РЕГАТА-Плюс

Неразрушающий контроль при проведении экспертизы промышленной безопасности технических устройств, применяемых на объектах добычи нефти и газа

Рагузин Михаил Геннадьевич

руководитель управления по ЭПБ компании

«РЕГАТА-Плюс»

научно-практическая конференция “Современные подходы к вопросам охраны труда,

промышленной и экологической безопасности” 8 октября 2014 года, Уфа

Компания «РЕГАТА-Плюс» - динамично развивающаяся компания, с 2008 года осуществляет экспертную деятельность в области обеспечения промышленной безопасности

Виды работ:

• Экспертиза промышленной безопасности• Техническое обследование и

диагностирование• Паспортизация оборудования, технических

устройств, зданий, сооружений, трубопроводов

• Технический аудит опасных производственных объектов

• Экспертиза документации опасных производственных объектов

• Экспертно-консультационные услуги

Объекты экспертизы:

• Объекты нефтяной и газовой промышленности• Объекты химии, нефтехимии и нефтепереработки• Объекты газораспределения, газопотребления• Энергетика и теплоэнергетика• Магистральный трубопроводный транспорт• Металлургическое и коксохимическое

производство• Угольное и горнорудное производство• Объекты котлонадзора• Подъемные сооружения• Здания и сооружения

«БЕЗОПАСНЫЙ - верный, надежный, не могущий причинить зла или вреда»Владимир Иванович Даль. Толковый словарь

На сегодняшний день проблема повышения безопасности, надежности производственных объектов особенно актуальна, так как в эксплуатации находится большой парк различных по своему назначению и техническому состоянию технических устройств, большая часть которых выработала расчетный срок службы. Представление о надежности объекта, как известно, основывается на данных о его фактическом состоянии. Большую часть этих данных дает проведение неразрушающего контроля.

Технические измерения параметров изделий, оценка качества обработанной поверхности (овальность, конусность, цилиндричность, шероховатость и др.) позволяют получить информацию о внешней стороне дела. Но еще более важно знать структуру материала, химический состав, качество и глубину термической обработки, распределение внутренних напряжений, характер и распределение возможных внутренних и поверхностных металлургических дефектов.

Неразрушающий контроль – это совокупность таких видов контроля, которые производятся непосредственно на объекте, при этом исправный объект сохраняет работоспособность без какого-либо повреждения материала.

Применение метода акустической-эмиссии при экспертизе промышленной безопасности сосудов

Рассмотрим конкретный пример: акустическая эмиссия при ЭПБ сосудов, работающих под давлением.

В связи с большими сроками эксплуатации опасных производственных объектов (ОПО) и возрастающей с каждым годом интенсивностью аварийных отказов, связанных с образованием в металле эксплуатационных дефектов, регламентного технического освидетельствования конструкции становится явно недостаточно из-за больших интервалов между обследованиями и применением устаревших локальных методов контроля.

Метод акустической эмиссии

Одним из методов, обеспечивающих контроль всего объекта (сосуда) с использованием одного или нескольких преобразователей, неподвижно установленных на поверхности объекта, является метод акустической эмиссии (АЭ). Данный метод применяется при проведении диагностирования технического состояния сосудов и является рекомендуемым при гидравлических испытаниях сосудов, а в случае пневматических испытания - обязательным.

Опыт использования акустико-эмиссионного контроля сосудов при техническом диагностировании в рамках проведения ЭПБ позволяет с уверенностью заявлять, что в настоящее время уже вполне доступно:• контролировать весь сосуд целиком без вывода его из эксплуатации;• регистрировать именно развивающиеся дефекты, как наиболее опасные для эксплуатации

сосуда, а впоследствии, в совокупности с дополнительным дефектоскопическим контролем традиционными методами давать реальную оценку степени их опасности;

• следить за развитием в процессе рабочей эксплуатации (в режиме мониторинга) уже существующих, ранее обнаруженных дефектов в сосуде, для продления ресурса его эксплуатации.

Характер дефектов, выявляемых при неразрушающем контроле

Очень часто дефекты в виде трещин возникают в результате длительной или неправильной эксплуатации оборудования. Один из таких дефектов – усталостные трещины - обнаруживается, как правило, на деталях, ис-пытывающих в работе многократные знакопеременные нагрузки. Места возникновения данных дефектов разнообразны: это места концентраторов напряжений, места отклонений от требований чертежа при изготовлении или ремонте, места дефектов металлургического происхождения (волосовины, шлаковые включения, прокатные плены и т.д.), которые провоцируют и ускоряют возникновение трещины.

Фото 1 - крюк крюкоблока агрегата для

ремонта скважин А2-32

Характер дефектов, выявляемых при неразрушающем контроле

Фото 2 - элеватор типа КМ для

бурильных труб

Фото 3 - крюковая подвеска крана-

манипулятора

Указанные дефекты были выявлены с помощью визуального и ультразвукового контроля (фото 1, 2), капиллярного и магнитопорошкового метода ультрафиолетовым облучением (фото 3).

Характер дефектов, выявляемых при неразрушающем контроле

На фото 4 мы видим трещину, которая была обнаружена на оси кронблока агрегата для ремонта скважин УПА-60 с помощью магнитопорошковой дефектоскопии. Как и отмечалось ранее, трещина могла возникнуть в результате внутренних на-пряжений в месте резкого изменения сечения в результате несоблюдения технологии термообработки. На этом же фото под индексом «б» видно, что произошло с этой деталью после приложения определенного усилия в процессе эксплуатации. Значит, проведение контроля с применением неразрушающих методов нагруженных, ответственных и сложных по конфигу-рации деталей просто обязательно.

Фото 4 – ось кронблока агрегата УПА-60

Характер дефектов, выявляемых при неразрушающем контроле

Другой пример - тормозная вилка агрегата для ремонта скважин УПА-60 (фото 5). Сама конструкция тормозной вилки имеет тонкостенные элементы, концентраторы напряжений, места резкого изменения сечений, и, кроме того, данный узел является очень ответственным. Поэтому при техни-ческом диагностировании агрегатов для ремонта скважин данный элемент тормозной системы нами обследуется с обязательным применением не-разрушающих методов контроля. На фото 5 видно, что трещины обнаружены в отверстии проушины пальца и в месте резкого изменения сечения проушины.

Фото 5 – тормозная вилка агрегата УПА-60

Характер дефектов, выявляемых при неразрушающем контроле

На фото видны эти дефекты, которые рас-положены в опасных сечениях штропа штангового элеватора (фото 6а), а на фото 6б показан штанговый крюк, на котором были обнаружены крупные волосовины, выходящие на поверхность. Эти дефекты относятся к разряду опасных, понижающих предел усталости, и не должны допускаться к дальнейшей эксплуатации. Можно представить себе последствия аварии, которая могла бы произойти в случае разрушения данного инструмента.

Фото 6 – штроп штангового элеватора и крюка

Характер дефектов, выявляемых при неразрушающем контроле

Но дефекты, влияющие на безопасную эксплуатацию опасного производственного объекта, могут возникнуть не только из-за некачественного изготовления или длительной эксплуатации, а и по причине несвоевременного технического обслу-живания оборудования и отсутствия контроля со стороны технического персонала. Простой пример -износ оси ролика каретки выдвижения стрелы автомобильного крана КС-3575 (фото 7). В данном случае износ составил 70%. Это еще раз подтверждает то, что необходимо периодически проводить мероприятия, включающие техническое диагностирование узлов и деталей оборудования в процессе эксплуатации.

Фото 7 – ось ролика каретки выдвижения стрелы крана КС-3575

Способы получения информации о дефектах при ультразвуковом контроле

Очень важно в настоящее время при техническом диагностировании не только выявить дефект, но и обеспечить наглядность с последующей расшифровкой его параметров и привязкой к основным размерам контролируемого объекта. Как известно, одним из недостатков ультразвукового контроля является отсутствие объективного документа о результатах контроля. Указанный выше недостаток метода в последнее время легко устраняется путем автоматической настройки, расшифровки и выдачи результатов контроля через компьютер.

На фото 8 мы видим диаграмму распределения толщин на определенных отрезках, полученную с помощью толщиномера «СКАТ-4000». Такой вид изображения результатов толщинометрии очень удобен, так как позволяет анализировать коррозионный или механический износ, выявлять очаги поражения и выдавать рекомендации по техническому решению.

Способы получения информации о дефектах при ультразвуковом контроле

Фото 8 – результат сканирования тела кислородного баллона-реципиента ультразвуковым тольщиномером

Выводы

Основываясь на практическом опыте работы в области технического диагностированияи экспертного обследования оборудования, можно сделать выводы.

• При эксплуатации технических устройств, особенно эксплуатируемых на опасных производственных объектах, необходимо обязательно проводить техническое диагностирование с применением неразрушающих методов контроля узлов и деталей, что позволит обеспечить наилучшую выявляемость и оценку фактического технического состояния оборудования.

• Необходимо строго соблюдать периодичность проведения технического диагностирования, заложенного в нормативно-технической документации на данное оборудование.

• Необходимо строго соблюдать требования правил технической эксплуатации оборудования, добиваться строгого соблюдения технологии изготовления и ремонта деталей и узлов оборудования.

• Для получения наиболее полной информации о надежности оборудования при решении задач расшифровки результатов контроля необходимо внедрять и использовать современные приборы неразрушающего контроля.

Клиенты РЕГАТА-Плюс

ЗАО «ЛУКОЙЛ-АИК»

Администрация г. Когалым

ООО «ЛУКОЙ-Западная Сибирь»

Буровая компания «Евразия»

Лицензия на осуществление деятельности по проведению экспертизы промышленной безопасности

Контакты

450105, г. Уфа, ул. Маршала Жукова, д.10, блок «Б», офис 50

Тел. (347) 292-36-89