9. Диагностирование резервуаров, трубопроводов, арматуры

9.1. Диагностирование резервуаров.

Резервуары, или емкости для хранения нефтегазовых, химических продуктов в зависимости от назначения различаются по конструкции и объему. Наибольшее применение нашли: горизон­тальные (цилиндрические), вертикальные (цилиндрические) и шаровые резервуары. В зависимости. от температуры кипения продукта резервуары работают под давлением и в отсутствии избыточного давления. Они могут быть с теплоизоляцией и без изоляции, с жесткой крышей и плавающей крышей (понтоном), наземные и подземные.

Соединения листовых конструкций могут сварные и клепаные.

Способ монтажа — полистовая и рулонная сборка.

Полезная емкость резервуаров составляет до 50000 .

На резервуары, работающие под давлением, распространяются ПБ-115-96. В зависимости от вида хранящегося продукта вводятся соответствующие правила технической эксплуатации (см. список нормативной литературы).

Основные требования к резервуарам для хранения нефтепродуктов.

Тип резервуара для хранения нефтепродуктов должен соответствовать требованиям ГОСТ 1510-91. Устройство оснований и фундамента резервуара — требованиям СНиП 3.02.0!-ЬЗ.

Марка конструкционного материала резервуара и марки материалов уплотнений должны соответствовать Правилам технической эксплуатации резервуаров и инструкциям по их ремонту (далее ПТЭР и ИР) на соответствующий вид продукции. Марка, тип оборудования и аппаратура, размеры, комплектность должны соответствовать требованиям и указаниям проекта в зависимости от хранящегося продукта и скорости наполнения и опорожнения резервуара. Исполнение, категория условий эксплуатации в зависимости от воздействия климатических факторов внешней среды -• требованиям ГОСТ 15150-89, ГОСТ 16350-80; дыхательная арматура и клапаны - • ГОСТ 15150-89. Пожарная безопасность регламентируется СНиП 11-106-79 и Правилами пожарной безопасности при эксплуатации предприятий Госкомнефтепродуктов СССР (1983).

Результаты контроля сварных соединений резервуара, отклоне­ния геометрических размеров формы конструкции резервуара от проектных должны отвечать требованиям СНиП 111-18-75.

Отклонения геометрических швов сварных соединений не должны превышать величин, указанных в ГОСТ 5264-89, ГОСТ 8713-90, ГОСТ 14771-89. Испытания на герметичность и прочность проводят согласно рекомендациям проекта, нормативных документов, ПТЭР.

Устройство и конструкция резервуаров должны удовлетворять требованиям, предъявляемым:

• к стальным конструкциям,

• основаниям и фундаментам,

• к защите металлоконструкций от коррозии,

• к противопожарной защите,

• охране труда,

• молниезашите,

• защите от статического электричества, • к территории резервуарного парка.

Резервуары должны быть укомплектованы оборудованием, автоматикой, КИП, отвечающим требованиям стандартов и обеспечивающих надежную работу резервуара.

Резервуар должен быть снабжен паспортом с приложением к нему технической документации по проектированию и строительству или с приложением конструктивной схемы, если за давностью строительства техническая документация утеряна. Паспорт составляется предприятием, эксплуатирующим резервуар, и подписывается главным инженером.

Паспорт содержит:

• наименование предприятия, которому принадлежит резервуар,

• номер резервуара и место его установки,

• тип резервуара и род швов (сварные, клепаные),

• род хранимого продукта.

• емкость резервуара в м³,

• габаритные размеры резервуара в м (диаметр, высота),

• число поясов и толщина листов каждого пояса,

• тип крыши и толщина ее листов,

• толщина листов днища,

• перечень установленного на резервуаре оборудования,

• наименование проектной организации, выполнившей рабочие чертежи резервуара, и номера чертежей,

• наименование организации, выполнившей работы по изготовлению резервуара и монтажу оборудования,

• дата начала и изготовления резервуара,

• дата окончательного испытания резервуара,

• дата ввода резервуара в эксплуатацию и состав приемо-сдаточной комиссии,

• отклонения от основных проектных размеров, сортам металла, и проектной конструкции, допущенные при изготовление резервуара, дата составления паспорта,

• даты капитальных ремонтов резервуара с кратким указан характера и объема произведенных работ.

Технические документы, прилагаемые к паспорту:

• комплект чертежей резервуара и его оборудования,

• сертификаты заводов-изготовителей на металл, электрсварочную проволок);

• акт о приемке основания и его нивелирования,

• акт об испытании днища,

• акт о приемке изоляции днища.

• акт об испытании корпуса,

• акт об испытании настила кровли,

• акт об опробывании оборудования (клапанов, задвижек),

• журнал строительных и монтажных работ с указанием атмосферных условий в период изготовления и испытание резервуара,

• акт о приемке резервуара в эксплуатацию,

• калибровочная таблица,

• акты о текущих и капитальных ремонтах резервуара. Технические документы, прилагаемые к акту о вводе резервуара в эксплуатацию после текущего или капитального ремонта:

• акт о вводе резервуара в эксплуатацию после ремонта,

• комплект чертежей, связанных с ремонтом,

• сертификаты на металл и электроды, применяемые и ремонте,

• акт приемки основания и изоляции днища,

• акты испытания днища, корпуса и настила, крыши,

• акты опробывания оборудования (клапанов, задвижек и т.п

• журнал производства ремонтных работ с указана атмосферных условий в период ремонта и испытания резервуара.

• перечень отклонений от чертежей и от сортамента металла если при ремонте такие отклонения были допущены,

• акт о нивелировке скрайки днища (для резервуара емкости от 3000м' и выше),

• калибровочная таблица, выверенная после ремонта резервуара.

В соответствии с Правилами эксплуатации на предприятии должен вестись журнал осмотра резервуара, куда должны быть занесены все неисправности, замеченные во время эксплуатации, и отметки об устранении неисправностей. Перед сдачей в ремонт должна составляться дефектная ведомость. Эксплуатационная документация включает:

• технический паспорт резервуара в соответствии с СНиП 111-18-75,

• технический паспорт на понтон,

• градуировочная таблица резервуара,

• технологическая карта резервуара,

• журнал текущего обслуживания,

• журнал эксплуатации молниезащиты, защиты от проявления статического электричества,

• распоряжения, акты на замену оборудования резервуара. Диагностика технического состояния.

Резервуары, находящиеся в эксплуатации, подлежат периоди­ческому обследованию для определения их действительного состо­яния.

Очередность, сроки проведения обследования, а также объем работ по проверке технического состояния резервуара, регламен­тируются ПТЭР, РД 39-30-1284-85, Правилами технической эксплуатации резервуаров по их назначению. Оценку технического состояния резервуара проводят по результатам частичного и полного обследования.

Частичное обследование проводят без вывода резервуара из эксплуатации, без опорожнения и очистки; полное — после вывода из эксплуатации, опорожнения, дегазации и очистки.

Общий порядок диагностирования резервуара включает:

• анализ технической документации,

• внешний осмотр резервуара с наружной и внутренней стороны,

• внешний осмотр понтона,

• натурное обследование,

• поверочный расчет на прочность,

• заключение.

При анализе технической документации проверяется ее комплектность, устанавливаются вероятные места и дефекты резервуара, соответствие резервуара установленным требованиям по состоянию и эксплуатации.

Внешним осмотром устанавливают:

• состояние основного металла стенок, кровли, днища и других элементов, наличие коррозионных повреждений, царапин, задиров, трещин, прожогов, оплавлений, вырывов, расслоений, неметалли­ческих включений и т.д.,

• местные деформации, вмятины, выпучины,

• размещение патрубков на стенке резервуара по отношению к вертикальным и горизонтальным сварным соединениям,

• состояние уплотнения понтона,

• проницаемость фланцевых соединений и мест примыкания арматуры к корпусу резервуара,

• состояние сварных швов с внешней и внутренней стороны,

• осмотр швов и основного металла днища. Натурное обследование включает в себя:

• измерение толщины поясов стенки, кровли, днища, понтона (плавающей крыши) резервуара,

• контроль сварных соединений неразрушающими методами,

• механические испытания и металлография металла и сварных соединений в случаях, предусмотренных методикой,

• химический анализ металла и сварных швов, в случаях, предусмотренных методикой,

• измерение расстояния между понтоном и стенкой резервуара,

• измерение геометрической формы стенки и нивелирование днища,

• проверку состояния уплотнения между понтоном и стенкой резервуара,

• проверку состояния основания и отмостки. Контроль сварных швов производят методами:

• гамма- и рентгенографии,

• УЗД,

• измерением геометрических размеров,

• травлением различными растворами,

• магнитопорошковым и цветным методами. Просвечивание и УЗД производят в соответствии с ГОСТ 7512-88, ГОСТ 14782-86 в объеме СНиП 111-18-75 (прил. 1 п.п. 24, 28, 33). Сварные швы горизонтальных, шаровых и вертикальных резервуаров для хранения жидкого аммиака подлежат 100% контролю. Полный перечень, объемы и методы неразрушающего контроля сварных швов резервуаров, включая швы наружных оболочек двухстенных вертикальных резервуаров, определяются проектом.

Механические испытания для определения фактической несущей способности элементов резервуара проводят:

• при отсутствии данных о первоначальных механических свойствах основного металла и сварных швов,

• значительных коррозионных повреждениях,

• появления трещин в различных местах корпуса и швах,

• в случаях предполагаемых ухудшений механических свойств, усталости при действии переменных нагрузок, перегрузов и т.д.

Металлографические исследования проводят с целью определения причин снижения механических свойств, появления трещин.

Химический анализ проводят с целью установления соответствующей марки использованных материалов. Химический состав должен удовлетворять техническим требованиям проекта на резервуар (ГОСТ 380-90, ТУ 14-2-75-72).

Измерения геометрической формы стенки и нивелирование днища резервуара проводят с целью выявления действительной геометрии и определения отклонения от проектных требований.

При проверке состояния основания и отмостки обращают внимание на:

• неточное опирание днища резервуара на основание,

• наличие пустот вследствие размыва основания,

• погружение нижней части резервуара в грунт, скопление воды,

• наличие растительности на отмостке,

• трещины и выбоины в отмостке.

Испытания на прочность проводят посредством заполнения резервуара на полную высоту на срок не менее, чем на 72 часа. Это испытание должно быть приурочено к периоду, когда температура наружного воздуха выше 0°С.

Испытания сварных швов на герметичность проводят путем смачивания их керосином и появления пятен на контролируемой поверхности, на которую наносится меловой слой.

Сварные соединения стенки с днищем проверяют на герметич­ность вакуум камерой с предварительно наносимой на поверхность шва пенообразующего раствора. Испытание на герметичность свар­ных соединений закрытых коробов и плавающих крыш проводят путем нагнетания в них воздуха и контролем с помощью мыльного раствора или пенообразующего индикатора.

Технические заключение по результатам обследования включает в себя следующие данные:

• место расположения резервуара, его инвентарный номер, дату проверки,

« наименование организации, выполнявшей проверку, фамилии, должности исполнителей,

• краткую техническую характеристику с обязательным указанием полных данных о материалах, режимах эксплуатации, вида хранимого продукта,

• проектные и фактические толщины листов элементов резервуара,

• виды аварий, число ремонтов, их краткое описание,

• результаты внешнего осмотра и измерений,

• расчет кольцевых напряжений, исходя из фактических толщин листов,

• результаты неразрушающего контроля сварных соединении,

• результаты измерения геометрической формы стенок нивелирования основания резервуара и отмостки,

• результаты механических испытаний, металлографии, химического состава основного материала и сварных соединений,

• поверочный расчет на прочность с учетом действительной толщины стенок и свойств материалов,

• выводы по результатам обследования,

• заключение о состоянии и рекомендации по дальнейшей эксплуатации резервуара.

В зависимости от вида хранимого продукта эксплуатации диагностирование технического состояния имеют специфические особенности и должны проводиться в соответствии с правилами конкретного назначения резервуара.

НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ЛИТЕРАТУРА

Правила технической эксплуатации резервуаров и инструкции по их рем М.: Недра, 1986.

Правила безопасности для наземных складов аммиака. - М.: ГИАП. Ун; России 16.03.93.

Правила безопасности при производстве, хранении, транспортирование и применении хлора (ПБХ-93). - М.: Центр "Хлор' опасность". Утв. ГГТН России 20.07.93.

Правила безопасности при эксплуатации железнодорожных цистерн перевозки аммиака. - М.: ГИАП. Утв. ГГТН СССР 09.12 '

Правила технической эксплуатации резервуаров магистральных нефтепроводов (РД-39-0147103-385-87).

Правила эксплуатации резервуаров с плавающей крышей (РД-30-816-82.

Правила технической эксплуатации нефтебаз. Утв. Госкомнефтепродукт-СССР 26.12.84.

Инструкция по проведению технического освидетельствования оО резервуаров для хранения жидкого азота. - М.: ГИАП,';

Руководство по обследованию и дефектоскопии металлических резерв вместимостью от 100 до 50000 мЗ. - Астрахань: . Госкомнефтепродукт РСФСР, 1990.

Стр.133

Инструкция по определению периодичности технического обслуживания, ремонта и норм отбраковки вертикальных цилиндрических резервуаров (РД-39-0147103-356-86).

Указания по проектированию расходных складов вредных веществ 1 и 2 классов опасности на предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (УТБ-02-90). Утв. Миннефтепромом СССР 10.01.91.

Руководство по безопасной эксплуатации мокрых газгольдеров, предназначен­ных для горючих газов. Утв. Минхимпромом СССР 17.05.71.

Руководство по обследованию и дефектоскопии вертикальных стальных резервуаров (РД 39-30-1284-85). Утв. Миннефтепромом СССР 18.04.85.

Методические указания. Продление срока слуг "^Лы резервуаров для жидкой двуокиси углерода (РД 26-3-86). - Волгоград: ВНИИПТхимнефтеаппаратуры, 1987.

Инструкция по эксплуатации стальных понтонов с открытыми отсеками (РД-39-30-185-79). Утв. Миннефтепромом СССР 6.07.79.

Положение о системе технического диагностирования сварных вертикальных цилиндрических резсроуаров для нефти и нефтепродуктов (РД-08-95-95).

ГОСТ 12.2.003-91. Оборудование производственное. Общие требования безопасности.

ГОСТ 15150-89. Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов, категории, условия эксплуатации, хранения и транспорти­рования в части воздействия климатических факторов и внешней среды.

ГОСТ 16350-80. Климат СССР. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей.

СНиП 2.03.11 -85. Защита строительных конструкций от коррозии. СНиП 3.02.01-83. Основания и фундаменты. Нормы проектирования.

СНиП 111-18-75. Правила производства и приемки работ. Металлические конструкции.

СНиП II-106-79. Нормы проектирования. Склады нефти и нефтепродуктов. СНиП 11-23-81. Стальные конструкции.

СНиП Ш-33-76. Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии. Правила производства и приемки работ.

ГОСТ12.4.026-86. ССБТ. Цвета сигнальные и знаки безопасности. ГОСТ 12.4.011-89. ССБТ. Средства защиты работающих. Классификация.

Инструкции по проектированию и устройству молниезащиты зданий и соору­жения (СН 305-77). - М.: Стройиздат, 1973.

ГОСТ 12.2.020-84. ССБТ. Электрооборудование взрывозащищенное. Термины и определения. Классификация. Маркировка.

ГОСТ 1271.018-96. ССБТ. Статическое электричество. Искробезопасность. 134

Общие требования.

ГОСТ 12.3.009-82. ССБТ. Работы погрузочно-разгрузочные. Общие требования безопасности.

ГОСТ 12.3.020-88. Процессы перемещения грузов на предприятиях. Общие требования безопасности.

ГОСТ 1510-91. Нефть и нефтепродукты. Упаковка, маркировка, транспор­тировка и хранение.

ГОСТ 2517-85. Нефть и нефтепродукты. Отбор проб.

ГОСТ 21130-90. Изделия электростатические. Зажимы заземляющие и знаки заземления. Конструкции ч размеры.

ГОСТ 17032-71. Резервуары стальные горизонтальные для нефтепродуктов. Типы и основные разме :>ы.

ГОСТ 8.380-80 (СТ СЭВ 1053-78, ОТ СЭВ 1972-79). - Резервуары стальные вертикальные цилиндрические вместимостью 100-50000 м³. Методы и средства поверки.

ГОСТ 8.346-83 (СТ СЭВ 1972-79). Резервуары стальные, горизонтальные. Методы и средства поверки.

Рекомендации по выбору и нанесению лакокрасочных материалов для защиты от коррозии металлоконструкций, эксплуатирующихся в сточных водах. Утв. Госкомнефтепродуктом РСФСР 22.07.80.

Сборник инструкций по защите резервуаров от коррозии. - М.: Недра, 1982.

Временная инструкция по дегазации резервуаров от паров нефтепродуктов методом принудительной вентиляции. Утв. Госкомнефте­продуктом РСФСР 5.05.81.

Рекомендации по восстановлению несущей способности цилиндрических резервуаров способом усиления стенки стальными

кольцевыми бандажами. - Астрахань: ЦНИЛ. Госкомнефте-продукт РСФСР, 1984.

Стандарты по материалам и методам их испытаний смотри раздел 3, а также ГОСТы: 14637-91, 19903-89, 380-90, 1050-92, 1497-87, 9454-88, 5640-68, 2789-80.

Стандарты по сварочным соединениям и их контролю смотри раздел 3, а также

ГОСТы: 5264-89,8713-00, 14771-89,7512-88, 14782-86. ГОСТ 7338-90. Пластины резиновые и ризинотканые. Технические условия.

Методика оценки ресурса остаточной работоспособности технологического оборудования нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических производств. - Волгоград: ВНИКТИнефтехим-оборудование. Утв. ГГТН России 29.10.92.

Методика расчета норм потребности в резервуарном оборудовании предохра­нительных и дыхательных клапанах для производственных объединений (РД 39-0147103-331-88).

Регламент проведения в зимнее время пуска, остановки и испытания на плот­ ность аппаратуры химических, нефтехимических и нефте­ перерабатывающих заводов, а также газовых промыслов и газобензиновых заводов. Утв. Минхиммашем 08.06.72.

Резервуары криогенные. Указания по техническому освидетельствованию. -НПО Криогенмаш. Согл. с ГГТН России 19.05.93.

Аппараты и сосуды криогенных установок. Указания по техническому освидетельствованию. - НПО Криогенмаш. Согл. с ГГТН России.

Резервуары изотермические для сжиженного углекислого газа. Нормы и методы расчета.

Определение величины рабочего и расчетного давления изотермических резервуаров для сжиженного газа и давлений открытия и закрытия предохранительных клапанов. Инструкция по проведению обследования и диагностирования технического состояния сернокислотных резервуаров. - М.: ЦНИИПСК НПК "Изотермик", 1996.

СНиП 2.11.04-85. Подземные хранилища нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов.

СНиП 4.2. Раздел II. Гл. 3. Склады нефти и нефтепродуктов Нормы проектирования.

Стандартизация в области обеспечения взрывопожаробезопасности технологий хранения нефти и нефтепродуктов. Обзорная информация. /Цагарели и др. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1996). Эксплуатация и ремонт резервуаров большой вместимости Обзор / Галюк В А - М.: ВНИИОЭНГ, 1987.

Ремонт резервуарного парка нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1993.