7.1.4. Контроль герметичности

Течеисканием называют вид неразрушающего контроля, обеспечивающий выявление сквозных дефектов в объекте, основанный на проникновении через такие дефекты пробных веществ. Эти методы применяют для контроля герметичности работающих под давлением сварных сосудов и аппаратов, резервуаров, трубопроводов, гидро-, топливо-, масляных систем, вакуумных систем и др.

По способу создания разности давления различают объекты с внутренним и внешним избыточным давлением. В качестве пробных веществ применяют гелий, фреоны, аммиак, керосин, воду с люминесцентными веществами. В качестве регистрирующих устройств применяют течеискатели галогенные, масс-спектрометры. Для грубой оценки герметичности используют вакуумно-пузырьковый метод.

Масс-спектрометрический метод основан на выделении и регистрации проникающего через течи пробного вещества путем разделения ионов разных газов по отношению их массы к заряду.

Галогенный метод основан на регистрации проникновения пробного вещества через течи по увеличению эмиссии положительных ионов с накаленной металлической поверхности при попадании на нее галогенов.

Манометрический метод регистрирует изменение полного давления в системе в результате перетекания проникающего вещества через течи.

Вакуумный метод регистрирует изменение остаточного давления в системе в результате натекания.

На регистрации акустических волн, возбуждаемых при вытекании вещества через течи, химически активных или люминесцентных веществ основаны соответственно акустический, химический и люминесцентный методы.

На принципе охлаждения газа при истечении его из отверстия основан тепловизионный метод. С помощью инфракрасных приборов регистрируют истечение окиси углерода, двуокиси, аммиака и других газов, поглощающих инфракрасные лучи. Наиболее простыми способами обнаружения течей является метод погружения объекта в жидкость (пузырьковый метод), регистрации пузырей путем обмыливания аистемы, обнаружение характерных следом на меловой обмазке таких веществ, как керосин и др.

7.2. Особенности диагностирования аппаратов нефтегазохимических производств

В дополнение к требованиям, предъявляемым к сосудам, работающим под давлением, к аппаратам, работающим под давлением, химических производств, предъявляются дополнительные требования, установленные Общими правилами взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств, а также Правилами устройства и безопасности эксплуатации оборудования конкретных производств. Перечень дополнительных требований включает в себя:

• соответствие оборудования условиям применения, данному технологическому процессу, перерабатываемым веществам;

• требования к оборудованию для переработки пожаро-взрывоопасных и токсичных веществ; необходимость в устройствах для подавления аварий;

• требования к герметичности и оснащенности поглотительными системами, устройствами аварийного опорожнения;

• требования освобождения оборудования от обращающихся в нем продуктов;

• оснащенность приборами контроля гидродинамических, тепловых, массообменных и других процессов, протекающих в оборудовании;

• соответствие исполнения оборудования видам обрабатываемых веществ, совместимость веществ и конструкционных материалов;

• требования по теплоотводу (теплоизоляции);

• электробезопасность, защита от статического электричества, молниезащита;

• дополнительные требования по защите от коррозии;

• требования по уровню шума, вибрации;

• соответствие оборудования условиям размещения (с учетом категории помещения, ПУЭ и др.).

Эти требования необходимо учитывать при анализе конструкторской, монтажной и эксплуатационной документации.

В отличие от сосудов, работающих под давлением инертных сред, специфика диагностики оборудования химических производств заключается:

• в реализации новых видов деградационных процессов в конструкционных материалах в зависимости от свойств технологической среды, режимов работы аппарата, перемещения потока перерабатываемых веществ внутри аппарата (или наоборот, стояночная коррозия);

• труднодоступность участков, необходимых для обследования (многие аппараты имеют не только внешнюю, но и внутреннюю изоляцию, двойные стенки корпуса, сварные соединения внутри аппарата, трубы нагревательных элементов и т.п.);

• зависимость режимов эксплуатации объектов от технологического процесса (импульсные, ударные нагрузки, вибрация);

• малоэффективность метода из-за применения акустико-эмиссионного аппарата (в условиях перемещения рабочей среды в аппарате) и истечения через неплотности;

• аппараты могут работать при наличии дефектов, трещин, которые не развиваются, или, наоборот, должны работать при идеальной герметизации;

• новые материалы (биметаллы, композиты), а также многие марки высоколегированных материалов существенно затрудняют применение традиционных методов неразрушающего контроля (ультразвуковых, магнитных).