Неразрушающий контроль нефтеперекачивающих станций
Нефтеперекачивающая станция (НПС) обеспечивает движение нефти по магистральному трубопроводу. Для этого используются насосные агрегаты, технологические трубопроводы, запорная и регулирующая арматура, а также вспомогательное оборудование. Металлические элементы этих систем работают под воздействием давления, вибрации и переменных нагрузок. Со временем в них могут возникать повреждения, а при монтаже или ремонте - дефекты сварных соединений.
Неразрушающий контроль позволяет исследовать металл и сварные швы без вырезки образцов и разрушения проверяемых деталей. Его применяют для поиска несплошностей, измерения толщины стенок и оценки качества соединений по установленным критериям.
На Заводе РТО действует аттестованная лаборатория неразрушающего контроля. Предприятие располагает возможностями для визуального и измерительного контроля, ультразвуковой дефектоскопии и толщинометрии, рентгенографических исследований и контроля проникающими веществами. Применимость этих методов к оборудованию конкретной НПС определяется областью аттестации лаборатории и требованиями технической документации.
Что проверяют на нефтеперекачивающей станции
У разных элементов НПС различаются условия работы и характер возможных повреждений. Поэтому программу исследований составляют с учетом назначения оборудования и конкретной задачи.
Технологические трубопроводы
По трубопроводам внутри станции нефть поступает к насосным агрегатам и направляется далее в магистраль. Трубопроводная система включает прямые участки, отводы, переходы, тройники, фланцевые соединения и другие элементы. При контроле металлических трубопроводов решают две основные задачи: проверяют качество сварных соединений и исследуют состояние стенок.
В сварных стыках могут обнаруживаться непровары, несплавления, поры и трещины. На участках, подверженных коррозии или эрозионному воздействию, проверяют фактическую толщину металла.
Отдельного внимания могут требовать соединения возле арматуры, насосов и участков изменения направления потока. Однако наличие отвода или перехода само по себе не означает, что в этом месте обязательно возникнет дефект.
Сварные узлы трубопроводной обвязки насосов
Насосные агрегаты соединяются с трубопроводами через всасывающие и напорные линии. Качество сварных соединений этих участков важно для надежной работы системы. При монтаже или замене элементов обвязки проверяют выполненные швы. Метод исследования выбирают по толщине металла, конструкции соединения и требованиям проекта.
Если оборудование эксплуатируется длительное время, дополнительное внимание может уделяться участкам, на которых выявлены признаки повреждений или повышенных нагрузок.
При этом проверка сварных соединений не заменяет контроль технического состояния самого насосного агрегата. Оценка подшипников, уплотнений, вибрации и рабочих характеристик насоса относится к другим диагностическим задачам.
Корпусные детали и патрубки оборудования
На станции используются металлические корпуса, патрубки, переходные элементы и другие детали, входящие в состав технологических систем. Если необходимо проверить сварной патрубок или доступный участок корпусной детали, метод выбирают с учетом материала и геометрии поверхности. Например, поверхностную трещину можно исследовать капиллярным методом. Для поиска внутренних несплошностей при подходящих условиях применяют ультразвуковую дефектоскопию.
Возможность контроля литых деталей, корпусов сложной формы и конкретных видов оборудования требует отдельной оценки. Методика, подходящая для сварного стыка трубы, не обязательно применима к корпусу насоса.
На каких участках чаще возникают вопросы к состоянию металла
Для организации контроля важно понимать, какие процессы способны влиять на металлические элементы станции.
Коррозия.
Уменьшение толщины стенки возможно при воздействии коррозионно-активных компонентов среды или неблагоприятных внешних условий. Характер повреждения зависит от материала, состояния защитных покрытий и условий эксплуатации.
Эрозионный износ.
В определенных условиях поток жидкости с твердыми частицами способен постепенно удалять материал с внутренней поверхности. Характер износа зависит от скорости потока, состава среды и геометрии участка.
Усталостные повреждения.
При длительном воздействии переменных нагрузок в металле могут зарождаться и развиваться трещины. Особое значение имеют конструктивные переходы, сварные соединения и участки концентрации напряжений.
Дефекты изготовления и ремонта.
При нарушениях технологии сварки могут образоваться несплошности, которые сохраняются внутри соединения после завершения работ.
Эти процессы требуют разных способов проверки. Например, уменьшение толщины стенки исследуют ультразвуковым толщиномером, а для обнаружения внутренних дефектов сварного стыка используют соответствующие методы дефектоскопии.
Как контролируют сварные соединения трубопроводной обвязки
Предположим, на нефтеперекачивающей станции заменили участок напорного трубопровода. После сварки необходимо проверить качество новых соединений.
Сначала выполняют визуальный и измерительный контроль. Он позволяет оценить наружную форму шва, выявить видимые трещины, подрезы и другие отклонения, проверить необходимые геометрические параметры.
Если документацией предусмотрена проверка внутренних дефектов, используют ультразвуковой или радиографический метод.
При ультразвуковой дефектоскопии специалист исследует металл с помощью акустических сигналов. Их отражение от границ сред и несплошностей позволяет обнаруживать определенные внутренние нарушения.
Рентгенографический контроль дает изображение проверяемого участка, на котором могут быть видны поры, включения и другие дефекты, обнаруживаемые данным методом.
Выбор между этими способами нельзя делать только по удобству выполнения работ. Необходимо учитывать толщину стенки, диаметр трубы, тип соединения, предполагаемые дефекты и нормативные требования.
Если ремонтная документация предусматривает несколько видов контроля, один из них не заменяет остальные.
Как проверяют толщину стенок трубопроводов
Не все повреждения металла сопровождаются появлением трещин или течи. Иногда стенка трубы постепенно становится тоньше, сохраняя внешне удовлетворительное состояние.
Для определения фактической толщины применяют ультразвуковую толщинометрию. Метод позволяет проводить измерения в выбранных точках при наличии необходимого доступа к поверхности. Например, если на участке трубопровода обнаружены следы коррозии, специалист может выполнить серию измерений, чтобы определить, насколько уменьшилась толщина металла.
Однако отдельное измерение не показывает состояние всего трубопровода. При локальных повреждениях необходимо правильно выбирать контрольные точки, а при необходимости расширять область исследования.
Полученные значения сравнивают с требованиями документации. Если обнаружено значительное уменьшение толщины стенки, вопрос о допустимости дальнейшей эксплуатации решают с учетом расчетных данных и технического состояния элемента.
Ультразвуковая толщинометрия не является самостоятельным методом определения остаточного ресурса трубопровода.
Когда необходим контроль проникающими веществами
Не все трещины удается уверенно обнаружить при обычном осмотре. Для уточнения наличия дефектов, открытых на поверхность, может применяться капиллярный контроль.
Метод предусматривает обработку подготовленного участка специальным проникающим составом. После последующих операций на поверхности появляются индикаторные следы, которые помогают выявить возможные несплошности.
На оборудовании НПС такой способ может использоваться при исследовании доступных сварных соединений, патрубков и отдельных деталей, если материал и состояние поверхности соответствуют условиям методики.
Капиллярный контроль не предназначен для поиска полностью внутренних дефектов. Он также не позволяет определить фактическую толщину стенки. Поэтому его применяют для конкретной задачи, а не вместо ультразвукового или радиографического исследования.
Особенности контроля после ремонта и реконструкции НПС
При реконструкции станции могут заменяться трубопроводные участки, соединительные детали, арматура и элементы насосной обвязки. После сварочных работ необходимо подтвердить качество новых соединений в предусмотренном документацией объеме.
При этом контроль нового сварного стыка и обследование старого трубопровода имеют разные цели.
В первом случае проверяют результат выполненной сварки. Во втором — устанавливают состояние металла, который уже подвергался эксплуатационным воздействиям.
Если при ремонте удаляли дефектный участок сварного соединения и выполняли повторную сварку, восстановленную зону контролируют согласно требованиям ремонтной документации.
Результаты исследования относятся к проверенным участкам. Даже если новый шов соответствует установленным требованиям, это не подтверждает исправность всей трубопроводной системы станции.
Можно ли проводить контроль без остановки нефтеперекачивающей станции
Возможность исследований на работающем оборудовании зависит от метода, состояния объекта и условий безопасности. Некоторые измерения толщины и виды наружного осмотра технически могут выполняться без разборки конструкции. Однако это не означает, что такие работы разрешены на любом действующем трубопроводе.
На нефтеперекачивающих станциях необходимо учитывать наличие горючей среды, давление, температуру поверхности, ограничения доступа и требования к применению оборудования во взрывоопасных зонах.
Для отдельных методов может потребоваться вывод участка из эксплуатации, освобождение от продукта, очистка или дополнительная подготовка.
Особые условия предъявляются к радиографическому контролю, при котором необходимо организовать защиту людей от ионизирующего излучения.
Поэтому возможность выполнения исследований на действующей станции определяют до начала работ, исходя из технологических условий и требований безопасности.
По каким документам определяют объем контроля
Для нефтеперекачивающих станций требования к проверке оборудования зависят от принадлежности объекта, назначения трубопроводов, стадии работ и применимой нормативной документации.
При строительстве, реконструкции и ремонте магистральных нефтепроводов и связанных с ними технологических систем могут применяться специальные отраслевые стандарты и документы эксплуатирующей организации.
Для объектов системы ПАО «Транснефть» действуют корпоративные требования к сварке и неразрушающему контролю. Их применимость необходимо определять по актуальной документации конкретного проекта.
В программу контроля включают сведения о проверяемых соединениях, методах исследования, объеме работ и критериях оценки результатов.
Нельзя автоматически переносить требования к сварным соединениям линейной части магистрального нефтепровода на все элементы нефтеперекачивающей станции. Например, конструкция и условия проверки трубопроводной обвязки отличаются от условий исследования корпусных деталей насосного оборудования.
Также необходимо учитывать, что проведение неразрушающего контроля не равнозначно комплексному техническому диагностированию НПС или экспертизе промышленной безопасности.
Возможности Завода РТО
На Заводе РТО действует собственная аттестованная лаборатория неразрушающего контроля. В перечень ее методов входят:
- визуальный и измерительный контроль;
- ультразвуковая дефектоскопия и толщинометрия;
- рентгенографический контроль;
- контроль проникающими веществами.
Предприятие специализируется на изготовлении соединительных деталей трубопроводов и промышленного оборудования. Лабораторные исследования используются для решения задач, связанных с проверкой металла и качества изделий.
На заводе также работают химическая лаборатория, определяющая марки стали, и испытательная лаборатория для исследования физико-механических свойств металла.
Указанные методы неразрушающего контроля могут применяться для проверки соответствующих металлических элементов нефтеперекачивающих станций при наличии технической возможности и необходимых оснований.
Возможность выполнения конкретного заказа определяется областью аттестации лаборатории, видом оборудования, условиями доступа и требованиями заказчика.
Что предоставить для согласования работ
Для предварительной оценки необходимо указать, какие элементы НПС требуется исследовать: сварные соединения технологического трубопровода, детали насосной обвязки, патрубки или другие металлические узлы. Желательно приложить чертежи, схемы расположения соединений, сведения о материале, диаметре и толщине стенок.
Если контроль связан с ремонтом, необходимо сообщить, какие работы выполнялись и какие требования установлены к проверке их результатов.
Для действующего оборудования дополнительно важны условия доступа, возможность остановки соответствующего участка и ограничения по проведению работ.
Эти сведения помогут уточнить применимость методов лаборатории Завода РТО и согласовать дальнейший порядок действий.
Контакты Завода РТО
Телефоны: 8 (3532) 44-15-45, 8 (3532) 44-15-47.
Электронная почта: zavod-rto@yandex.ru.
Адрес: Оренбургская область, Оренбургский район, с. Мазуровка, ул. Заводская, д. 3.
