2

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра технологических машин и оборудования

А.В. Рубцов, М.М. Закирничная

Диагностика и оценка технического состояния технологического оборудования, применяемого на опасных производственных объектах

Учебное пособие

Уфа 2012

Рассмотрены требования к проведению экспертизы промышленной безопасности опасных производственных объектов, порядок проведения экспертизы промышленной безопасности. Рассмотрены деградационные процессы и виды предельных состояний металла оборудования нефтегазопереработки. Представлены виды и типы разрушений, а также основные механизмы разрушения металла оборудования нефтегазопереработки. Рассмотрены дефекты, возникающие в металле оборудования нефтегазопереработки и сварных соединениях. Приведены основные методы неразрушающего контроля, их достоинства и недостатки, а также область применения. Отражены порядок и методы оценки технического состояния технологического оборудования, а также нормы отбраковки согласно действующих нормативных и технических документов.

Учебное пособие предназначено для самостоятельного изучения теоретического материала студентов всех форм обучения направлений подготовки 130600 «Оборудование и агрегаты нефтегазового производства» и 151000 «Технологические машины и оборудование».

Составители: Рубцов А.В., старший преподаватель кафедры ТМО

Закирничная М.М., профессор кафедры ТМО

Рецензент: Габбасова А.Х., доцент кафедры ТМО, канд. техн. наук.

© Уфимский государственный нефтяной технический университет, 2012

Содержание

		С
Введение		5
1. Система обеспечения промышленной безопасности опасных производственных объектов		6
1.1 Общие положения		6
1.2 Общие требования к проведению экспертизы промышленной безопасности опасных производственных объектов		9
1.3 Порядок проведения экспертизы промышленной безопасности опасных производственных объектов химической, нефтехимической, нефтегазоперерабатывающей промышленности		11
1.3.1 Экспертиза промышленной безопасности проектной документации на капитальный ремонт, консервацию и ликвидацию опасных производственных объектов		11
1.3.2 Экспертиза промышленной безопасности технических устройств (машин, технологического оборудования, систем машин и (или) оборудования, агрегатов, аппаратуры, механизмов), применяемых на опасных производственных объектах		14
1.3.3 Экспертиза промышленной безопасности зданий и сооружений на опасных производственных объектах		20
1.4 Анализ технической документации		22
1.5 Порядок оценки технического состояния оборудования. Программа обследования технического состояния.		23
1.6 Установление параметров технического состояния.		27
1.7 Деградационные процессы и выявление определяющих параметров технического состояния		27
1.8 Виды предельных состояний		33
2. Свойства конструкционных материалов, дефекты конструкционных материалов		34
2.1 Основы теории механики разрушения. Основные понятия и определения		34
2.2 Виды и типы разрушений		36
2.3 Основные механизмы разрушений		52
2.4 Основные понятия, определения и классификация дефектов		53
2.5 Дефекты сварных соединений		67
3. Техническое диагностирование оборудования. Неразрушающий контроль металла и сварных соединений		92
3.1 Техническая диагностика. Основные понятия и определения		92
3.2 Цели и задачи технической диагностики в системе экспертизы промышленной безопасности		95
3.3 Методы технической диагностики		95
3.4 Средства технической диагностики		102
3.5 Система неразрушающего контроля на предприятиях нефтепереработки и нефтехимии		103
3.6 Выбор методов неразрушающего контроля при технической диагностике		104
4. Оценка технического состояния технологического оборудования		119
4.1 Методы оценки технического состояния сосудов и аппаратов		119
4.2 Нормы отбраковки сосудов и аппаратов, работающих под давлением		157
4.3 Нормы отбраковки сосудов и аппаратов, работающих под давлением ниже 0,07 МПа и вакуумом		169
4.4 Методы оценки технического состояния технологических трубопроводов		179
4.5 Нормы отбраковки технологических трубопроводов		195
4.6 Оценка технического состояния вертикальных стальных цилиндрических резервуаров		206
4.7 Нормы отбраковки вертикальных стальных цилиндрических резервуаров		225
4.8 Оценка технического состояния технологических трубчатых печей		238
4.9 Нормы отбраковки трубчатых печей		251
Заключение		258
Библиографический список		259

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в мире насчитывается более 700 нефтеперерабатывающих заводов общей мощностью более 3,8 млрд. тонн в год. Оборудование потенциально опасных химических, нефтехимических, нефтегазоперерабатывающих производств изношено на 80 %. Кроме того, из-за перебоев с сырьем, низкой технологической и трудовой дисциплины и по другим причинам нарушаются регламентные режимы эксплуатации оборудования. Это приводит к снижению надежности и долговечности оборудования и в свою очередь - к повышению аварийности на производстве. В новых экономических условиях предприятия вынуждены эксплуатировать оборудование до их частичного или полного выхода из строя. Поэтому основным мероприятием по обеспечению безопасности эксплуатации оборудования является их своевременное обследование, диагностирование и техническое освидетельствование.

Причины возникновения аварийных ситуаций, по данным зарубежных источников и сведениям Ростехнадзора, связаны в основном с разгерметизацией технологического оборудования, выбросом и проливом взрывоопасных продуктов, загазованностью помещений и территории объекта.

При проведении технологических процессов на нефтегазоперерабатывающих и нефтехимических предприятиях перерабатываются, хранятся и транспортируются легковоспламеняющиеся и горючие жидкости и газы, которые обладают различными физико-химическими свойствами и являются взрывопожароопасными веществами. При разгерметизации оборудования и истечении продуктов существует опасность образования взрывоопасных парогазовых облаков.

Для снижения показателей аварийности и травматизма необходимо проводить регулярный мониторинг и прогноз технического состояния оборудования, исчерпавшего нормативный ресурс, а также постоянный контроль знаний персонала, непосредственно связанного с опасными объектами.