Пустов Ю.А., Ракоч А.Г.- Диагностика и экспертиза коррозионных разрушений металлов - Курс Лекций

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Интернет портал http: //www.bibliofond.ru

2.Интернет портал http://www.a-ndt.ru/nk.html

3.Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник. Под редакцией В.В. Клюева. М.:Машиностроение, 1995 г. − 488 с.

4.Г.К.Берукштис, Г.К.Кларк. Коррозионная устойчивость металлов и металлических покрытий в атмосферных условиях. М.: Изд-во «Наука», 1971. − 159 с.

5.Г.Г.Улиг, Р.У.Реви. /Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику. Пер. с англ. под ред. А.М.Сухотина. Ленинград: Химия, 1989. − 455 с.

6.Структура и коррозия металлов и сплавов. Атлас. Справочник. М.:Металлургия, 1989. − 400 с.

7.Н.Д.Томашев, Г.П.Чернова. Теория коррозионных процессов и коррозионностойкие конструкционные сплавы. М.: Металлургия, 1993. – 416 с.

8.И.В.Семенова, Г.М.Флорианович, А.В.Хорошилов. Коррозия и защита от коррозии. М.: Физматлит, 2002. − 334 с.

9.Коррозия. Справочник под ред. Л.Л.Шрайера. Пер. с англ. – М.: Металлургия, 1981. − 632 с.

10.М.Харвей Хитроу, Роберт Д. Порт. Руководство НАЛКО по анализу причин коррозионных повреждений в системах водяного охлаждения/Nalco Chemical Company, 1993. − 448 c.

11.Синявский В.С., Вальков В.Д., Будов Г.М. Коррозия и защита алюминиевых сплавов. – М.: Металлургия, 1979. – 224 с.

111

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Нормативно-техническая и методическая документация, используемая при проведении экспертизы коррозионного состояния металлических материалов и

конструкций

Закон Российской Федерации «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 2.06.97 г. № 116-Ф3

Постановления Правительства Российской Федерации от 25.12.98г. №1540 «О применении технических устройств на опасных производственных объектах»;

ПБ 03-246-98 «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности» с изменением № 1(ПБИ 03-490(246-02));

«Порядок продления срока безопасной эксплуатации технических устройств, оборудования и сооружений на опасных производственных объектах», утвержденный приказом Министерства природных ресурсов и экологии РФ от 30.06.2009 г. № 195;

ПНАЭ Г-2 -17-031-91 «Ультразвуковой контроль. Часть III. Измерение толщины монометаллов, биметаллов и антикоррозионных покрытий».

ПБ 03-584-03 «Правила проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных»;

ПБ 03-576-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением»

ПБ 03-585-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов»;

ПБ 09-594-03 «Правила безопасности при производстве, хранении, транспортировании и применении хлора»

ПБ 09-596-03 «Правила безопасности при использовании неорганических жидких кислот и щелочей»;

ПБ 03-593-03 «Правила организации и проведения акустико-эмиссионного контроля сосудов, аппаратов и технологических трубопроводов».

ГОСТ Р 52630-2006 «Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия»;

ГОСТ 28702 «Контроль неразрушающий. Толщиномеры ультразвуковые. Общие технические требования»

ГОСТ 14782 «Контроль неразрушающий. Сварные соединения. Методы ультразвуковые».

ГОСТ 14249-89 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность»;

ГОСТ 24755-89 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность укрепления отверстий».

ГОСТ 18442-80. «Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования»

РД 03-606-03 «Инструкция по визуальному и измерительному контролю»;

РД 03-421-01 «Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов»;

РД 13-06-2006 «Методические рекомендации о порядке проведения капиллярного контроля технических устройств и сооружений, применяемых и эксплуатируемых на опасных производственных объектах»

РД 09-244-98 “Инструкция по проведению диагностирования технического состояния сосудов, трубопроводов, и компрессоров промышленных аммиачных холодильных установок”, утв. Госгортехнадзором России;

112

РД 13-03-2006 «Методические рекомендации о порядке проведения вихретокового контроля технических устройств, сооружений, применяемых и эксплуатируемых на опасных промышленных объектах»

СА-03-003-07 «Расчеты на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов»;

СПРАВОЧНИК «Неразрушающий контроль и диагностика» Под редакцией В.В. Клюева. М., «Машиностроение», 1995 г.

113

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И КОНСТРУКТОРСКИЙ ИНСТИТУТ

«ХХХХХХХХХ»

Лицензии Госгортехнадзора России:

№ ххххххххххххххххххххххххххххх

Свидетельство об аккредитации №хххххххххххххххххххх

Адрес:хххххх, х.хххххх, хх.ххххххххххххххх, хх.,х.хх.

З А К Л Ю Ч Е Н И Е № ХХХХХ/ХХ от ХХ.ХХ. 20ХХ экспертизы промышленной безопасности циклона (поток С), зав № ХХХХ, рег. № ХХХХХ,

на участке сульфатной целлюлозы производства картона в ОАО “ХХХХХХХХХХ”

Рег.№_ХХ/ХХХХХ-ХХХХ

Заместитель Генерального директора, руководитель экспертной организации, канд. техн. наук

__________________ХХХХХХХХ. Х.Х.

“____”_______________ 20ХХ г.

Москва – 20ХХ г.

114

1. ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

1.1. Основание для проведения экспертизы

Экспертиза проводилась на основании договора № ХХХХХ от хх.хх.20ХХ г. между экспертной организацией «ХХХХХХХХ» и организацией-заказчиком ОАО «ХХХХХХХХХХХХ» (г. ХХХХХХХ).

Экспертиза проведена в соответствии с требованиями нормативных документов, приведенных в п. 8 настоящего Заключения.

1.2. Сведения об экспертной организации

Почтовый адрес:

ХХХХХХ, г. ХХХХХХХХ, ул. ХХХХХХХХХХХ, д.ХХ, Телефон: (495) ХХХ-ХХ-ХХ; Факс: (495) ХХХ-ХХ-ХХ.

«ХХХХХХХХ» имеет лицензию (Приложение № 1):

Лицензия Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору № ХХ-ХХ-ХХХ (КНХ) от ХХ.ХХ. 20ХХ г. Вид деятельности – проведение экспертизы промышленной безопасности (проведение экспертизы проектной документации на разработку, строительство, расширение, реконструкцию, техническое перевооружение, консервацию и ликвидацию опасного производственного объекта; проведение экспертизы технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте; проведение экспертизы иных документов, связанных с эксплуатацией опасных производственных объектов). Срок действия лицензии с ХХ.ХХ.20ХХ по ХХ.ХХ.20ХХг.

Свидетельство об аккредитации № ЭО -ХХХХХ от ХХ.ХХ.20ХХ, действительно до ХХ.ХХ.20ХХ г.

Генеральный директор – ХХХХХХХХ ХХХХХХХХХ ХХХХХХХХХ. Заместитель генерального директора «ХХХХХХХХХ», руководитель экспертной

организации – ХХХХХХХХХ. Х.Х. Тел.: 8-495-ХХХ-ХХ-ХХ, факс: 8-495-ХХХ-ХХ-ХХ, E-mail: ХХХХХХХ@ХХХХХХХХХХХХ.ru,, образование высшее, кандидат технических наук:

−аттестован Центральной аттестационной комиссией Ростехнадзора в объеме, соответствующем должностным обязанностям зам. генерального директора, руководителя экспертной организации, специалиста по подготовке в области ПБ по общим требованиям промышленной безопасности, по специальным требованиям промышленной безопасности

вхимической, нефтехимической, нефтепереработывающей промышленности, на объектах газораспределения и газопотребления, а также оборудования, работающего под давлением; (протоколы №№ ХХ-ХХ-ХХХХХ, ХХ-ХХ-ХХХХХ от ХХ.ХХ.20ХХ г., удостоверения №№ ХХ-ХХ-ХХХХХ-ХХ, ХХ-ХХ-ХХХХХ-ХХ).

−эксперт СЭПБ на объектах котлонадзора. Аттестован в соответствии с «Правилами аттестации экспертов Системы экспертизы промышленной безопасности», удостоверение №ХХХ-ХХХ-ХХХХ, протокол № ХХХХ от ХХ.ХХ.20ХХ г.

−эксперт СЭПБ в химической, нефтехимической, нефтепереработывающей промышленности России (удостоверение эксперта высшей квалификации, №ХХХ-ХХХ-

ХХХХ согласно протоколу № ХХХ от ХХ.ХХ.20ХХ г.).

1.3. Сведения об экспертах

Для проведения экспертизы была назначена группа экспертов в составе:

115

Хххххххххх.Х.Х.: начальник лаборатории диагностики и экспертизы коррозионной прочности машин и материалов «ХХХХХХХХХ», образование высшее, кандидат технических наук.

-эксперт СЭПБ в химической, нефтехимической, нефтепереработывающей промышленности России (удостоверение эксперта высшей квалификации, №ХХХ-

ХХХ-ХХХХ согласно протоколу № ХХХ от ХХ.ХХ.20ХХ г.).

-эксперт СЭПБ на объектах котлонадзора. Аттестован в соответствии с «Правилами аттестации экспертов Системы экспертизы промышленной безопасности», удостоверение №ХХХ-ХХХ-ХХХХ, протокол №ХХХХ от ХХ.ХХ.20ХХ г.

Ххххххххххх Х.Х..: начальник лаборатории коррозии и защиты металлов "ХХХХХХХХХ", образование высшее.

-эксперт СЭПБ в химической, нефтехимической, нефтепереработывающей промышленности России (удостоверение эксперта высшей квалификации №ХХХ-

ХХХ-ХХХХ согласно протоколу № ХХХ от ХХ.ХХ.20ХХ г.).

-эксперт СЭПБ на объектах котлонадзора. Аттестован в соответствии с «Правилами аттестации экспертов Системы экспертизы промышленной безопасности», удостоверение № ХХХ-ХХХ-ХХХХ, протокол № ХХХХ от ХХ.ХХ.20ХХ г.

Ххххххххх Х.Х.: старший научный сотрудник отдела химического сопротивления материалов и металловедения "ХХХХХХХХХ", образование высшее, кандидат химических наук.

-эксперт СЭПБ в химической, нефтехимической, нефтепереработывающей промышленности России (удостоверение эксперта № ХХХ-ХХХ-ХХХХ согласно протоколу № ХХХХ от ХХ.ХХ.20ХХ г.).

-эксперт СЭПБ на объектах котлонадзора. Аттестован в соответствии с «Правилами аттестации экспертов Системы экспертизы промышленной безопасности», удостоверение № ХХХ-ХХХ-ХХХХ, протокол №ХХХХ от ХХ.ХХ.20ХХг.

-специалист II уровня по ВИК, УК, удостоверение № ХХ-ХХХ.

Хххххххххххххх Х.Х.: инженер отдела химического сопротивления материалов и металловедения «ХХХХХХХХХ», специалист II уровня по ВИК, УТ, удостоверение № ХХ-ХХХХ, образование высшее.

1.4. Перечень объектов, на которые распространяется заключение экспертизы

Циклон (поток С), зав. № ХХХХХ, рег. № ХХХХХ, находящийся в эксплуатации на участке сульфатной целлюлозы производства картона ОАО «ХХХХХХХХХХХ» (г.

ХХХХХХХХХ).

2. ДАННЫЕ О ВЛАДЕЛЬЦЕ ОБЪЕКТА ЭКСПЕРТИЗЫ

Открытое акционерное общество «ХХХХХХХХХХХХХ» (ОАО «ХХХХХХХХХХХХХ»).

ИНН ХХХХХХХХХХ

Адрес: ХХХХХХ, г. ХХХХХХХХХ, Хххххххххххххх обл., ул. ХХХХХХХХХХ,

д.ХХ.

Тел. 8-ХХХ-ХХХ-ХХ-ХХ, факс 8-ХХХ-ХХХ-ХХ-ХХ.

Генеральный директор «ХХХХХХХХХХХ» - Хххххххххх Хххххххх Хххххххххххххххххх.

3. ПЕРЕЧЕНЬ ДОКУМЕНТОВ, РАССМОТРЕННЫХ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЕРТИЗЫ:

паспорт циклона, зав № ХХХХХ, рег. № ХХХХХ.

документация по аттестации специалистов АЦБК по правилам промышленной безопасности.

116

Заключение экспертизы промышленной безопасности (ЭПБ) № ХХХХХХ /

ХХХХХ-ХХХХ от 20ХХ г.

результаты диагностирования технического состояния (ДТС) циклона, зав №

ХХХХХ, рег. № ХХХХХ:

акт визуального и измерительного контроля (ВИК) от ХХ.ХХ.ХХ г.;

результаты ультразвуковой толщинометрии (УЗТ), акт от ХХ.ХХ.ХХ г.;

результаты ультразвуковой дефектоскопии (УЗД) сварных швов и околошовных зон, акт от ХХ.ХХ.ХХ г.;

акт от ХХ.ХХ.ХХ г. о проведении гидравлических испытаний;

результаты расчетов на прочность и определение ресурса безопасной эксплуатации.

Представленная документация позволяет провести экспертизу и установить выполнение требований отечественных норм и Правил промышленной безопасности.

4. ЦЕЛЬ ЭКСПЕРТИЗЫ

Целью экспертизы является определение возможности дальнейшей эксплуатации циклона зав № ХХХХХ, рег. № ХХХХХ, отработавшего нормативный срок службы, и определение ресурса безопасной эксплуатации.

5. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И НАЗНАЧЕНИЕ ОБЪЕКТА ЭКСПЕРТИЗЫ

Циклоны служат для ступенчатого снижения давления и температуры черного щелока, отбираемого из варочного котла, и для отделения вторичного пара от щелока.

Циклон представляет собой вертикальный аппарат, состоящий из цилиндрической обечайки, конического нижнего днища и верхнего эллиптического днища. Стенка обечайки в месте тангенциального подвода щелока защищена листом из нержавеющей стали. Внутри циклона устанавливается стакан с конусом для отделения вторичного пара от щелока.

Основные технические характеристики аппарата по паспорту:

6.РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРТИЗЫ

6.1.Комплекс экспертных работ

6.1.1. Диагностирование проводилось в соответствии с требованиями:

117

ПБ 03-246-98 «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности» с изменением № 1(ПБИ 03-490(246-02));

ПБ 03-576-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением»,

ПБ 03-584-03 «Правила проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных»,

ГОСТ Р 52630-2006 «Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия»,

РД 03-421-01 «Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов».

Диагностирование носило комплексный характер и включало:

анализ технической документации сосуда;

визуальный и измерительный контроль;

ультразвуковую толщинометрию;

неразрушающий контроль сварных швов и околошовных зон методом ультразвуковой дефектоскопии;

проведение гидравлических испытаний;

анализ прочности и определение ресурса безопасной эксплуатации сосуда.

6.1.2.Визуальный и измерительный контроль проводился в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52630-2006 «Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия», ПБ 03-584-03 «Правила проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных», ПБ 03-576-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» и РД 03-606-03 «Инструкция по визуальному и измерительному контролю». Особое внимание обращалось на коррозионное состояние сосуда (Приложение 2).

6.1.3.Ультразвуковая толщинометрия проводилась в соответствии с требованиями ГОСТ 28702 «Контроль неразрушающий. Толщиномеры ультразвуковые. Общие

технические требования» и ПНАЭ 17-031-91 «Ультразвуковой контроль. Часть

Измерение толщины монометаллов, биметаллов и антикоррозионных покрытий». Методика ультразвуковой толщинометрии (приборы, режимы, зоны контроля и др.) приведена в Приложении 2.

6.1.4.Неразрушающий контроль кольцевых и продольных сварных швов и околошовных зон проводился методом ультразвуковой дефектоскопии (зоны контроля, тип дефектоскопа приведены в Приложении 2). УЗ контроль проводился в соответствии с требованиями ГОСТ 14782 «Контроль неразрушающий. Сварные соединения. Методы ультразвуковые».

6.1.5.Контроль соответствия арматуры, предохранительных устройств и КИП требованиям нормативных документов проводился в соответствии с требованиями ПБ 03- 576-03.

6.1.6.Анализ прочности сосуда, включающий расчеты на статическую прочность, проводился по действующей нормативно-технической документации.

Расчет на статическую прочность проводился в соответствии с требованиями:

−ГОСТ 14249-89 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность»;

ГОСТ 24755-89 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность укрепления отверстий».

В расчетах использовались минимальные значения толщин по результатам УЗТ.

Расчеты проводились на ЭВМ по специальным программам.

118

6.1.7.Гидравлические испытания проводились в соответствии с требованиями ПБ 03-576-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением».

6.1.8.Определение ресурса безопасной эксплуатации проведено в соответствии с требованиями РД 03-421-01 «Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов».

6.2. Результаты работы

6.2.1. Анализ технической документации резервуара.

Анализ представленных документов показал, что конструкция, конструкционные материалы и изготовление циклона удовлетворяют требованиям ПБ 03-576-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», ГОСТ Р 52630-2006 «Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия», ПБ 03- 584-03 «Правила проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных».

Сосуд имеет паспорт, который ведется в соответствии с требованиями НД по сосудам.

Установлено, что в ОАО «ХХХХХХХХХХХ» проводятся обучение персонала и контроль за выполнением правил промышленной безопасности, в том числе:

в ОАО «ХХХХХХХХХХХ» разработано «Положение об организации производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на опасных производственных объектах ОАО «ХХХХХХХХХХХ», утверждено ХХ.ХХ.20ХХ г.;

Издан приказ № ХХ от ХХ.ХХ.20ХХ г. по организации производственного контроля и назначении лиц, ответственных за организацию и осуществление производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности при эксплуатации опасных производственных объектов.

Должностные и производственные инструкции имеются.

Руководители и специалисты прошли обучение и аттестацию по программе «Промышленной безопасности и охране труда» в аттестационной Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору (протокол №

ХХХ от ХХ.ХХ.ХХ г., № Х/ХХ от ХХ.ХХ.ХХ г.).

лица, ответственные за безопасную эксплуатацию в блоке цехов производства картона, аттестованы на знание Правил ПБ 03-576-03 (протоколы № ХХ-ХХ-

ХХХХ-ХХ от ХХ.ХХ.20ХХ г., № ХХ-ХХ-ХХХХ-ХХ от ХХ.ХХ.ХХ г.);

персонал, обслуживающий технические устройства, обучен и аттестован на знание производственных инструкций;

опасные производственные объекты зарегистрированы в государственном реестре, свидетельство о регистрации А-ХХ-ХХХХХ, выдано ХХ.ХХ.20ХХ г.

на опасные производственные объекты имеется полис к договору № ХХХ-ХХХ-

ХХХХХХ/ХХ от ХХ.ХХ.20ХХ г. страхования гражданской ответственности при эксплуатации опасных производственных объектов. Страховщик – ОСАО «Хххххххххххх»;

аппарат имеет паспорт, который ведется в соответствии с требованиями НД по сосудам. Согласно данным паспорта циклон изготовлен из стали 20К + 10Х17Н13М27 и 12Х18Н10Т, в эксплуатации находится с 19ХХг. в ОАО

«ХХХХХХХХХ». Технологические процессы диагностируемого циклона ведутся при температурах до 150оС и давлении до 0,20 МПа;

рабочая среда – сульфатный щелок - при эксплуатационных параметрах не вызывает наводороживания, обезуглероживания или азотирования, а также

119

изменений структуры, химического состава и механических свойств использованных конструкционных материалов, аппарат работает в непрерывном режиме.

Установлено, что гидравлические испытания сосуда проводились ХХ.ХХ.ХХ г.; ХХ.ХХ.ХХ г., ХХ.ХХ.ХХ г. при давлении 2,5 кгс/см2. Аппарат выдержал испытания без замечаний.

Сведения о ремонте: ХХ.ХХ.ХХ г. произведена переврезка входного патрубка Ду 150 согласно технологии, разработанной ПКО АЦБК. Ремонтная документация имеется в полном объеме.

6.2.2. Визуальный контроль.

Сосуд подвергался внутреннему контролю в объеме 100% и наружному контролю

вдоступных местах. При контроле установлено:

-внутренняя и внешняя поверхности подвержены равномерной сплошной коррозии;

-сварные швы отвечают требованиям ГОСТ Р 52630-2006;

-теплоизоляция находится в удовлетворительном состоянии.

По результатам ВИК дефектов, препятствующих дальнейшей эксплуатации, не обнаружено.

Результаты визуального контроля представлены в Приложении 2. 6.2.3. Ультразвуковая толщинометрия.

Результаты УЗТ приведены в Приложении 2. Минимальные значения толщин стенок сосуда представлены в таблице 1.

Приведенные в таблице 1 значения толщин использованы в расчетах сосуда на прочность.

Скорость сплошной коррозии по данным толщинометрии менее 0,1 мм/год.

6.2.4.Неразрушающий контроль сварных швов и околошовных зон проводился методом ультразуковой дефектоскопии (УЗД). Дефектоскопии подвергались кольцевые и продольные швы корпуса сосуда, а также кольцевые швы соединения штуцеров и люка с обечайкой.

Результаты неразрушающего контроля представлены в Приложении 2. По данным УЗД недопустимых дефектов не обнаружено.

6.2.5.Акт проведения гидравлического испытания представлен в Приложении 2. Циклон гидравлическое испытание пробным давлением 2,5 МПа выдержал без замечаний.

6.2.6.Контроль соответствия арматуры, измерительной аппаратуры, сигнализации

исистемы автоматизации требованиям ПБ 03-576-03.

На циклоне зав. № ХХХХХ, рег. № ХХХХХ установлены:

120