2. Техническое диагностирование (обследование технического состояния)

Система экспертизы промышленной безопасности опасных производственных объектов предусматривает проведение технического диагностирования технических устройств (сосудов, работающих под давлением, котлов, трубопроводов и т.д.) в процессе эксплуатации. Техническое диагностирование (обследование) сосудов произво­дится, если:

- выработан установленный автором проекта или заводом-изготовителем ресурс эксплуатации;

- не имеют установленного ресурса и находятся в эксплуатации 20 лет и более (либо 10...15 лет и более - для блоков оборудования 1-й и 2-й категории взрывоопасности);

- не имеют установленного ресурса и за время эксплуатации накоплено 1000 и более циклов нагружения;

- не имеют установленного ресурса и в эксплуатации в условиях ползучести 100000 ч. и более;

- временно находились под воздействием парамет­ров, превышающих расчетные (например, пожар, авария и т.п.);

- будут использоваться при измененных параметрах и условиях эксплуатации;

- по мнению владельца, требуется оценка ресурса;

- необходима оценка ресурса по требованию инспектора Госгортехнадзора России.

Оценка технического состояния оборудования производится по наименее падежным элементам кон­струкции, определение которых должно осуществляться на основании информации об условиях его изготовле­ния, монтажа, эксплуатации, ремонтов в период работы, расчетов напряженно-деформированного состояния, а также данных о повреждаемости элементов конструк­ции, фактического состояния металла, сварных соедине­ний и т.п. К таким элементам конструкции обследуемого оборудования относятся:

- продольные сварные швы цилиндрических обечаек;

- кольцевые сварные швы приварки концевых дета­лей сосудов (днищ, фланцев, горловин), а также люков, штуцеров и т.п., сварные швы трубопроводов;

- перекрестия продольных и кольцевых сварных швов;

- сварные швы приварки опорных элементов внутренних устройств, а также внешних опорных и грузозахватных элементов сосудов;

- разъемные соединения сосудов и трубопроводов;

- места ослабления элементов сосудов отверстиями, патрубками и т.п.;

- штампованные элементы (днища) в местах техноло­гического утонения при изготовлении;

- поверхности металла в зонах раздела жидкой и газообразной фаз технологической среды, места возможного максимального коррозионного и эрозион­ного износа.

Техническое диагностирование оборудования с целью определения ресурса представляет комплекс работ, включающий:

- изучение и анализ документации по конструкции, изготовлению и эксплуатации (ремонтам);

- неразрушающий контроль;

- исследование основного металла и его сварных соединений;

- поверочные расчеты на прочность с учетом фактического состояния;

- определение остаточного ресурса.

Экспертиза промышленной безопасности оборудова­ния проводится специализированными экспертными организациями, имеющими разрешения Госгортехнадзора России на проведение экспертизы промышленной безопасности при наличии аттестованных специалистов-экспертов, специалистов по методам неразрушающего контроля, аттестованных на квалификационные уровни.

Основные методы НК при техническом диагностиро­вании сосудов и аппаратов:

- визуально-измерительный (ВИ);

• капиллярный (цветном) (ЦД);

• магнитопорошковый (МПД);

• ультразвуковой (УЗ);

- радиографический (РГ);

• измерение твердости;

• толщинометрия;

• металлография;

• гидравлические (пневматические) испытания;

- акустико-эмиссионный (АЭ).

В случае необходимости должны выполняться дополнительные исследования (например, стилоскопирование, тензометрирование, термографирование, контрольные вырезки металла с целью исследования его физико-механических свойств, расчеты по специальным методикам и др.).

Конкретный объем и методы контроля определяются программами, которые в общем случае должны включать:

• визуальный контроль наружной поверхности;

• визуальный контроль внутренней поверхности;

- технические измерения линейных размеров элемен­тов аппаратов, уплотнительных поверхностей и пара­метров резьб;

- толщинометрию основных элементов, особенно в местах коррозионного поражения и эрозионного износа;

- дефектоскопию основных элементов конструкции неразрушающими методами, особенно кольцевых и продольных швов, мест их пересечений, мест приварки штуцеров, опор и других деталей;

• контроль твердости;

• металлографические исследования и оценку кор­розионного состояния, особенно в случаях коррозион­ного повреждения металла, растрескивания и т.п.;

• уточнение химического состава металла;

• исследование физико-химических свойств металла контрольных вырезок (если они предусматриваются);

- оценку работоспособности и фактической нагруженности элементов конструкции;

• расчет остаточного ресурса работоспособности по методикам, согласованным с Госгортехнадзором России;

• гидравлические (пневматические) испытания.

В тех случаях, когда при диагностировании будут обнаружены дефекты или отклонения от установленных действующими НТД норм качества для элементов конструкции, металла, сварных соединений и т.д., специализированная организация, выполняющая экспертизу, должна оформить техническое решение для устранения дефектов или обосновать возможность эксплуатации оборудования с данными отклонениями.

В особо сложных случаях, требующих проведения научно-исследовательских работ и специальных расчетов, для выдачи таких решении и обоснований должны привлекаться специализированные научно-исследовательские организации.

Исследования и расчеты должны быть оформлены актами, протоколами, техническими решениями по ремонту, расчетными записками и другими документа­ми, выполненными специалистами, проводящими экспертизу.

Заключительным этапом работ по экспертизе промышленной безопасности является расчет остаточ­ного ресурса эксплуатации. Он выполняется па основа­нии анализа первичной информации об объекте и результатов диагностики технического состояния.

Все перечисленные документы подлежат обязатель­ному включению в виде приложений в окончательное заключение по результатам экспертизы промышленной безопасности оборудования. Заключение экспертной организации о промышленной безопасности и допусти­мых сроках эксплуатации с приложением всех актов, протоколов, технических решений но ремонту, расчетов, а также документов, подтверждающих выполнение ремонта и контроль его качества методами НК, подле­жат обязательному вложению в Паспорт сосуда (аппара­та).

Рассмотрим некоторые специальные вопросы технического диагностирования, которые, недостаточно отражены в методических и нормативно-технических документах. Прежде всего отметим определение некоторых терминов в соот­ветствии с ГОСТ 20911-89, которые должны быть отражены в методических документах и программах обследования.

Техническое состояние оборудования — состояние, которое характеризуется в определенный момент времени, в определенной среде значениями параметров, установленными технической документацией.

Техническая диагностика-теория, методы и средства определения технического состояния.

Техническое диагностирование - определение техни­ческого состояния. Задачи технического диагностирова­ния:

• контроль технического состояния;

• поиск места и определение причин отказа (неис­правностей);

- прогнозирование технического состояния.

Прогнозирование технического состояния определяет с заданной вероятностью интервал времени (ресурс), в течение которого сохраняется работоспособное (исправ­ное) состояние оборудования на заданный интервал времени.

Предельное состояние - состояние оборудования, при котором либо его дальнейшая эксплуатация, либо восстановление работоспособного состояния невоз­можны или нецелесообразны.

Срок службы — календарная продолжительность эксплуатации оборудования до или после ремонта до перехода в предельное состояние.

Остаточный ресурс - суммарная наработка оборудо­вания от момента контроля его технического состояния до перехода в предельное состояние.

Остаточный срок службы — календарная продолжи­тельность эксплуатации оборудования от момента контроля его технического состояния до перехода в предельное состояние.

Назначенный срок службы сосуда — календарная продолжительность эксплуатации, при достижении которой эксплуатация сосуда должна быть прекращена независимо от его технического состояния. Назначен­ный срок службы должен исчисляться со дня ввода сосуда в эксплуатацию.

Ряд отраслевых нормативно-технических документов также используют некоторые термины и определения, которые необходимо отметить (например, в энергетике используется термин "живучесть", который отражен в ГОСТ 27.002-89).

Под "живучестью" понимают свойство объекта, „технического устройства, состоящего в его способности противостоять развитию критических отказов из-за дефектов и повреждений при установленной системе технического обслуживания и ремонта или свойства сохранять ограниченную работоспособность при наличии дефектов или повреждений определенного вида, а также при отказе некоторых компонентов.

В энергетике также широко используется термин "парковый ресурс".

Парковый ресурс — наработка однотипных по кон­струкции, маркам стали и условиям эксплуатации элементов теплоэнергетического оборудования, которая обеспечивает их безаварийную работу при соблюдении требований технической документации. Парковый ресурс не является предельным сроком эксплуатации.