Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка методов предупреждения чрезвычайных ситуаций при эксплуатации технологического оборудования объектов добычи и переработки сероводородсодержащего газа Митрофанов Александр Валентинович

Разработка методов предупреждения чрезвычайных ситуаций при эксплуатации технологического оборудования объектов добычи и переработки сероводородсодержащего газа
<
Разработка методов предупреждения чрезвычайных ситуаций при эксплуатации технологического оборудования объектов добычи и переработки сероводородсодержащего газа Разработка методов предупреждения чрезвычайных ситуаций при эксплуатации технологического оборудования объектов добычи и переработки сероводородсодержащего газа Разработка методов предупреждения чрезвычайных ситуаций при эксплуатации технологического оборудования объектов добычи и переработки сероводородсодержащего газа Разработка методов предупреждения чрезвычайных ситуаций при эксплуатации технологического оборудования объектов добычи и переработки сероводородсодержащего газа Разработка методов предупреждения чрезвычайных ситуаций при эксплуатации технологического оборудования объектов добычи и переработки сероводородсодержащего газа Разработка методов предупреждения чрезвычайных ситуаций при эксплуатации технологического оборудования объектов добычи и переработки сероводородсодержащего газа Разработка методов предупреждения чрезвычайных ситуаций при эксплуатации технологического оборудования объектов добычи и переработки сероводородсодержащего газа Разработка методов предупреждения чрезвычайных ситуаций при эксплуатации технологического оборудования объектов добычи и переработки сероводородсодержащего газа Разработка методов предупреждения чрезвычайных ситуаций при эксплуатации технологического оборудования объектов добычи и переработки сероводородсодержащего газа
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Митрофанов Александр Валентинович. Разработка методов предупреждения чрезвычайных ситуаций при эксплуатации технологического оборудования объектов добычи и переработки сероводородсодержащего газа : дис. ... д-ра техн. наук : 05.26.02 Москва, 2006 378 с. РГБ ОД, 71:07-5/80

Содержание к диссертации

Введение

1 Исследование проблемы предупреждения отказов и чрезвычайных ситуаций (чс) при длительной эксплуатации оборудования под воздействием сероводородсодержащих сред 14

1.1 Проблема предупреждения разрушений оборудования на объектах добычи и переработки сероводородсодержащего газа (объекты ГХК) 15

1.2 Анализ методов предупреждения коррозионных и других дефектов оборудования на этапах его проектирования и изготовления 27

1.3 Анализ причин и возможных методов предупреждения характерных повреждений и разрушений оборудования 32

1.4 Анализ видов, последствий и критичности отказов оборудования 48

2 Концепция и методы управления безопасностью и предупреждения чс при эксплуатации оборудования ГХК 54

2.1 Теоретические основы концепции и методов управления безопасностью и предупреждения ЧС при эксплуатации оборудования ГХК 54

2.2 Система предупреждения ЧС при эксплуатации оборудования ГХК (система) 81

3 Обоснование выбора, достоверности методов контроля и качества программ обследования оборудования ГХК 100

3.1 Анализ механизмов повреждения и обоснование выбора методов контроля оборудования ГХК 100

3.2 Основы достоверности неразрушающего контроля элементов оборудования 117

3.3 Планирование объемов и выбор программ обследования 126

4 Исследования по адаптации и достоверности ультразвукового контроля специфических повреждений оборудования ГХК 147

4.1 Ультразвуковой метод выявления дефектов основного металла от ВИР 147

4.2 Ультразвуковой метод выявления несплошностей сварных швов, считающихся неконтролепригодными 160

5 Исследования по адаптации приборных средств и методов неразрушающего контроля структурно-механических свойств металла оборудования ГХК 177

6 Исследование достоверности расчетных методов оценки прочности и ресурса элементов оборудования, имеющих специфические повреждения 215

6.1 Расчетные методы и критерии оценки прочности оборудования 215

6.2 Экспериментальное исследование прочности элементов оборудования, имеющих специфические повреждения 228

6.3 Обоснование параметров и критериев оценки состояния и риска отказа поврежденных элементов оборудования ГХК 247

7 Информационно-аналитическое и нормативное обеспечение концепции и методов предупреждения ЧС 292

7.1 База данных о состоянии и риске отказа оборудования ГХК 292

7.2 Комплекс нормативных и технических документов концепции 303

8 Создание научно-технической базы и результаты внедрения концепции и методов предупреждения ЧС 321

8.1 Создание и развитие специализированной научно-технической

базы 321

8.2 Результаты внедрения концепции и методов предупреждения ЧС 331

8.3 Оптимизация обследований оборудования 344

Заключение 359

Список использованных источников

Введение к работе

Как известно, проблемы обеспечения безопасности сложных технических объектов решаются учеными и специалистами на протяжении многих лет и даже столетий. Вместе с тем, статистика аварий и чрезвычайных ситуаций, происходящих на объектах промышленного комплекса России, ближнего и дальнего зарубежья, и данные о тяжести их последствий [1] свидетельствуют о существовании большой народнохозяйственной проблемы повышения безопасности и предупреждения аварий и чрезвычайных ситуаций при эксплуатации опасных производственных объектов.

Государственной политикой, выраженной законодательными и нормативными актами [2-8 и др.], программами, определяющими приоритетные направления развития науки и техники, задается приоритетность мерам, направленным на предупреждение аварий и чрезвычайных ситуаций при эксплуатации опасных объектов промышленного комплекса.

В числе опасных производственных объектов (ОПО) промышленного комплекса России значительную часть составляют объекты добычи и переработки природного газа, а в их числе особо опасного газа, содержащего в своем составе сероводород и другие коррозионноактивные компоненты.

Проблема обеспечения безопасности, предупреждения аварий и чрезвычайных ситуаций при эксплуатации технологического оборудования (далее оборудования), а в соответствии с терминологией [2] - "технических устройств" этих объектов, имеет исключительное значение и является ведущим фактором, определяющим безопасность персонала, населения и окружающей среды. Эта проблема имеет специфические особенности для большинства ОПО, а именно: с одной стороны, увеличивается парк стареющего оборудования и связанная с этим необходимость его замены на более эффективное и надежное; с другой - экономические интересы эксплуатирующей организации требуют, чтобы замена действующего оборудования проводилась обоснованно. При этом, замену оборудования, выработавшего нормативный срок эксплуатации, но сохранившего достаточно высокие производственные показатели, можно

считать обоснованной только при наличии износа и других дефектов, влияющих на надежность и соответственно на безопасность его дальнейшей эксплуатации, при условии невозможности или экономической нецелесообразности устранения этих дефектов.

Проблема обеспечения безопасности опасных производственных объектов (ОПО) добычи и переработки сероводородсодержащего газа, иначе газохимических комплексов (ГХК), в настоящее время исключительно актуальна в связи с длительной эксплуатацией оборудования этих объектов, превышающей проектный, т.е. нормативный ресурс работы и специфическими свойствами корро-зионно-активных, токсичных и взрывоопасных рабочих сред. Для оборудования, работающего в сероводородсодержащих средах, проблема обеспечения его безопасного состояния значительно возрастает по причине особого воздействия рабочих сред на металл оборудования в виде общей и локальной сероводородной коррозии, сульфидного растрескивания под напряжением (СКРН) и водо-родно-индуцированного растрескивания (ВИР). Причем СКРН и ВИР вызывают наиболее опасные трещиноподобные, трудновыявляемые дефекты металла, скрытые в толщине стенки оборудования, работающего под давлением. В этих условиях, как показывают проведенные исследования, обеспечение безопасности, предупреждение аварий и чрезвычайных ситуаций при эксплуатации оборудования возможно за счет применения системного подхода к установлению его фактического технического состояния, остаточного ресурса и риска отказа, разработки и применения мер по повышению и поддержанию безопасности эксплуатации оборудования по критериям риска и вероятности отказа.

Основой для решения проблемы являются: накопленный за последние годы отечественный и зарубежный опыт эксплуатации оборудования ОПО ГХК с учетом результатов диагностирования его состояния; работы ведущих ученых в области безопасности народнохозяйственных объектов: Гражданкина А.И., Ли-санова М.В., Махутова Н.А., Печеркина А.С., Сидорова В.И., Харионовско-го В.В. и др.; многочисленные методические разработки по анализу риска ОПО, в частности РД 03-418-01.

В отличие от многих известных методов повышения устойчивости ОПО от возникновения аварий и ЧС и снижения их последствий, настоящее исследование преследует цель предупреждения ЧС путем снижения вероятности отказов элементов оборудования, полагая, что отказы элементов оборудования в большинстве своем являются первопричиной аварий и ЧС при эксплуатации оборудования ОПО ГХК. Возможность таких разработок обусловлена возросшей достоверностью результатов мониторинга состояния и оценки безопасности оборудования ГХК, а также большим массивом накопленных данных о повреждаемости его элементов.

Работа выполнена в соответствии с приоритетными направлениями развития науки и техники, решения научно-технических проблем ОАО «Газпром» и программами научно-технических разработок ООО "Оренбурггазпром" и 000 "Астраханьгазпром".

Целью настоящей работы является разработка и внедрение методов предупреждения ЧС при эксплуатации оборудования ГХК.

Для достижения этой цели в работе решаются следующие задачи:

Анализ методов предупреждения коррозионных и других дефектов оборудования на этапах его проектирования и изготовления

Как отмечено выше, основные элементы систем обеспечения безопасного состояния оборудования Оренбургского и Лакского ГПЗ в целом схожи и в условиях конца 1960-х - начала 1970-х годов основывались на передовых по тому времени организационных решениях. В частности, были созданы специальные службы, деятельность которых реализует практически все элементы цикла Де-минга.

На обоих предприятиях одним из основных подразделений завода в системе обеспечения безопасности, обслуживания и ремонта оборудования является служба инспекции или служба технического надзора.

Назначение службы - контроль состояния оборудования, в том числе надзор за соблюдением правил эксплуатации путем периодических осмотров и обследований оборудования, контроль за коррозионным состоянием оборудования, связь с внешними контролирующими организациями ("Servis de Mine", "APAV" - Франция или Госгортехнадзор - Россия) и контроль выполнения их предписаний.

Тем не менее, сопоставляя данные по авариям и чрезвычайным ситуациям, произошедшим при эксплуатации Оренбургского и Лакского ГПЗ [20, 21, 32, 33], можно констатировать, что при эксплуатации Оренбургского ГПЗ возникало значительно большее, чем на Лакском ГПЗ, количество коррозионных и иных технических проблем. Поэтому представляется полезным проанализировать эффективность служб контроля технического состояния оборудования отдельно на Оренбургском и Лакском ГПЗ.

Эффективность службы контроля (мониторинга) технического состояния оборудования в первую очередь определяется следующими компонентами: - квалификация и оснащенность специалистов и их рабочих мест; - наличие и совершенство нормативной базы, используемой для принятия решений; - доступность и использование данных о неполадках и авариях, их причинах и принятых мерах по их устранению и предупреждению, объемах, методах и сроках выполнения ремонтных работ; - качество и обоснованность анализа состояния оборудования и предложений по корректированию системы.

Сопоставление этих компонентов для Оренбургского и Лакского ГПЗ приведено в таблице 1.1.3.

Как отмечалось выше, на Лакском и Оренбургском ГПЗ для мониторинга технического состояния оборудования применялись современные на тот период средства и методы (в частности, для контроля коррозионных процессов использовались образцы-свидетели, зонды электросопротивления, водородные зонды, анализы проб воды и углеводородов на содержание ионов железа), привлекались ученые и специалисты ведущих научно-исследовательских и проектных институтов.

Очевидно, что упомянутая выше более высокая эксплуатационная надежность оборудования Лакского ГПЗ связана со значительно более высокой ролью работы службы инспекции оборудования в обеспечении безопасности оборудования по сравнению с технадзором Оренбургского ГПЗ.

Внутренние нормы оценки и отбраковки элементов оборудования, собственная база нормативных технических документов, централизованный компьютеризированный учет и анализ данных, высокий уровень квалификации исполнителей и оснащенность их рабочих мест позволили оптимизировать на Лакском ГПЗ планы ремонта, модернизации и замены узлов и элементов оборудования.

За счет этого служба инспекции оборудования в Лаке была организована гораздо лучше и фактически обеспечивала организацию ремонтов оборудования "по состоянию".

Вместе с тем необходимо отметить, что в нашей стране база знаний в области промышленной безопасности оборудования, подверженного воздействию НгБ-содержащих сред, в 1960-70 гг. еще не была развита в достаточной мере. В этой связи, система обеспечения безопасности объектов, и в частности оборудования отечественных ГХК, основывалась на требованиях общегосударственных и ведомственных норм и правил, в которых особые требования по обеспечению безопасности оборудования, подверженного воздействию сероводородсодер-жащих сред, учитывались недостаточно. Тем более, что все организационные и технические меры определялись государственными (ведомственными) нормативами, в том числе численный состав и оснащенность служб подразделений предприятий.

Только после аварии, произошедшей в 1987 г. на трубопроводе газов регенерации ОГПЗ, коллегией Министерства газовой промышленности СССР было принято стратегическое решение по обеспечению безопасности оборудования ГХК. На основании этого решения были пересмотрены многие организационные, технические меры и их направленность на предупреждение возможных аварий, оценки технического состояния и возможности выявления ВИР и других наиболее опасных дефектов оборудования и предупреждения тем самым чрезвычайных ситуаций и техногенных катастроф.

Основываясь на опыте зарубежных фирм - держателей лицензий процессов добычи и переработки НгБ-содержащих газов, для снижения износа и обеспечения длительной эксплуатации оборудования предусмотрены определенные меры защиты от коррозии. В частности: применение конструкционных материалов, стойких к СКРН и ВИР; применение особых правил к конструирова нию, расчетам на прочность и технологическим процессам, а также ингибитор-ным и другим методам защиты от общей и локальной коррозии.

Вопросы коррозионной стойкости конструкционных материалов, как одного из важнейших факторов риска при эксплуатации оборудования ГХК, представляется необходимым рассмотреть более подробно.

Система предупреждения ЧС при эксплуатации оборудования ГХК (система)

Политика предприятия определяется его руководством на основе Федеральных Законов, Постановлений Правительства России, правил, нормативных актов и других руководящих документов, определяющих требования промышленной безопасности при эксплуатации оборудования опасных производственных объектов с учетом специфики и условий производственной деятельности, технологий и практического опыта [38].

В сконцентрированном виде политика руководства предприятия выражается в соответствующих распорядительных документах по предприятию, например, об организации технического надзора, обслуживания, диагностирования, ремонта и других работ по обеспечению безопасного состояния объектов и оборудования. В развернутом виде политика выражена в действующих на предприятии государственных и отраслевых нормативных и руководящих документах, а также собственных инструкциях, положениях, стандартах и других документах предприятия.

Реализация этой политики в системе осуществляется посредством решения следующих задач: - обоснование и планирование затрат предприятия, направляемых на обеспечение безопасности при эксплуатации оборудования; - определение ответственности и полномочий должностных лиц и исполнителей работ; - создание и совершенствование специальной базы (комплекта) нормативной и технической документации.

Как показано в разделе 2.1, в системе мерой техногенной опасности является уровень риска отказа при эксплуатации каждой единицы оборудования.

В зависимости от уровня риска отказа при эксплуатации оборудования механизм управления его безопасностью предусматривает соответствующие меры. Планирование затрат и оптимизация финансовых средств, направляемых на обеспечение состояния оборудования, соответствующее требованиям промышленной безопасности, является наиболее важной частью технической политики предприятия. Поэтому финансовое обеспечение текущих и перспективных планов диагностических, профилактических, ремонтных и других работ строится с учетом результатов научного анализа всех проблем, связанных с безопасностью оборудования и выбора приоритетных направлений деятельности в этой области.

В соответствии с действующим законодательством и нормативными документами ответственность за безопасное состояние опасного производственного объекта возлагается на руководителя предприятия, эксплуатирующего этот объект. Руководитель предприятия своими внутренними распорядительными документами возлагает (распределяет) ответственность на соответствующих руководителей подразделений, объектов и служб.

До недавнего времени для добывающих и перерабатывающих объектов ГХК вопросы обеспечения безопасности оборудования регламентировались нормативными документами, в основу которых был положен принцип планово-предупредительного ремонта оборудования (ППР). Принцип ППР, сыгравший в свое время достаточно большую роль в обеспечении работоспособности оборудования, в значительной своей части устарел и не может обеспечить требуемого в современных условиях уровня безопасности оборудования.

Поэтому для обеспечения системы предупреждения аварий и ЧС при эксплуатации оборудования ГХК в новых условиях разработан комплект специальных НТД [72, 73, 74, 75] и другие, представленные в главе 7. Этими НТД заложен принцип технического обслуживания оборудования по состоянию.

Вместе с тем работа над совершенствованием имеющихся нормативных документов, созданием новых организационных и специальных технических и методических документов продолжается. Совершенствование комплекта нормативно-технических документов является одним из основных механизмов совершенствования системы в целом.

Как показывает опыт и результаты исследований, представленные в предыдущих разделах и в работе [87], политика предприятия должна и может быть реализована путем применения комплекса организационных, технических и технологических решений. Как показано выше, применение такого комплекса определяется в виде технологического комплекса по мониторингу состояния и профилактике отказов оборудования.

Для формирования и реализации политики предприятия, эксплуатирующего опасные производственные объекты ГХК требуется объединение усилий и согласование действий эксплуатирующих и сервисных организаций.

При этом предусматривается следующее разделение полномочий между исполнителями работ: - входной контроль оборудования и материалов, как правило, выполняется службой технического надзора предприятия. Для особо сложного и ответственного оборудования предприятие привлекает сервисную организацию;

Планирование объемов и выбор программ обследования

Вышеприведенные теоретические основы достоверности НК, литературные и экспериментальные данные выявляемое методами НК наиболее характерных дефектов (главы 4 и 5), а также результаты выполненного анализа интенсивности повреждаемости элементов (глава 7) позволяют поставить и решить задачу оценки и установления критериев по уровням качества (KIJ программ обследования оборудования ГХК.

В соответствии с поставленной задачей уровень качества программ обследования KI, - это обобщенный показатель, характеризующий программы обследования количеством проведенных обследований и применяемых при этом методов и объемов работ и отвечающих заданным требованиям по вероятности выявления (VB) или невыявления {VHO=1-VB) дефектов в элементах оборудования как отклонений заданных значений ПТС.

При этом при решении поставленной выше задачи приняты допущения о том, что недопустимыми являются все дефекты (отклонения ПТС элементов оборудования), параметры которых равны или выше регистрируемых согласно требований действующих по видам контроля нормативов, и что показатель допустимой вероятности VHO, т.е. наличия недопустимого дефекта, не выявленного при обследовании, может быть приравнен к допустимой вероятности возникновения отказа поврежденного элемента (см. рисунок 3.3.1).

Последовательность возникновения неблагоприятных событий, приводящих к авариям и чрезвычайным ситуациям (А и ЧС) оборудования ГХК, и условие нормирования допустимых уровней вероятностей возникновения неблагоприятных событий при профилактике А и ЧС

Результаты исследования, представленные в главе 6 (см. рисунки 6.3.6, 6.3.8, 6.3.9), показывают, что в зависимости от расчетных значений остаточного ресурса (г), кратных 7\ , а следовательно - от установленных уровней вероятно ста отказа Va, (/=/...5), конструктивные элементы единицы оборудования с определенным уровнем тяжести последствий С, характеризуются уровнями риска Ra, (i=l 5) в зависимости от значений вероятности наступления предельного состояния по отношению к допустимому уровню. Допустимые значения вероятности наступления предельного состояния оборудования ГХК, т.е. риска отказа как принято в авторской концепции управления безопасностью, в зависимости от уровней тяжести последствий отказа оборудования, определены и представлены в главе 2 таблица 2.1.8.

Таким образом, для установления критерия качества программ обследования по вероятности невыявления дефектов в элементах оборудования с различными уровнями риска отказа предлагается использовать условие: где Vno(Ra,(CJ) - вероятность невыявления дефектов в конструктивных элементах оборудования с уровнем риска отказа Ra, и уровнем тяжести последствий отказа С,; [V(CJJ - допустимый уровень вероятности возникновения отказа для элементов оборудования с уровнем тяжести последствий С,.

Исследованиям в области выявляемое методами НК типичных дефектов металла, металлических изделий и оборудования посвящены работы ученых: Гурвича А.К., Власова И.Э., Волченко В.Н., Ермолова И.Н., Иванова В.И., Клюева В.В. и многих других [105-111 и др.].

В результате исследований достоверности выявления и идентификации методами НК типичных дефектов оборудования ГХК (глава 4) показана техническая возможность получения информации о наличии и размерах дефектов (в том числе в элементах оборудования ГХК, считавшихся ранее неконтролепри-годными) элементов оборудования ГХК с доверительной вероятностью (Ув) не ниже 0,7 при однократном контроле. По результатам исследований (п. 3.1) выбраны основные и дополнительные методы контроля и оценки состояния элементов оборудования ГХК, удовлетворяющие условию - Ув 0,7.

Вероятности выявления (VB) ИЛИ невыявления (VHO) отклонений заданных значений ПТС элементов оборудования ГХК для программ обследования различного уровня качества (KIJ определяются выражениями: где VHO, VB - вероятности невыявления и выявления отклонений заданных значений ПТС элементов оборудования ГХК при однократном контроле методами НК, и, в соответствии с вышеизложенным, Рд 0,7, VUO 1-VB 0,S\ VB(K1J -вероятность выявления отклонений заданных значений ПТС методами НК, соответствующая применению программы обследования качества Kl,\ VHO(KIJ -вероятность невыявления отклонений заданных значений ПТС методами НК, соответствующая применению программы обследования качества Kl,\ m(KIJ -количество независимых (некоррелированных) контролей, определяемое уровнем качества применяемой программы обследования (в том числе количеством проведенных контролей и применяемых при этом методов и объемов работ).

Используя выражение (3.3.3), можно оценить качество применяемой программы обследования в зависимости от объемов работ по критерию вероятности невыявления отклонений заданных значений ПТС элементов (см. рисунок 3.2.1). Или, задавшись допустимым уровнем вероятности невыявления отклонений заданных значений ПТС элементов принятым ранее (см. рисунок 3.3.1, выражение (3.3.1)), определить объемы работ, соответствующие требуемому качеству программы обследования для элементов оборудования определенной категории тяжести последствий.

Расчетные методы и критерии оценки прочности оборудования

Как показывает практика технического диагностирования и прогнозирования ресурса дальнейшей эксплуатации оборудования, расчеты на прочность занимают значительную долю в общем объеме физических и аналитических работ [58].

Анализ прочности является одним из наиболее ответственных этапов диагностирования [126], в результате которого определяются фактические запасы прочности оборудования по его состоянию на момент диагностирования, устанавливается соответствие оборудования требованиям действующих норм прочности и определяются условия и ресурс дальнейшей безопасной эксплуатации.

Исследования прочности и причин разрушения оборудования и трубопроводов при стационарном и нестационарном нагружении проводились Белостоц-ким A.M., Вольфсоном Б.С., Махутовым Н.А., Павловским Б.Р., Рачковым В.И., Синициным Е.Н., Харионовским В.В., Хажинским Г.М., Чернявским О.Ф. и многими другими.

В соответствии с современными представлениями, в основу принятых в действующих нормах [126-131 и др.] методов расчета на прочность положены принципы оценки по предельным состояниям подробно рассмотренным в [58, 61,130 и др.]. Согласно этим требованиям, расчет на прочность оборудования и трубопроводов состоит из двух этапов - расчет по выбору основных размеров конструктивных элементов и поверочный расчет на прочность.

В основу расчета по выбору основных размеров конструктивных элементов оборудования положен метод предельных нагрузок - предупреждение пластической деформации по всему сечению элемента конструкции, вязкого разрушения, потери устойчивости и достижения предельной деформации при однократном нагружении. При выполнении расчета учитываются действующие на оборудо вание внутреннее, наружное давление, усилия, возникающие при затяжке болтов (шпилек), от веса конструкции, ветровых, снеговых и других нагрузок.

Поверочный расчет на прочность основывается на оценке прочности по допускаемым напряжениям, деформациям и коэффициентам интенсивности напряжения. При проведении поверочного расчета на прочность учитывают все действующие нагрузки (включая температурные, вибрационные и сейсмические воздействия), а также рассматривают все режимы эксплуатации. Фактические размеры конструктивных элементов оборудования, размеры и расположение выявленных дефектов, данные по механическим свойствам металла элементов оборудования и сварных швов принимаются на основе результатов диагностирования.

При оценке прочности оборудования и трубопроводов при диагностировании должны полностью удовлетворяться как требования расчета по выбору основных размеров, так и поверочного расчета.

Для оценки прочности конструкции достаточно выполнение только нормативных расчетов на прочность при условии соблюдения всех технических требований при изготовлении.

Как показывает практика технического диагностирования, нормативный метод расчета оказывается недостаточным для оценки прочности элементов, имеющих те или иные повреждения и, как следствие, зоны повышенных напряжений и пластических деформаций.

Правила и нормы изготовления, расчета, проектирования и эксплуатации оборудования [126-129, 132-136 и др.] содержат ряд норм, определяющих допуски на виды и размеры дефектов. Кроме этого в последние годы появились специальные нормы на расчет прочности элементов оборудования, имеющих повреждения типа локальной потери металла, вмятин, некоторых поверхностных дефектов сварных швов. В ряде случаев эти нормы полезны и необходимы, но не всегда достаточны, поскольку они не охватывают все встречающиеся в элементах оборудования дефекты и отклонения ПТС.

Например, наиболее распространенными технологическими дефектами яв ляются непровары и несплавления тавровых и угаовых сварных швов. Частота выявления подобных дефектов достаточно высокая, в той или иной мере такие дефекты присутствуют практически в каждом сосуде и аппарате. Современные нормативные документы [68, 137, 138] очень жестко ограничивают допуск таких дефектов в сварных соединениях сосудов и аппаратов, работающих под давлением. Вместе с тем, следует учитывать, что диагностируемые сосуды проработали с этими несплошностями сварных швов по 20 и более лет, что свидетельствует об определенных ресурсных возможностях сварных соединений, имеющих дефекты.

Анализ прочности оборудования и трубопроводов производится путем сопоставления возникающих в элементах конструкции усилий от действующих нагрузок (в том числе механических, тепловых и др.) с теми усилиями, которые вызывают в элементах конструкции предельные состояния. Определение критериев предельного состояния осуществляется, как правило, с учетом условий работы конструкции, механических свойств материалов элементов и соединений, а также условий нагружения.

Похожие диссертации на Разработка методов предупреждения чрезвычайных ситуаций при эксплуатации технологического оборудования объектов добычи и переработки сероводородсодержащего газа