4. Оценка технического состояния технологического оборудования

4.1 Методы оценки технического состояния сосудов и аппаратов

Техническое диагностирование, проводимое с целью получения информации о реальном техническом состоянии технологического оборудования, наличии в нем повреждений, выявления причин и механизмов их возникновения и развития, может включать следующие виды работ:

а) изучение и анализ эксплуатационно-технической документации;

б) наружный и внутренний осмотр, визуально-измерительный контроль сосуда;

в) контроль соответствия системы автоматизации требованиям «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (ПБ 03-576-03);

г) оценку геометрической формы основных несущих элементов оборудования

д) неразрушающий контроль качества сварных соединений, толщинометрию;

е) определение химического состава, металлографические исследования, оценку механических свойств основного металла и сварных соединений;

ж) проведение коррозионных исследований;

з) анализ результатов технического диагностирования и проведение расчетов на прочность;

и) анализ повреждений и параметров технического состояния сосуда и установление критериев предельного состояния;

к) проведение уточненных расчетов на прочность;

л) определение остаточного ресурса сосуда;

м) гидравлические (пневматические) испытания.

Работы по подпунктам "а", "б", "в", "г", "д", "з", "л", "м" носят обязательный характер.

Работы по подпунктам "е", "ж", "и", "к" могут проводиться дополнительно к основным работам при технической необходимости.

Испытание, предусмотренное подпунктом «м» по мнению эксперта допускается не проводить, если после последнего проведенного испытания прошло не более 4-х лет.

Подготовительные работы

Проведению технического диагностирования сосуда (аппарата) должны предшествовать подготовительные работы.

Перед диагностированием сосудов и аппаратов следует прекратить их эксплуатацию, освободить внутреннее пространство от заполняющей среды, отключить заглушками от всех трубопроводов, соединяющих диагностируемые сосуды с источниками давления и другими сосудами и оборудованием.

Применяемые для отключения сосудов заглушки, устанавливаемые между фланцами, должны быть соответствующей прочности и иметь выступающую часть (хвостовик), по которой определяется наличие поставленной заглушки. Устанавливаемые между фланцами прокладки должны быть без хвостовиков.

При необходимости, если внутреннее пространство сосуда было загрязнено какими-либо вредными веществами, оно должно быть очищено и нейтрализовано в соответствии с инструкцией по безопасному ведению работ на предприятии - владельце сосуда.

Внутренняя и наружная поверхности сосуда очищаются от продуктов коррозии и оставшейся грязи с использованием металлической щетки и ветоши, смоченной растворителем, а контролируемые сварные соединения с внутренней или наружной стороны зачищаются до металлического блеска механическим методом (шлифмашинкой, абразивом и т.п.) до R_z40-R_z20 на ширину 50-100 мм (в зависимости от толщины стенки сосуда) по обе стороны от оси шва. При зачистке ось вращения инструмента должна быть параллельна оси контролируемых сварных швов.

Футеровка, изоляция и другие виды покрытий должны быть частично или полностью удалены, если имеются признаки, указывающие на возможность возникновения дефектов материала силовых элементов конструкции сосуда (неплотность футеровки, отдулины, следы промокания изоляции и т.п.).

Подготовленные к техническому диагностированию поверхности необходимо высушить сжатым воздухом.

Необходимо оснастить сосуд достаточным освещением от источника тока напряжением не более 12 В, а для сосудов, работающих с взрывоопасными средами и (или) во взрывоопасных зонах, - освещением светильниками во взрывозащищенном исполнении с соответствующей степенью или уровнем защиты.

Должны быть оборудованы безопасные подходы к сосуду и в случае необходимости установлены леса, лестницы, переходные мостики и ограждения для осмотра верхней части сосуда и проведения технического диагностирования.

Работы по подготовке сосуда к техническому диагностированию выполняются организацией - владельцем сосуда.

Работы по подготовке сосуда завершаются оформлением акта о готовности сосуда и передачей акта специализированной организации, выполняющей техническое диагностирование.

Изучение и анализ эксплуатационно-технической документации

Изучение и 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;

- прочие материалы, содержащие сведения, характеризующие техническое состояние обследуемого оборудования.

Особое внимание уделяется анализу сведений о повреждениях и неисправностях в работе сосуда и о причинах, приведших к ним.

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, малоцнкловый, 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.

При анализе технической документации проверяются:

- наличие в паспорте сосуда записи о его регистрации;

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

- использование сосуда по прямому назначению.

По результатам анализа технической документации уточняется программа технического диагностирования.

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

Оперативная (функциональная) диагностика (контроль соответствия системы автоматизации требованиям «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (ПБ 03-576-03))

Рабочая (проектная) документация на систему автоматизации сосудов должна соответствовать требованиям раздела 5 «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (ПБ 03-576-03). Контрольно-измерительные приборы (КИП), установленные на щитах системы автоматизации (СА) и по месту, должны соответствовать рабочей (проектной) документации на СА сосуда.

КИП должны быть метрологически поверены и иметь соответствующие клейма и отметки.

Блокировки безопасности, выполненные на сосуде и в СА, должны соответствовать рабочей (проектной) документации.

Если выявлено несоответствие КИП измеряемым параметрам, а блокировок безопасности - требованиям ПБ 03-576-03 или рабочей (проектной) документации, то решение о дальнейшей эксплуатации сосуда принимается организацией - разработчиком документации или специализированной организацией, проводящей техническое диагностирование сосуда.

Специализированная организация, выполняющая техническое диагностирование, выдает заключение о возможности дальнейшей безопасной эксплуатации сосуда после устранения выявленного несоответствия.

Результаты контроля соответствия СА сосуда требованиям «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 03-576-03)», оформляются в виде раздела к отчету или акта проверки, являющегося приложением к основному Заключению.

Разработка программы технического диагностирования

Работы по техническому диагностированию сосудов и аппаратов должны выполняться по программе, разрабатываемой на сосуд или группу сосудов на основании настоящих Методических указаний и с учетом требований норм и правил, предъявляемых к сосудам при их изготовлении.

Программа технического диагностирования должна составляться с учетом особенностей конструкции и условий эксплуатации сосуда и предусматривать перечень и объем работ, соответствующих требованиям настоящих Методических указаний.

Программа должна разрабатываться специализированной организацией, выполняющей работы по техническому диагностированию, и подлежит согласованию в установленном порядке.

Проведение наружного и внутреннего осмотра

Наружный и внутренний осмотры имеют целью выявление поверхностных дефектов, образовавшихся в процессе эксплуатации или ремонта диагностируемого оборудования: поверхностные трещины, коррозионный и эрозионный износ, выходящие на поверхность расслоения металла. Изменения геометрических форм основных несущих элементов оборудования типа выпучин, вмятин, вздутий, гофров и т.п.

Результаты осмотра служат основой для наиболее эффективного распределения зон ультразвукового контроля толщин стенок основных несущих элементов оборудования и назначения контрольных участков сварных соединений для дефектоскопии, а также определяют необходимость, объем и конкретные участки для проведения контрольных промеров и оценки выявленных при осмотре отклонений геометрической формы элементов оборудования.

При осмотре защитные покрытия и изоляция подлежат удалению на участках поверхности сосуда, где имеются явные признаки нарушения их целостности.

Необходимость удаления защитного покрытия и изоляции на других участках поверхности сосуда определяется специалистами организации, проводящей техническое диагностирование.

При проведении осмотра необходимо обратить внимание на:

-следы пропуска продукта на основном металле и сварных швах;

-нарушения целостности наружного и внутреннего защитных покрытий,

- изоляции;

-места возможного попадания воды, пара, влажных газов на поверхность оборудования из аустенитных сталей, ввиду возможного образования в этих местах коррозионных трещин;

-наличие на внутренней и наружной поверхности отдулин (вздутий) на оборудовании, работающем в контакте с водородом или сероводородом;

-характер и интенсивность коррозионного износа оборудования.

Осмотру подлежат все доступные сварные соединения сосуда и его элементы в целях выявления в них следующих дефектов:

- трещин;

- свищей и пористости швов;

- подрезов, наплывов, прожогов, незаплавленных кратеров;

- смещений и уводов кромок стыкуемых элементов свыше норм, предусмотренных «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 03-576-03)», «Правилами проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных» (ПБ 03-584-03);

- несоответствий форм и размеров швов требованиям технической документации;

- деформаций поверхности сосуда (в виде вмятин, отдулин и т.п.).

Тщательному осмотру подлежат те участки внутренней поверхности, где вероятнее всего происходит максимальный коррозионно-эрозионный износ: застойные зоны, места скопления влаги и коррозионных продуктов, зоныразделения фаз "газ-жидкость", места изменения направления потоков, зоны, прилегающие к входным и выходным штуцерам.

Особое внимание следует обратить на состояние сварных соединений в зонах концентрации напряжений (местах приварки горловины люка и штуцеров к обечайке и днищам, особенно в зонах входных и выходных штуцеров, на участках пересечения швов, в зонах сопряжения обечайки с днищами, местах приварки опорных узлов и др.), а также в местах возможного скопления конденсата и зонах проведенного ранее ремонта.

Для сосудов из аустенитных сталей особое внимание при осмотре следует уделять местам возможного попадания на поверхность сосуда воды, паров и влажных газов ввиду возможного образования в этих местах коррозионных трещин.

В случае необходимости, для повышения надежности результатов осмотра а также для осмотра участков поверхности, недоступных для прямого визуального осмотра, могут применяться оптические линзы, зеркала, средства подсветки, а также специальные оптические приборы, предназначенные для осмотра поверхностей в труднодоступных местах.

При проведении осмотра в случае возникающих сомнений по классификации и размерам выявленных дефектов следует применять лупу 4-20-кратного увеличения, а также по усмотрению специалиста, выполняющего осмотр, любой из неразрушающих методов (ультразвуковой, радиографический, цветной, мгнитопорошковый, акстико-эмисионный, вихретоковый).

Повышение надежности результатов осмотра может достигаться также за счет очистки отдельных участков поверхности абразивным инструментом, а в необходимых случаях - травлением поверхности.

Нормы допустимых дефектов, выявленных при наружном и внутреннем осмотре, должны соответствовать требованиям «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (ПБ 03-576-03), «Правил проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных» (ПБ 03-584-03) .

По результатам осмотра с учетом выявленных повреждений может корректироваться программа работ по оценке технического состояния оборудования.

Результаты осмотра оформляются в виде заключения (протокола), подписываемого специалистами организации, проводящей техническое диагностирование.

Исследование коррозионного состояния сосудов

При исследовании коррозионного состояния сосудов устанавливают:

- степень коррозионно-эрозионного поражения внешней и внутренней поверхности сосудов в результате эксплуатации;

- наличие (отсутствие) механических повреждений, дефектов, допущенных ранее при изготовлении сосуда, которые могут повлиять на дальнейшую безопасную эксплуатацию сосуда.

Инструменты для проведения исследований:

- лупы, в том числе измерительные от 1,5 до 7-кратного увеличения по ГОСТ 25706-83;

- иглы измерительные - для определения глубины пор, язв, подрезов и т.п.;

- щупы № 2-4;

- нутромеры микрометрические по ГОСТ 10-88 и индикаторные по ГОСТ 868-82;

- шаблоны (типа УШС по ТУ 1021.338-83) радиусные и др.;

- линейки измерительные металлические по ГОСТ 427-75;

- магниты металлические.

При внешнем осмотре определяют:

- наличие (отсутствие) коррозионно-эрозионных поражений, особенно в местах подачи рабочей среды, где могли быть проливы, в местах ремонта;

- видимые поверхностные дефекты, появившиеся и развившиеся в процессе эксплуатации, например вмятины, выпучины, изменения геометрической формы (коробление, провисание и другие отклонения от первоначального расположения);

- отмечают места ремонтов и устанавливают наличие документации на ремонт.

Необходимость и объем демонтажа теплоизоляции определяется специалистами, проводящими обследование.

Осмотру подлежат внешние опоры аппаратов, при этом необходимо проверять сварные швы приварки опор к корпусу аппарата.

На теплообменном и другом оборудовании, где часто производится открывание и закрывание крышек, люков-лазов и т.п., необходимо осматривать крепеж на соответствие требованиям нормативной документации.

При внутреннем осмотре определяют наличие (отсутствие) коррозионных трещин, язв, питтингов, сплошной коррозии на основном металле, сварных швах и околошовной зоне, в местах ремонта, застойных зонах, под осадком, в зоне скопления конденсата, где возможно возникновение щелевой коррозии.

Оценка коррозионных и механических дефектов

Коррозионные и механические дефекты оцениваются по глубине, площади и количеству на 1 дм (или 1 м ). Глубина проникновения коррозии определяется после удаления продуктов коррозии.

Скорость сплошной коррозии оценивается в соответствии с ГОСТ 9.908-85 «Металлы и сплавы. Методы определения показателей коррозии и коррозионной стойкости.

При обнаружении трещин коррозионного или механического характера эксплуатация сосуда должна быть прекращена. По результатам коррозионного обследования составляется акт, в котором указываются дата, место обследования, регистрационный и заводской номера сосуда, обнаруженные дефекты, состояние поверхности, скорость коррозии конструкционных материалов.

Особенности обследования оборудования из коррозионностойких сталей и сплавов

Коррозионностойкие (нержавеющие) стали при высокой стойкости против сплошной, язвенной, щелевой и точечной (питтинговой) коррозии могут быть подвержены межкристаллитной коррозии (МКК).

МКК характеризуется избирательным разрушением границ зерен металла и приводит к резкому снижению его прочности и пластичности.

МКК проявляется в зоне термического влияния сварных швов.

В некоторых средах (азотная кислота, нитраты и т.п.) возможно проявление ножевой коррозии по линии сплавления сварного шва, которая является разновидностью МКК.

В растворах хлоридов, щелочах, ряде кислот при повышенных температурах (обычно выше 40-50 °С ) нержавеющие стали подвержены коррозионному растрескиванию (КР). Наибольшая вероятность КР возникает в местах наибольших остаточных напряжений после сварки, штамповки, гибов и т.п.

Для выявления склонности к МКК и КР сварных соединений из нержавеющих аустенитных сталей следует применять метод травления по ГОСТ 6032-89 «Стали сплавы коррозионно-стойкие. Методы испытаний на стойкость против межкристаллитной коррозии» и (или) токовихревой метод, капиллярную дефектоскопию, магнитопорошковый контроль и другие методы неразрушающего контроля.

Оценка геометрической формы основных несущих элементов оборудования

Первичная оценка геометрической формы основных несущих элементов диагностируемого оборудования производится визуально при проведении наружного и внутреннего осмотров.

Выявленные при осмотре участки поверхности, имеющие отклонения геометрической формы, должны быть промерены с целью установления границ деформированного участка и величины деформации или оценки относительной овальности или прямолинейности.

Выявленные дефектные участки с результатами замеров должны быть нанесены на схему сосуда (аппарата).

3амеры локально деформированных участков производятся мерительным инструментом, обеспечивающим погрешность замера не более (плюс/минус) 1,0 мм.

Ультразвуковая толщинометрия

Толщинометрия имеет целью получение количественной характеристики, позволяющей оценить степень коррозионно-эрозионного износа оборудования и производится дли всех его несущих элементов (обечаек корпуса,, днищ, горловин люков-лазов, патрубков штуцеров, крышек, заглушек). При этом толщинометрия в первую очередь производится на участках поверхности, на которых при осмотре выявлены видимые следы коррозии.

Конкретные места (точки) замеров толщины стенки элементов сосудов (аппаратов) и их количество устанавливаются экспертом, выполняющим диагностирование. При отсутствии видимых следов износа обязательной толщинометрии должны подвергаться не менее трех участков поверхности на цилиндрической части корпусов и днищах сосудов (аппаратов). Минимальное количество замеров на горловинах и крышках люков-лазов, штуцерах и заглушках определяет эксперт, проводящий диагностирование. При этом на участках поверхности, на которых при осмотре выявлен значительный коррозионный износ, замер толщины стенок производится по сетке с размером квадрата, обеспечивающим надежную оценку толщины стенки на данном участке поверхности. Толщинометрия может проводиться как по наружной, так и по внутренней поверхностям сосуда. Измерения осуществляются по четырем образующим обечайки и четырем радиусам днищ через 90° по окружности элемента. Во всех случаях количество точек для проведения ультразвуковой толщинометрии должно составлять:

- для каждой обечайки, ограниченной сварными швами не менее 12 точек в трех сечениях (по 4 точки в каждом сечении около сварных швов и в середине);

- на днищах проводится не менее пяти измерений: на каждом из четырех радиусов и в центре. При обнаружении зон с расслоением металла число точек измерения в этом месте должно быть увеличено до количества, достаточного для установления границ (контура) зоны расслоения металла;

- на штуцерах проводится по 4 измерения на каждом через 90° по окружности.

- на накладных кольцах по 2 точки через 180⁰ по окружности.

Результаты замеров толщины стенки на каждом участке должны оцениваться не менее чем по трем замерам.

Для измерения толщины стенки должны применяться приборы, обеспечивающие погрешность не более (плюс/минус) 0,1 мм.

Участки поверхности, на которых выполнялись замеры толщины стенки, должны быть нанесены на схему сосуда (аппарата), а минимальные из полученных на каждом участке значении приведены в таблице.

Измерения твердости металла

Измерение твердости металла основных несущих элементов оборудования и их сварных соединений имеет целью проведение косвенной оценки прочностных характеристик металла и выявление элементов оборудования или отдельных его участков с явно выраженным отклонением прочностных характеристик от стандартных значений.

Конкретные участки поверхности и сварных соединений для замера твердости и их количество определяет эксперт, проводящий диагностирование, по результатам анализа материального, исполнения и, как правило, производятся на участках, подготовленных для замера толщины стенки. При этом на каждом контролируемом участке должно быть сделано не менее 3-х замеров, а за результат принимается их среднеарифметическое значение или интервал значений.

Измерение твердости обязательно в каждом случае, когда возникает сомнение в соответствии примененного при ремонте или изготовлении металла предусмотренному конструкторской документацией, а также в случае воздействия на металл (в результате нештатных ситуаций) механических или тепловых нагрузок, превышающих допускаемые для данного материала.

При проверке твердости сварного соединения рекомендуется выполнить замеры твердости наплавленного металла шва и основного металла в околошовной зоне.

Измерение твердости рекомендуется производить неразрушающим методом с помощью переносных твердомеров, пригодных для проведения замеров на слабо искривленных поверхностях с учетом реальных толщин контролируемого, оборудования. Зачистку площадок для измерения твердости рекомендуется производить шлифовальными машинами. Размер площадок определяется исходя из конструкции инденторов твердомера. Оптимальный размер 50х50 мм. Глубина вышлифовки при первой серии замеров твердости должна быть в пределах 0,5 мм, при второй серии замеров - 1,5-2,5 мм. Чистота поверхности должна быть не ниже R_z20.

При возникновении сомнений в полученных результатах рекомендуется произвести не менее двух дополнительных замеров на расстоянии 20-50 мм от точек, в которых получен неудовлетворительный результат.

При подтверждении полученных результатов рекомендуется расширить зону контроля с целью определения границ дефектного участка с твердостью, отличающейся от нормативной. Количество дополнительных замеров и их частоту определяет эксперт, проводящий диагностирование. Он же решает вопрос о необходимости и размерах вырезки контрольной пробы металла для его более детального исследования.

Места замеров твердости металла должны быть нанесены на схему сосуда (аппарата), а результаты приведены в таблице.

Металлографические исследования

Контроль металлографических структур имеет целью выявление их изменений, связанных с условиями эксплуатации оборудования, что в совокупности с результатами контроля твердости металла (а при необходимости -химического состава) позволяет установить соответствие фактических характеристик металла требованиям действующих нормативных документов.

Контроль металлографических структур рекомендуется производить неразрушающим методом - методом "реплик" или просмотром переносным микроскопом. Необходимость контроля, конкретные участки поверхности оборудования для установки реплик и их количество определяет эксперт, проводящий диагностирование оборудования.

Для оборудования, несущие элементы которого изготовлены из разнородных сталей, реплики должны быть расположены так, чтобы контролю были подвергнуты все примененные классы сталей.

Металлографический контроль металла несущих элементов оборудования обязателен в следующих случаях:

- если замеренная твердость металла не соответствует нормативным значениям;

- если оборудование подвергалось воздействию огня в результате пожара, аварии или стихийного бедствия;

- если при температуре эксплуатации металла возможны изменения его физико-механических свойств и микроструктуры металла;

- если в проектной документации есть требования по термообработке сосуда (аппарата), а в паспорте сведения о её проведении отсутствуют;

- если, по мнению эксперта, проводящего диагностирование, необходимо иметь сведения о микроструктуре металла.

Результаты контроля микроструктуры, получаемые методом реплик, служат одним из оснований при решении вопроса о необходимости контрольной вырезки металла.

Места контроля микроструктуры металла должны быть нанесены на схему сосуда (аппарата), а результаты приведены в исследовании металла. Исследование металла прилагается к заключению экспертизы промышленной безопасности.

Неразрушающий контроль

Неразрушающий контроль основного металла и сварных соединений при техническом диагностировании сосудов (аппаратов) имеет целью выявление дефектов, образовавшихся или развившихся под воздействием условий их эксплуатации или при их ремонте, и может производиться визуальным; измерительным (ВИК) методами, капиллярной, магнитопорошковой и ультразвуковой дефектоскопией, а также рентгено или гамма-графированием и АЭ-контролем.

Контроль сварных соединений должен производиться не менее чем двумя неразрушающими методами контроля.

Визуальному контролю в соответствии с РД 03-606-03 подвергаются все сварные соединения в доступных местах диагностируемого оборудования. Результаты визуального контроля служат основанием эксперту, проводящему диагностирование, для проведения измерительного контроля, назначения метода, объема и конкретных контрольных участков сварных соединений, которые должны быть подвергнуты контролю одним из методов дефектоскопии.

Контролю измерительным методом по указанию эксперта подвергаются участки сварных соединений, вызывающие сомнение в части их размеров по результатам визуального контроля.

Контроль методами капиллярной и магнитопорошковой дефектоскопии имеет целью выявление наличия, размеров и ориентации поверхностных и под поверхностных дефектов и производится в случаях, когда при проведении наружного и внутреннего осмотров оборудования, визуального или измерительного контроля возникают сомнения в надежности результатов, а также для контроля угловых сварных соединений, не дефектоскопичных ультразвуковым методом.

При этом обязательному контролю подлежит зона шириной 100 - 150 мм в пограничных местах расположения потенциально опасных дефектов формы (вмятин, выпучин, отдулин, гофров).

Контроль методами капиллярной и магнитопорошковой дефектоскопии осуществляется в соответствии с требованиями нормативно-технических документов на эти методы контроля.

Для каждого сосуда (аппарата), работающего под давлением выше 0,07 МПа и под вакуумом должно быть назначено не менее 2-х контрольных участков стыковых и не менее одного участка - угловых сварных соединений.

Для каждого сосуда (аппарата), работающего под давлением ниже 0,07 МПа, без давления и под наливом необходимость назначения контрольных участков сварных соединений для дефектоскопии определяет эксперт, проводящий диагностирование.

Минимальный объем контроля неразрушающими методами сварных соединений необходимо удвоить по отношению к указанному выше для оборудования, работающего:

- в режиме циклического или малоциклового силового или термосилового нагружения;

- в условиях ползучести металла;

- в условиях коррозионного растрескивания.

Контролю в объеме 100% подлежат сварные соединения, находящиеся в зонах локальных деформаций, выявленных при осмотре.

Контрольные участки и методы контроля сварных соединений назначаются экспертом, проводящим диагностирование, исходя из результатов визуального контроля в местах, наиболее подверженных воздействию механических и температурных нагрузок с учетом коррозионных факторов, оказывающих воздействие на материал аппарата. Контрольные участки стыковых сварных соединений, как правило, назначаются в месте их перекрестия, с длиной шва не менее 300 мм в каждую сторону от точки пересечения.

Если на контрольном участке выявляются дефекты, то эксперт, проводящий диагностирование, назначает дополнительные участки контроля сварных соединений. Контроль дополнительных участков сварных соединений производится тем же методом, которым выявлены дефекты на контрольном участке. В случае выявления дефектов на дополнительном участке, контролю подвергаются 100% сварных соединений диагностируемого сосуда (аппарата).

Дефектоскопия должна назначаться в каждом случае, когда у эксперта, проводящего диагностирование оборудования, возникает сомнение в качестве металла или сварного соединения элемента аппарата.

Результаты визуального, измерительного контроля (если он проводился) и результаты дефектоскопии должны быть оформлены соответствующими заключениями, которые являются составной частью Заключения экспертизы промышленной безопасности.

Проведение ультразвукового и радиографического контроля

Неразрушающий контроль сварных соединений следует проводить ультразвуковым (УЗК) или радиографическим (РК) методом в соответствии с действующими на данный момент нормативно-техническими документами на данные методы (ГОСТ 14782-76 «Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые», СТО 00220256-005-2005 «Швы стыковых, угловых и тавровых соединений сосудов и аппаратов, работающих под давлением. Методика ультразвукового контроля», СТО 00220256-014-2008 «Инструкция по ультразвуковому контролю стыковых и угловых сварных соединений химической аппаратуры из сталей аустенитного и аустенитно-ферритного классов с толщиной стенки от 4 до 30 мм», ГОСТ 7512-82 «Контроль неразрушающий. Методы сварные. Радиографический метод», СТО 00220368-010-2007 «Швы сварных соединений сосудов и аппаратов, работающих под давлением. Радиографический метод контроля») для выявления внутренних дефектов сварных соединений в виде трещин, непроваров, пор и неметаллических включений.

Для проведения контроля методом УЗК или РК применяется аппаратура, предназначенная для этих целей и обладающая необходимой чувствительностью.

При разработке индивидуальных программ технического диагностирования в них следует указывать зоны и объем контроля сварных соединений сосудов.

Контроль сварных соединений и основного металла сосудов и устранение выявленных недопустимых дефектов рекомендуется проводить в следующем порядке:

- анализ технической документации по изготовлению, эксплуатации, ремонтам и контролю, ранее проведенным на сосуде;

- визуальный контроль;

- выдача задания на подготовку сварных соединений для дефектоскопии;

- магнитопорошковый или капиллярный контроль;

- ультразвуковой или радиационный контроль;

- устранение выявленных недопустимых дефектов;

- дефектоскопия ремонтируемых участков.

Объем дефектоскопического контроля сварных соединений сосудов зависит от группы сосуда, от объема контроля, выполненного в процессе изготовления сосуда и в процессе его эксплуатации, и определяется в каждом конкретном случае специалистами, проводящими диагностирование. Необходимо, чтобы объем полученной информации позволял достоверно судить о техническом состоянии всех несущих элементов сосуда. Объем контроля сварных соединений определяется в процентах от общей длины сварных швов.

Объем контроля сварных швов сосудов (аппаратов) радиографическим или ультразвуковым методом при изготовлении должен отвечать требованиям таблицы 3.

Таблица 3 – Объем контроля радиографическим или ультразвуковым методом

Группа сосуда	Длина контролируемых сварных соединений*от общей длины, %
1, 2	100
3	50
4, 5а	25
5б	10

* Требование относится к каждому сварному соединению.

Примечания

1. Контроль сварных соединений, в том числе и мест сопряжений сварных соединений, сосудов 5б группы или работающих без давления (под налив), радиографическим или ультразвуковым методом, допускается не проводить по усмотрению предприятия-изготовителя, если нет других указаний в проекте.

2. Контроль сварных швов опор радиографическим или ультразвуковым методом следует проводить при наличии указания в проекте.

В случае обнаружения при осмотре сосуда локально-деформированных участков (например вмятин, выпучин, гофров и т.п.) деформированную зону и прилегающую к ней зону недеформированного металла шириной 100-150 мм по периметру следует подвергнуть контролю на отсутствие трещин с помощью дефектоскопии.

Дефектоскопии следует подвергать элементы оборудования или сварные соединения, качество металла которых вызывает сомнение.

При назначении выборочного (неполного) контроля сварных соединений следует учитывать, что участки пересечения продольных и кольцевых сварных швов обязательно должны быть включены в зоны контроля.

При технической невозможности осмотра внутренней или наружной поверхности сосуда объем контроля сварных соединений независимо от группы сосуда должен составлять 100 %.

При обнаружении недопустимых дефектов в процессе неполного контроля сварных соединений объем контроля должен быть увеличен не менее чем вдвое. В первую очередь следует расширить зоны контроля сварных швов в местах обнаружения дефектов.

После проведения ультразвукового контроля в необходимых случаях дополнительно для уточнения характера дефектов и глубины их расположения может быть применен радиографический метод, метод послойного вскрытия сварного соединения или металлографический метод.

Шероховатость поверхности сварных соединений, подлежащих УЗК, должна соответствовать нормативным требованиям. Для зачистки поверхности сварных соединений рекомендуется применять щетки, шлифмашинки, пескоструйную, химическую и другую обработку.

Качество сварных соединений сосуда признается неудовлетворительным, если при любом виде контроля будут выявлены наружные или внутренние дефекты, выходящие за пределы допускаемых величин, установленных нормативными документами.

Результаты контроля оформляются в виде заключения или протокола. Расположение участков контроля с привязкой к основным размерам элементов сосуда следует условно изображать на прилагаемой к заключению или протоколу схеме.

Проведение контроля методами цветной и магнитопорошковой дефектоскопии

Контроль внутренней и (или) наружной поверхностей элементов сосудов методами цветной (ЦД) и магнитопорошковой дефектоскопии следует проводить в соответствии с действующими на данный момент нормативно-техническими документами (ГОСТ 18442-80 «Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования», РД 13-06-2006 «Методические рекомендации о порядке проведения капиллярного контроля технических устройств и сооружений, применяемых и эксплуатируемых на опасных производственных объектах», ГОСТ 21105-87 «Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод», РД 13-05-2006 «Методические рекомендации о порядке проведения магнитопорошкового контроля технических устройств и сооружений, применяемых и эксплуатируемых на опасных производственных объектах») на данные методы для выявления и определения размеров и ориентации поверхностных и подповерхностных трещин, расслоений и других трещиноподобных дефектов.

Контроль проводят на контрольных участках поверхности элементов, указанных в программах диагностирования, и, кроме того, на участках поверхности, где по результатам визуального контроля или анализа эксплуатационно-технической документации предполагается наличие трещин, а также в местах выборок трещин, коррозионных язв и других дефектов и (или) в местах ремонтных заварок.

Результаты контроля поверхности элементов сосуда методами цветной и магнитопорошковой дефектоскопии рекомендуется оформлять в виде заключений (протоколов), в которых следует приводить описание размеров, формы и месторасположения выявленных дефектов. Расположение участков контроля и выявленных дефектов следует условно изображать на прилагаемой к заключению (протоколу) схеме.

Пример схемы обследования сосуда приведен на рисунке 76.

Рисунок 76 – Пример схемы обследования сосуда

Проведение акустико-эмиссионного контроля

Метод акустико-эмиссионного контроля (АЭК) должен применяться в соответствии с требованиями «Правил организации и проведения акустико-эмиссионного контроля сосудов, аппаратов, котлов и технологических трубопроводов» (ПБ 03-593-03).

Метод АЭК обеспечивает обнаружение и регистрацию только развивающихся дефектов. Поэтому он позволяет классифицировать дефекты не по размерам, а по степени их опасности.

Метод АЭК обеспечивает контроль всего сосуда с использованием одного или нескольких преобразователей акустической эмиссии (АЭ), неподвижно установленных на поверхности сосуда.

Положение и ориентация дефекта не влияют на его выявляемость.

Метод АЭК используется для технического диагностирования крупногабаритных объектов с большим объемом сварных соединений, при доведении объема контроля до 100 %, при поведении пневматических испытаний сосудов и аппаратов, а также для повышения надежности диагностирования.

Особенностью метода АЭК является сложность выделения полезного сигнала из помех в том случае, когда дефект мал, и вероятность выявления такого источника АЭ высока только при резком развитии дефекта и при приближении его размеров к критическому значению.

Поэтому метод АЭК рекомендуется применять в сочетании с другими методами НК в зависимости от характера дефектов.

При диагностировании сосудов, находящихся в эксплуатации, в целях сокращения объема работ по подготовке сосуда и контролю традиционными методами желательно первоначально провести АЭК объекта. В случае выявления источников АЭ в месте их расположения провести контроль одним из традиционных методов неразрушающего контроля (УЗК, РК, МПД или ЦД ).

Возможна схема, при которой в случае обнаружения дефектов традиционными методами, опасность того или иного дефекта выявляется в результате контроля сосуда методом АЭК.

Кроме того, в отдельных случаях, при возникновении сомнения в достоверности результатов применяемых методов контроля также может быть использован метод АЭК.

В этих случаях решение о допуске сосуда в эксплуатацию или о его ремонте принимается по результатам проведенного АЭК.

В случае наличия в сосуде дефекта, выявленного одним из методов НК, метод АЭК может быть использован для слежения за развитием этого дефекта.

Метод АЭК в соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (ПБ 03-576-03), должен применяться при пневмоиспытаниях сосудов в качестве сопровождающего метода, повышающего безопасность проведения испытаний. В этом случае целью применения АЭК является обеспечение предупреждения возможности разрушения сосуда.

Рекомендуется использовать метод АЭК и при гидравлических испытаниях сосудов.

АЭК сосудов проводится специализированными организациями и аттестованными специалистами не ниже уровня квалификации, установленного действующими нормативно-техническими документами.

Результаты проведения АЭК сосудов и аппаратов оформляется заключением.

Определение химического состава металла

Определение химического состава металла основных несущих элементов диагностируемого оборудования производится в случаях отсутствия в эксплуатационно-технической документации сведений о примененном материале, а также в случаях, когда результаты измерения твердости и металлографического анализа ставят под сомнение соответствие примененного материала, указанному в эксплуатационно-технической документации.

Химический состав материала определяется методами аналитического или спектрального анализа в соответствии с требованиями действующих нормативных документов.

Для определения химического состава материала аналитическими методами отбирается стружка на предварительно зачищенных участках наружной поверхности контролируемого оборудования. Отбор стружки производится путем сверления отверстия диаметром не более 5 мм и глубиной не более 30 % толщины стенки, но не более 5 мм. Расстояние между кромками рассверливаемых отверстий, а также расстояние от кромки сверления до стенки ближайшего штуцера или оси сварного шва должны быть не менее

, мм,

где D и s - номинальные диаметр и толщина стенки элемента оборудования, мм. Отверстия заваривать не требуется.

Химический состав металла должен приводится в исследовании металла, прилагаемом к заключению по экспертизе промышленной безопасности диагностируемого сосуда (аппарата).

Вырезка контрольной пробы металла

Вырезка контрольной пробы металла имеет целью проведение исследования металла и оценки изменений его физико-механических свойств под воздействием условий эксплуатации и, в зависимости от предполагаемого объема исследований, может быть рекомендована трех типоразмеров:

- квадрат со стороной, равной - 600 мм;

- круг диаметром - 250 мм;

- пробка диаметром 30х50 мм;

Контрольная вырезка в форме квадрата со стороной, равной 600 мм, позволяет определить химический состав металла и провести полный комплекс испытаний и металлографических исследований металла и сварного соединения (в т.ч. испытание на усталость или малоцикловую усталость).

Контрольная вырезка в виде круга диаметром -250 мм позволяет определить химический состав металла, проверить статические прочностные характеристики металла и выполнить металлографические исследования.

Контрольная вырезка в виде пробки диаметром 30-50 мм позволяет определить химический состав металла, провести металлографические исследования и проверить распределение твердости по толщине стенки.

Необходимость проведения контрольной вырезки металла, количество вырезок, их тип и конкретное положение на поверхности диагностируемого оборудования определяет эксперт, проводящий диагностирование, на основании результатов, полученных в ходе технического диагностирования сосуда (аппарата).

Основными причинами консольной вырезки металла являются:

-неудовлетворительные результаты измерения твердости металла;

- изменение структуры металла, выходящее за пределы требований нормативно-технической документации на металл;

- воздействие на металл (в результате аварийных ситуаций) силовых и термических нагрузок выше допустимых, определяемых нормативно-технической документацией;

- выявление в процессе технического диагностирования дефектов, причина которых не может быть установлена неразрушающими или другими методами;

- отсутствие в технической документации сведений о примененной марке стали для изготовления или ремонта несущего элемента сосуда (аппарата), а полученные результаты неразрушающего контроля и прочностных расчетов вызывают сомнение в надежности работы диагностируемого сосуда (аппарата).

К месту вырезки предъявляются следующие требования:

- вырезка контрольной пробы должна производиться из участков поверхности корпуса, нагруженных силовыми и (или) термическими нагрузками, худшими по результатам визуального осмотра, имеющими дефекты и следы коррозионного износа;

- вырезку контрольной пробы в форме квадрата следует располагать таким образом, чтобы один из продольных сварных швов сосуда (аппарата) располагался вдоль одной из осей квадрата;

- место вырезки должно быть удобным для проведения работ по вырезке пробы металла и вварки "латки".

На контрольной вырезке должны быть обозначены наружная и внутренняя поверхности и направление оси сосуда (аппарата), из которого она вырезана.

Контрольная проба металла в форме квадрата 600x600 или круга диаметром 250 мм может вырезаться любым огневым или безогневым способом. Вырезка контрольной пробы в виде пробки диаметром 30-50 мм должна производиться только безогневым способом (например, рассверловкой с использованием кондуктора). В процессе вырезки не допускаются механические воздействия на торцевые поверхности пробки (например, нанесение ударов молотком).

В месте вырезки контрольной пробы металла вваривается "латка" (пробка) из металла (биметалла) аналогичной марки стали и толщины по технологии, разработанной в соответствии с ОТУ 3-01 или согласованной специализированной организацией.

Допускается в качестве контрольной пробы использовать металл, вырезанный из диагностируемого сосуда (аппарата) при проведении ремонта, например, недеформированный металл при замене деформированных участков конструкции сосуда (аппарата).

Для группы однотипных по конструктивному и материальному оформлению сосудов (аппаратов), работающих в одинаковых условиях, вырезку контрольной пробы металла допускается производить из одного сосуда (аппарата), техническое состояние которого будет признано худшим по результатам диагностирования, а результаты исследования металла этой пробы распространить на все сосуды (аппараты) данной группы.

Результаты исследования контрольной пробы металла прилагаются к заключению экспертизы промышленной безопасности диагностируемого сосуда (аппарата).

Поверочный прочностной расчет основных несущих элементов оборудования

Поверочный прочностной расчет на статическую прочность основных несущих элементов диагностируемого оборудования проводится в обязательном порядке,

Расчет на циклическую (малоцикловую) прочность проводится; в обязательном порядке для оборудования эксплуатирующегося в циклическом режиме нагружения и наработавшего 1000 и более циклов нагружения.

Выбор элементов конструкции сосудов (аппаратов), подлежащий поверочному прочностному расчету и метода (типа) расчета производит эксперт, проводящий диагностирование сосуда (аппарата).

Проверочный прочностной расчет должен производиться в соответствии с требованиями действующих нормативных документов (ГОСТ Р 52857.1-2007 « Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Общие требования.», ГОСТ Р 52857.2-2007 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет цилиндрических и конических обечаек, выпуклых и плоских днищ и крышек», ГОСТ Р 52857.3-2007 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Укрепление отверстий в обечайках и днищах при внутреннем и внешнем давлениях. Расчет на прочность обечаек и днищ при внешних статических нагрузках на штуцер», ГОСТ Р 52857.6-2007 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет на прочность при малоцикловых нагрузках», ГОСТ Р 52857.7-2007 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Теплообменные аппараты», ГОСТ Р 52857.8-2007 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Сосуды и аппараты с рубашками», ГОСТ Р 52857.10-2007 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Сосуды и аппараты, работающие с сероводородными средами»), с учетом результатов технического диагностирования оборудования (фактических значений толщин стенок рассчитываемых элементов, размеров и расположения выявленных дефектов формы, результатов исследования металла и т.п.). В случае отсутствия нормативных документов на необходимый вид расчета, поверочный расчет производится по методикам специализированных научно-исследовательских организаций.

Результаты поверочного прочностного расчета являются составной частью заключения экспертизы промышленной безопасности диагностируемого оборудования.

Гидравлическое (пневматическое) испытание

Гидравлическое (пневматическое) испытание пробным давлением производятся только для оборудования, техническое состояние которого по результатам технического диагностирования признается удовлетворительным.

Испытание оборудования пробным давлением при техническом диагностировании является обязательным в случаях, если:

- сроки технического диагностирования и технического освидетельствования, при котором должно выполняться гидравлическое (пневматическое) испытание пробным давлением совпадают;

- оборудование подвергалось ремонту, связанному со сваркой;

- испытание назначено экспертом, проводящим техническое диагностирование.

Испытание пробным давлением при техническом диагностировании, по решению эксперта, допускается не проводить, если по результатам технического диагностирования техническое состояние сосуда (аппарата) оценивается как удовлетворительное, а по данным паспорта со дня проведения последнего испытания прошло не более 4-х лет.

Испытание оборудования пробным давлением проводится по нормам ПБ 03-576-03, если на сосуд (аппарат) распространяются «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» или РУА-93, если на сосуд (аппарат) распространяются «Руководящие указания по эксплуатации и ремонту сосудов и аппаратов, работающих под давлением ниже 0,07 МПа (0,7 кгс/см²) и вакуумом».

Техническое диагностирование оборудования засчитывается в качестве очередного технического освидетельствования.

Исследование физико-механических свойств металла контрольных проб, вырезанных при техническом диагностировании оборудования

Данные исследования не являются обязательными и должны проводиться при технической необходимости. Решение о проведении дополнительных исследований металла разрушающим методом принимается на основании полученных и проанализированных результатов по ВИК, УЗТ, твердометрии, дефектоскопии и условий эксплуатации.

Образцы для проведения исследований физико-механических свойств изготавливаются из металла контрольных вырезок.

Из металла контрольной вырезки размером - 600x600 мм изготавливаются образцы для проведения следующих исследований:

- образцы (стружка) для оценки химического состава металла;

- образцы-шлифы для проведения металлографических исследований металла и измерения его твердости;

- образцы-шлифы сварного соединения для проведения металлографических исследований и измерения твердости;

- образцы для испытания металла на растяжение при 20 °С;

- образцы для испытания металла на растяжение при повышенных температурах (при необходимости);

- образцы для испытания металла на ударный изгиб при 20 °С;

- образцы для испытания металла на ударный изгиб при пониженных и, при необходимости, при повышенных температурах;

- образцы для испытания металла на механическое старение по ударной вязкости;

- образцы для испытания металла на изгиб при 20 °С;

- образцы сварного соединения для испытания на растяжение при 20 °С;

- образцы сварного соединения для испытания на изгиб при 20 °С;

- образцы сварного соединения для испытания на растяжение при повышенных температурах (при необходимости);

- образцы сварного соединения для испытания на ударный изгиб при пониженных и, при необходимости, - повышенных температурах;

- образцы для испытания на МКК (для аустенитных сталей), если этот вид контроля предусмотрен конструкторской документацией;

- образцы сварного соединения для испытания на ударный изгиб при 20 °С;

- образцы металла для испытаний на малоцикловую усталость;

- образцы для специальных исследований (при необходимости).

В случае, если контрольная вырезка сделана из биметаллической конструкции, необходимо выполнить испытания на растяжение, изгиб и усталость (при необходимости) биметаллических образцов. Образцы на ударный изгиб должны изготавливаться из металла основного слоя биметалла и биметалла.

Образцы для специальных исследований должны изготавливаться из биметалла.

Схема раскроя контрольной вырезки на образцы должна обеспечивать изготовление образцов на растяжение и ударный изгиб, ось которых, по возможности, должна быть поперек направления оси сосуда (аппарата).

Количество образцов для каждого вида испытаний должно быть не менее 3 шт., а для испытания на малоцикловую усталость - не менее 10 шт.

Необходимость выполнения каждого из вышеуказанных испытаний определяется экспертом, проводящим техническое диагностирование.

Из металла контрольной вырезки в виде круга диаметром ~ 250 мм изготавливаются образцы для проведения следующих исследований:

- образцы-шлифы для проведения металлографических исследований металла и замера его твердости;

- образцы для испытания металла на растяжение при 20 °С;

- образцы для испытания металла на растяжение при повышенных температурах (при необходимости);

- образцы для испытания металла на ударный изгиб при 20 °С и пониженных температурах;

- образцы (стружка) для оценки химического состава металла.

Схема раскроя контрольной вырезки на образцы должна обеспечивать изготовление образцов на растяжение и ударный изгиб, ось которых, по возможности, должна быть поперек направления оси сосуда (аппарата).

Необходимость выполнения каждого из вышеуказанных испытаний определяется экспертом, проводящим техническое диагностирование.

Из металла контрольной вырезки в виде пробки диаметром 30-50 мм изготавливаются образцы для проведения следующих исследований:

- образцы-шлифы для проведения металлографических исследований металла и измерения его твердости;

- образцы (стружка) для оценки химического состава металла.

Из металла контрольных вырезок, дополнительно к указанным, возможно изготовление образцов для проведения специальных исследований. Необходимость проведения специальных исследований определяется экспертом, проводящим техническое диагностирование.

Для испытаний на растяжение при 20 °С рекомендуются следующие типы образцов:

- пропорциональные плоские образцы, тип I по ГОСТ 1497-84 «Металлы. Методы испытаний на растяжение»;

- гладкие цилиндрические образцы диаметром 10 мм, расчетной длиной 100 (50) мм, тип I-V по ГОСТ 1497-84.

Для испытаний на растяжение при повышенных температурах рекомендуются следующие типы образцов:

- гладкие цилиндрические образцы диаметром 10 мм, расчетной длиной 100 (50) мм по ГОСТ 9651-84 «Металлы. Методы испытаний на растяжение при повышенных температурах»;

- плоские образцы толщиной 10 мм по ГОСТ 9651-84.

При изготовлении образцов на растяжение предпочтение следует отдавать пропорциональным плоским образцам натурной толщины, а в случае невозможности испытаний образцов натурной толщины необходимо утонять толщину образцов механическим путем со стороны, минимально подверженной эксплуатационным повреждениям.

В случае изготовления образцов из биметалла и невозможности проведения испытаний образцов натурной толщины, выполняется пропорциональное утонение основного и плакирующего слоев биметалла (при этом отношение h_f / h₀ не должно изменяться, где h_f - толщина плакирующего слоя биметалла, h₀ - суммарная толщина основного и плакирующего слоев биметалла).

Образцы для испытания на изгиб изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ 14019-03 «Материалы металлические. Метод испытания на изгиб». Испытываются образцы натурной толщины. Рекомендуется одну из торцевых поверхностей образцов на изгиб подготавливать как металлографический макрошлиф, что позволяет более, точно проследить за развитием деформации и разрушением образца.

Измерение твердости выполняется на образцах, вырезанных из контрольных вырезок и изготовленных в соответствии с ГОСТ 9012-59 «Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю», ГОСТ 9013-59 «Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу», ГОСТ 2999-75 «Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Виккерсу» и др. применительно к выбранному методу измерения твердости.

Испытание на ударный изгиб выполняется на образцах, подготовленных в соответствии с требованиями ГОСТ 9454-78 «Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах».

0пределение механических свойств сварного соединения в целом и его отдельных участков, а также наплавленного металла выполняется на образцах, изготовленных в соответствии с ГОСТ 6996-66 «Сварные соединения. Методы определения механических свойств». Предпочтение следует отдавать образцам натурной толщины - на загиб.

0тбор проб металла (стружки) для определения химического состава выполняется по ГОСТ 7122-81 «Швы сварные и металл наплавленный. Методы отбора проб для определения химического состава».

0бразцы для проведения специальных исследований изготавливаются в соответствии с методиками проведения этих исследований.

Допускается изменять форму и размеры головок образцов для проведения всех видов испытаний (не оговоренную требованиями соот­ветствующих нормативных документов) в зависимости от способа их крепления в захватах испытательной машины.

Испытание образцов металла на растяжение и обработка результатов испытаний выполняются по ГОСТ 1497-84, ГОСТ 9651-84.

Испытание образцов металла на изгиб при 20 °С и обработка результатов испытаний выполняются по ГОСТ 14019-03 «Материалы металлические. Метод испытания на изгиб».

Испытание образцов металла на ударный изгиб и обработка результатов испытаний выполняются по ГОСТ 9454-78.

Испытание на механическое старение по ударной вязкости и обработка результатов испытаний выполняются по ГОСТ 7268-82 «Сталь. Метод определения склонности к механическому старению по испытанию на ударный изгиб».

Испытание образцов сварного соединения и обработка результатов испытаний выполняются по ГОСТ 6996-66.

Условия проведения испытаний, не оговоренных в ДиОР-05 «Методика диагностирования технического состояния и определения остаточного ресурса технологического оборудования нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических производств», и обработка результатов оговариваются в методиках этих испытаний. Методики должны быть утверждены специализированной научно-исследовательской организацией, если на них нет нормативных или методических документов.

Образцы-шлифы для металлографических исследований подготавливают как металлографический шлиф. Плоскость шлифа должна располагаться:

- вдоль направления прокатки листа металла, из которого сделана контрольная вырезка;

- поперек направления прокатки листа металла, из которого сделана контрольная вырезка;

- поперек сварного шва.

Образцы-шлифы, изготовленные из металла контрольных вырезок, должны быть во всю толщину исследуемого листа металла. Допускается, при толщинах более 20 мм, изготавливать несколько образцов-шлифов так, чтобы имелась возможность просмотра макро- микроструктуры по всей толщине исследуемого листа металла.

Образцы-шлифы, вырезанные из сварного соединения, должны обеспечить просмотр макро- микроструктуры по всему сечению сварного соединения и зоны термического влияния сварного шва.

Образцы-шлифы не должны иметь "заваленных" плоскостей по кромкам наружной и внутренней поверхностей листа, из которого вырезана проба, что необходимо для выявления возможных поверхностных нарушений микроструктуры металла.

Количество образцов-шлифов и места их вырезки из контрольной пробы определяются экспертом, проводящим техническое диагностирование.

Просмотр микроструктуры выполняется на металлографических микроскопах при кратности увеличения не менее 100. Выбор кратности увеличения осуществляется специалистами, проводящими металлографические исследования.

При необходимости, для выполнения исследований могут применяться электронографические, рентгеноструктурные, фазовые и другие методы исследования металла. Решение о необходимости этих исследований принимается специалистами, проводящими исследование металла,

Рекомендуется при анализе макро- микроструктуры металла выполнять:

- металлографическую оценку микроструктуры по ГОСТ 5640-68 «Сталь. Металлографический метод оценки микроструктуры листов и ленты»;

- определение величины зерна по ГОСТ 5639-82 «Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна»;

- степень сфероидизации перлита по шкале Всесоюзного теплотехнического института;

- степень графитизации по шкале Всесоюзного теплотехнического института;

В качестве эталонов микроструктур используются данные ГОСТ 8233-56.

При металлографическом исследовании металла особое внимание обращается на наружную и внутреннюю поверхности, где возможно наличие науглероженных или обезуглероженных слоев, трещин коррозии под напряжением и др.

При исследовании биметалла особое внимание уделяется зоне соединения слоев, где наиболее вероятно образование трещин. В случае обнаружения дефектов микроструктуры должно быть выполнено специальное исследование по оценке влияния этих дефектов на работоспособность металла.

Оценка работоспособности оборудования

Материалы технического диагностирования и их анализ служат основой для определения пригодности оборудования к дальнейшей эксплуатации, сохранения или снижения его рабочих параметров и прогнозирования остаточного ресурса,

0борудование считается пригодным к дальнейшей эксплуатации, если для его основных несущих элементов выполняется условие p  [p].

В случае если условие, не выполняются, решается вопрос о выбраковке оборудования или переводе его на работу с пониженными рабочими параметрами. Величина допускаемого внутреннего давления [р] в этом случае определяется в зависимости от фактических физико-механических свойств металла конструкции и фактической толщины стенки.

Пригодность к дальнейшей эксплуатации оборудования, подвергаемогодополнительному контролю (натурной тензометрией, термографией, АЭ-контролю и т.п.), определяется в соответствии с методиками, специально разработанными для данного вида контроля, согласованными со специализированной научно- исследовательской организацией.

Пригодность к дальнейшей эксплуатации оборудования, имеющего дефекты формы, выходящие за пределы допустимых, предусмотренных ПБ 03-584-03 или техническими условиями на изготовление оборудования, подтверждается результатами специальных расчетов, выполненных по действующим нормативным документам, а при их отсутствии - специальными исследованиями и расчетами, выполненными специализированными научно - исследовательскими организациями

Прогнозирование остаточного ресурса

Прогнозирование остаточного ресурса производится только для оборудования, техническое состояние которого по результатам технического диагностирования оценивается как удовлетворительное.

Прогнозирование остаточного ресурса для каждого из основных несущих элементов оборудования осуществляется по установленному доминирующему механизму повреждения, играющему определяющую роль в исчерпании ресурса оборудования в процессе его эксплуатации.

В качестве остаточного ресурса принимается минимальное значение ресурса из полученных для основных несущих элементов оборудования.

0ценка ресурса основных несущих элементов оборудования, эксплуатирующегося в условиях статического нагружения и основным повреждающим фактором для которого является общий коррозионно-эрозионный износ, выполняется согласно рекомендациям, приведенным в пп. 6.1 РД 03-421-01, п. 18 ДиОР-05.

Для оборудования, эксплуатирующегося в условиях малоциклового нагружения, основным повреждающим фактором, для которого является малоцикловая усталость металла, оценка остаточного ресурса может производиться аналитическим (ГОСТ Р 52857.6-2007 « Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет на прочность при малоцикловых нагрузках»), экспериментально-аналитическим и экспериментальным методами.

В случае применения экспериментально-аналитического метода, аналитически (по ГОСТ Р 52857.6-2007) определяют значения амплитудных напряжений в несущих элементах оборудования, а кривая малоцикловой усталости металла строится по результатам испытания образцов из контрольной пробы металла на малоцикловую усталость.

В случае применения экспериментального метода значения амплитудных напряжений и кривую малоцикловой усталости металла несущих элементов оборудования получают экспериментальным путем.

Выбор метода оценки остаточного ресурса оборудования, работающего в условиях малоциклового нагружения, в каждом конкретном случае производит эксперт, проводящий техническое диагностирование, в зависимости от результатов технического диагностирования.

Для оборудования, основным повреждающим фактором которого является низкотемпературная сероводородная коррозия, следствием которой является расслоение металла или его растрескивание, оценка остаточного ресурса производится специализированной организацией, с учетом рекомендаций, содержащихся в РД 03-421-01 и в "Методике диагностирования технического состояния сосудов, и аппаратов, эксплуатирующихся в сероводородсодержащих средах" Центрхиммаша.

Для оборудования, работающего в условиях водородной коррозии, коррозионного растрескивания, МКК, или Изменении химического состава или механических свойств металла оценка остаточного ресурса производится специализированными научно-исследовательскими организациями по индивидуальным методикам, разрабатываемым для каждого конкретного случая.

Оформление результатов

По результатам технического диагностирования владельцу оборудования выдается Заключение экспертизы промышленной безопасности, которое должно быть составлено по типовой форме, установленной в Системе экспертизы промышленной безопасности.

Заключение составляется и подписывается экспертом и руководителем организации, выполнявшей работы по техническому диагностированию и оценке ресурса, и передается Заказчику для регистрации.

К заключению прилагаются:

1. Программа проведения работ по техническому диагностированию. В случае выполнения диагностирования технического состояния ряда сосудов (аппаратов) по одной Программе, допускается прикладывать Программу к одному Заключению, а в остальных Заключениях давать ссыпку на Заключение, к которому прикладывается Программа.

1. Акт наружного и внутреннего осмотра с указанием количества контрольных участков сварных соединений, назначенных для дефектоскопии.

2. Схема сосуда (аппарата) с нанесенными на ней зонами контроля толщины стенки, твердости и металлографии, а также участками сварных соединений, которые подвергались дефектоскопии.

4. 3аключение о контроле сварных соединений с указанием метода дефектоскопии, и её результатах; участки сварных соединений, подвергнутых контролю должны быть нанесены на схему.

5. Результаты исследования металла (если оно проводилось).

6. Результаты поверочного прочностного расчета.

7. Результаты оценки остаточного ресурса для основных несущих элементов оборудования и компенсирующие мероприятия, обеспечивающие его выполнение (при необходимости).

3аключение экспертизы, промышленной безопасности служит основанием Владельцу оборудования для принятия решения о возможности (невозможности) дальнейшей эксплуатации сосуда (аппарата).