчет остаточного ресурса;

• анализ, оформление результатов обследования и составления заключения.

Типовая техническая документация на технологический трубопровод включает в себя:

Перечень технологических трубопроводов предприятия.

Паспорт трубопровода с приложениями схемы, актов ревизии и отбраковки элементов, удостоверения о качестве ремонтов, журнала сварочных работ, документации по контролю металла трубопроводов, работающих в водородосодержащих средах.

Акт периодического наружного осмотра трубопровода.

Акт испытания трубопровода на прочность и плотность.

Акты на ревизию, ремонт и испытание арматуры.

Эксплуатационный журнал трубопроводов.

Журнал установки — снятия заглушек.

Журнал термической обработки сварных соединений.

Заключение о качестве сварных стыков.

Наружный осмотр включает и себя проверку состояния:

• изоляции и покрытий,

• с парных швов,

• фланцевых и муфтовых соединений, крепежа и устройств для установки КИП,

• опор,

• компенсирующих устройств,

• дренажных устройств,

• арматуры и ее уплотнений,

• реперов для замера остаточной деформации,

• сварных тройниковых соединений гибов и отводов,

• оценку вибрации трубопровода.
На основании анализа технической документации и визуального осмотра трубопровода составляется план натурных обследований: назначаются места замера толщины стенки и твердости, места металлографического анализа, стиллографии, дефектоскопии, а также контрольной вырезки металла; устанавливаются места вскрытия изоляции.

До начала натурного обследования трубопровод должен быть остановлен, охлажден, освобожден от продукта, пропарен, отделен от всех действующих аппаратов и трубопроводов заглушками.

На основании натурных обследований устанавливаются истинные свойства материала и сварных швов трубопровода, наличие коррозии и дефектов, истинная толщина стенок.

Металлографические исследования обязательно проводят в следующих случаях:

если по условиям эксплуатации и выполнения ремонтных работ возможно изменение структуры основного металла или металла сварного шва;

если механические показатели металла ниже или выше нормативных;

если трубопровод побывал в огне в результате пожара или аварии;

• по требованиям НД;

• по усмотрению специалистов, проводящих обследование.
Все трубопроводы и их участки, подвергшиеся в процессе диагностирования разборке, резке, сварке, ремонту, подлежат испытанию на прочность и герметичность. Испытания на прочность и плотность трубопровода по существу не отличаются от аналогичных испытаний сосудов, работающих под давлением (см. раздел 8). Испытания гидравлические и на герметичность трубопроводов должны соответствовать РД 38.13-004-86.

Оценка фактического напряженно-деформационного состояния трубопровода и отдельных его элементов проводится с учетом вибрации и динамических нагрузок, изменения толщины стенок, изменении геометрии трубопровода в результате просадки фундаментов опор, деформации опор, потери устойчивости и других факторов.