Оценка параметров технического состояния трубопровода
Экспертная оценка фактического технического состояния трубопроводов проводится на основе анализа результатов проведенного технического диагностирования. По совокупности оцениваемых параметров составляется заключение установленной формы о соответствии объекта требованиям промышленной безопасности, разрабатываются рекомендации о возможности и условиях дальнейшей эксплуатации, сроках последующего диагностирования, необходимости проведения ремонта или исключения трубопровода из эксплуатации.
При ознакомлении с технической документацией устанавливается её комплектность и собираются следующие сведения:
технические характеристики объекта: категория, протяженность, диаметр, рабочее
давление и т. п.;
сведения о металле, толщине труб по сертификату, технологии сварочных материалах;
данные по изготовлению и монтажу трубопровода (проект, завод-изготовитель, монтажная организация, дата изготовления и монтажа, отступление от проекта в процессе изготовления, виды и результаты испытаний);
режимы эксплуатации и вид транспортируемых продуктов;
проведенные обследования с заключениями о техническом состоянии и рекомендациями по дальнейшей эксплуатации или ремонту;
об авариях и отказах;
о проведенных ремонтах.
При анализе технической документации изучают паспортные данные трубопроводов, их схемы с указанием мест установки арматуры, фланцев, заглушек и других деталей, а также мест спускных, продувочных и дренажных устройств, сварных стыков.
При анализе условий эксплуатации трубопровода устанавливают соответствие оборудования его прямому назначению, определяют соответствие рабочей среды, температуры и давления паспортным данным.
При анализе планово-профилактических и ремонтных мероприятий необходимо получить информацию об объеме, характере и причинах проведенных ремонтных работ, уточнить физико-механические характеристики металла, его химический состав, микроструктуру на участках, подвергнутых ремонту. Требуется оценить интенсивность развития дефектов в элементах трубопровода.
Анализ технической документации необходимо завершать составлением:
перечня проанализированной документации;
карты (в виде эскиза или таблицы) объектов наиболее предрасположенных к появлению повреждений и (или) отказам;
базы данных по техническим параметрам трубопровода и (или) технического заключения по результатам анализа.
Техническое состояние трубопроводов оценивается по всем результатам проведенного анализа технической документации. Для трубопроводов, отработавших установленный срок эксплуатации, определяют вероятностный остаточный ресурс. Расчеты конструктивных элементов на прочность, устойчивость и расчет остаточного ресурса трубопроводов по критерию допускаемого коррозионного износа производят с учетом механических характеристик металла труб и режимов эксплуатации трубопроводов с помощью специального программного обеспечения в соответствии с пп.9.1, 10.1, 11 настоящей Методики.
Порядок расчета и назначение срока безопасной эксплуатации трубопровода
Требования к расчету срока безопасной эксплуатации трубопровода по данным технического диагностирования
Целью расчета, проводимого по данным технического диагностирования, должно быть установление текущего технического состояния трубопровода и прогнозирование его технического состояния в соответствии с установленными закономерностями механизмов повреждения до достижения параметрами технического состояния значений, при которых исключена возможность дальнейшей эксплуатации трубопровода.
Расчет остаточного ресурса должен производиться на основании результатов технического диагностирования. Программа технического диагностирования и порядок выполнения работ должны соответствовать требованиям, приведенным в данных методических указаниях.
В расчете должно быть показано, что в результате выполненного технического диагностирования и анализа технического состояния, установленный механизм образования и роста обнаруженных дефектов элементов трубопровода соответствует допущениям, принятым в расчетной методике, при этом особое внимание должно быть уделено подтверждению отсутствия возможности внезапных отказов, при которых невозможно прогнозирование срока безопасной эксплуатации трубопровода.
В зависимости от установленных механизмов роста и типов обнаруженных дефектов и повреждений, выявленных по результатам диагностирования, прогнозирование срока безопасной эксплуатации трубопровода должно осуществляться по следующим критериям достижения предельного состояния согласно ОСТ 153-39.4-010-2002[62]:
допустимого коррозионного износа;
зарождения трещины.
Расчет срока безопасной эксплуатации трубопровода по критерию допустимого коррозионного износа проводится при выявлении в результате диагностического обследования коррозионно-эрозионного воздействия на трубопровод. Расчет должен включать в себя определение расчетной, отбраковочной и минимальной вероятной толщины стенки труб с учетом фактических значений механических характеристик металла труб и режимов эксплуатации трубопровода, а также в соответствии с действующими нормативно-техническими документами (в соответствии с ОСТ 153-39.4-010-2002). Расчет минимальной вероятной толщины стенки труб должен проводиться на основании выборочного контроля стенки трубы трубопровода, с применением статистических методов, при этом доверительная вероятность оценки минимальной толщины стенки трубы должна быть не менее 95%.
Расчет коррозионных дефектов потери металла, обнаруженных в результате диагностического обследования, проводится по пункту 10.1 данных методических указаний.
Скорость изменения толщины стенки трубы в расчете должна выбираться максимальной из двух величин: скорости роста коррозионных дефектов из установленного значения по результатам толщинометрии в ходе выполнения работ по диагностике и значением, представляемым эксплуатирующими трубопровод службами мониторинга коррозионного состояния трубопровода.
Обязательными в расчете являются определение расчетной и отбраковочной толщины стенки и оценка срока безопасной эксплуатации трубопровода по минимальной вероятной толщине стенки труб.
Для дефектов первоочередного ремонта расчет прочности и долговечности не проводится. Параметры таких дефектов определяются по таблице 19 данных методических указаний.
Расчет срока безопасной эксплуатации трубопровода по критерию зарождения трещины должен проводиться при выявлении классических (нетрещиноподобных) дефектов. В основе методики расчета должен быть положен принцип накопления повреждений в дефектных местах трубопровода. В расчете должен учитываться тип режима циклического нагружения трубопровода. Значения истинных напряжений в области дефекта должны рассчитываться с учетом теоретически обоснованных коэффициентов концентрации напряжений. Критерием достижения предельного состояния в расчете срока безопасной эксплуатации трубопровода является количество циклов, необходимое до зарождения трещины в вершине дефекта. Срок безопасной эксплуатации трубопровода определяется временем, требующимся для зарождения трещины в вершине дефекта. Данный расчет выполняется для трубопроводов, на которых проведена внутритрубная диагностика, или для трубопроводов наземной прокладки.
Требования к выполнению расчетов по долговечности трубных секций с дефектами, определению сроков их безопасной эксплуатации и рекомендациями по формированию планов ремонта на различные заданные Заказчиком сроки
Расчеты по долговечности трубных секций с дефектами, определению сроков их безопасной эксплуатации выполняются согласно приложению 10 для каждого дефекта, подлежащего расчету по результатам внутритрубной диагностики и ДДК.
Срок безопасной эксплуатации трубопровода в целом (Т, годы) рассчитывается следующим образом:
1) При наличии дефектов первоочередного ремонта (ПОР) (Таблица 19) эксплуатация не допускается:
Т = 0 лет (17)
2) При отсутствии дефектов первоочередного ремонта (ПОР) срок эксплуатации (Т) определяется как минимальный срок безопасной эксплуатации конструкций трубопровода с дефектами, подлежащими расчету:
Т = min (Tкон) (18)
Минимальный срок эксплуатации (по п.11.2.2) может быть увеличен на срок от 1 до 6 лет, если в планах ремонта будет предусмотрено устранение той соответствующей части дефектов, срок безопасной эксплуатации которых укладывается в заданный Заказчиком срок.
Минимальный срок эксплуатации также может быть увеличен, если в трубопроводе будут снижены рабочие давления (при наличии такой возможности) и выполнены дополнительные расчеты долговечности выявленных при диагностике дефектов при сниженных рабочих давлениях.
Требования к расчету срока безопасной эксплуатации трубопровода по статистике отказов трубопровода
Расчет срока безопасной эксплуатации трубопровода по статистике отказов проводится в том случае, когда данные об износе элементов трубопровода имеются не в полном объеме, но имеется информация по отказам и величине общего (среднего) износа на момент диагностирования.
Расчет проводится, если есть достоверная информация об имевшихся авариях, связанных с износом трубопровода или возникшей течью, данные по скорости общей коррозии, а число элементов трубопровода (фасонных деталей и отдельных труб) не менее необходимого значения по РД 50-690-89.
Расчет срока безопасной эксплуатации трубопровода должен быть выполнен с вероятностью прогноза не менее 95%.
Метод расчета остаточного ресурса по статистике отказов трубопровода согласно ОСТ 153-39.4-010-2002[62] приведен в приложении 6.
Порядок назначения срока безопасной эксплуатации трубопровода
Определение срока безопасной эксплуатации действующего трубопровода производится на основании технического диагностирования, выполненного отдельно или в составе работ по экспертизе промышленной безопасности. Объем работ по диагностированию каждого конкретного трубопровода проводится в соответствии с рекомендациями настоящих методических указаний.
На основании критериев и требований раздела 9 данных методических указаний, проводится расчет срока безопасной эксплуатации трубопровода.
При невозможности получения данных, позволяющих оценить техническое состояние трубопровода, а также в целях подтверждения или корректировки данных измерений и расчетных критериальных оценок принимается решение о проведении экспериментальных исследований металла труб и выборочного контроля сварных соединений.
С учетом результатов приборного обследования, исследований механических характеристик металла и натурных испытаний труб производится окончательная оценка остаточного ресурса трубопровода.
Результатом расчета должно являться заключение о возможности дальнейшей эксплуатации трубопровода с установлением срока безопасной эксплуатации.
Результаты расчетов должны быть оформлены в виде отчета.
Порядок оформления, согласования, хранения, архивирования материалов по техническому диагностированию
Требования к отчету по результатам технического диагностирования
Результаты технического диагностирования трубопровода оформляются в виде Технического отчета, в котором должны быть отражены все выполненные работы с указанием их результатов.
Технический отчет по результатам технического диагностирования трубопровода должен содержать следующие разделы:
введение;
основания для диагностики (№ и дата договора и ТЗ, №№ Приказов/Распоряжений по организации ТД);
сведения об организации-Заказчике (полное наименование, почтовые реквизиты, телефон, факс, E-mail, ФИО руководителя);
сведения об организации-Подрядчике (полное наименование, почтовые реквизиты, телефон, факс, E-mail, ФИО руководителя, № Лицензии, сведения об аттестации, аккредитации, сертификатах и т.п., сведения о специалистах и экспертах, сведения об удостоверяющих квалификационных документах);
объект диагностирования (полное наименование трубопровода, его владелец, основные сведения о трубопроводе);
цель диагностирования;
перечень нормативно-технических документов;
программа производства работ;
сведения о рассмотренных исходных данных по трубопроводу;
проведение технического диагностирования (порядок работ, сроки проведения работ с указанием этапов их проведения и кратким содержанием работ на каждом этапе, результаты работ);
результаты проведенных расчетов;
заключение по определению технического состояния трубопровода (обобщение результатов НК и проведенных исследований);
выводы и рекомендации.
приложения (схема трубопровода, дефектная ведомость, акты, заключения, протоколы по результатам НК и исследований, копии лицензии и удостоверений специалистов НК, оценочный лист).
Дефектная ведомость должна оформляться в соответствии с шаблоном. Ш-01.06.06-08.
Технический отчет по результатам диагностирования трубопровода оформляется в 4-х экземплярах, подписывается руководителем организации-Исполнителя, заверяется печатью организации, прошивается с указанием количества сшитых страниц и передается Заказчику.
Технический отчет по форме должен соответствовать шаблону Ш-01.06.06-11.
Требования к оформлению Заключения экспертизы промышленной безопасности трубопровода
Заключение экспертизы промышленной безопасности оформляется в соответствии требованиям, установленным ПБ 03-246-98 «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности».
Заключение экспертизы должно содержать:
наименование заключения экспертизы;
вводную часть, включающую основание для проведения экспертизы, сведения об экспертной организации, сведения об экспертах и наличии лицензии на право проведения экспертизы промышленной безопасности;
перечень объектов экспертизы, на которые распространяется действие заключения экспертизы;
данные о заказчике;
цель экспертизы;
сведения о рассмотренных в процессе экспертизы документах (проектных, конструкторских, эксплуатационных, ремонтных);
краткую характеристику и назначение объекта экспертизы;
результаты проведенной экспертизы;
заключительную часть с обоснованными выводами, а также рекомендациями по техническим решениям и проведению компенсирующих мероприятий;
приложения, содержащие перечень использованной при экспертизе нормативной технической и методической документации, актов испытаний (при проведении их силами экспертной организации).
Заключение экспертизы оформляется в 4-х экземплярах, подписывается руководителем экспертной организации, заверяется печатью экспертной организации, прошивается с указанием количества сшитых страниц и передается Заказчику.
Заказчик передает заключение экспертизы в органы Ростехнадзора для рассмотрения и утверждения в установленном порядке.
Порядок утверждения заключения экспертизы промышленной безопасности регламентируется РД 03-298-99 «Положение о порядке утверждения заключения экспертизы промышленной безопасности».
Работы по техническому диагностированию трубопровода считаются выполненными после утверждения Заключения экспертизы промышленной безопасности в территориальном органе Ростехнадзора.
Заключение экспертизы промышленной безопасности по форме должно соответствовать шаблону Ш-01.06.06-10.
Состав и форматы данных по результатам технического диагностирования для передачи в систему «Управление целостностью трубопроводов Компании
Заключительной частью работы по оформлению результатов технического диагностирования трубопровода является заполнение оценочного листа. Форма оценочного листа и пример его заполнения приведены в шаблоне Ш-01.06.06-12.
Оценочный лист заполняется ответственным представителем диагностирующей организации или экспертом и проверяется ответственным представителем Компании.
Информация, содержащаяся в оценочном листе, заносится в базу данных.
Все результаты по техническому диагностированию трубопровода предоставляются в Компанию на бумажном (не менее 2-х экз.) и электронном носителе (на СD). Для оформления отчетов по диагностированию (текстовые и графические материалы) могут использоваться только программы из комплекта MICROSOFT OFFICE.
Для формирования базы данных по диагностированию информация, содержащаяся в оценочном листе, предоставляется в Компанию в формате таблицы Excel.
Вся информация заносится в одну строку таблицы.
Порядок хранения, архивирования и уничтожения отчетных материалов по технической диагностике трубопроводов
Хранение отчетных материалов проводится с учетом требований ГОСТ 2.501 и "Типовой инструкции по делопроизводству в министерствах и ведомствах Российской Федерации":
все отчеты, принятые на хранение, регистрируют в инвентарной книге;
каждому отчету должен быть присвоен индивидуальный инвентарный номер.
Отчетные материалы по результатам технического диагностирования хранятся:
на бумажном носителе - по 2 экземпляра у Заказчика и 1 экземпляр у Исполнителя диагностических работ;
в электронном виде (компакт-диск CD-ROM, статус "для чтения")– по 1-му экземпляру у Заказчика и Исполнителя диагностических работ.
Устанавливается следующий срок хранения Отчетных материалов по результатам технического диагностирования трубопроводов:
на бумажном носителе - до передачи на хранение результатов следующего (очередного или внеочередного) технического диагностирования данного трубопровода, но не менее 10-ти лет,
в электронном виде (компакт-диск CD-ROM, статус "для чтения") - до вывода объекта из эксплуатации.
По окончании срока хранения бумажные копии отчетов уничтожаются способом, не допускающим восстановления информации (измельчением, сжиганием), с составлением акта.
Уничтожение бумажных копий отчетов производится на основании приказа по организации, в которой хранится данная копия отчета.
Первичные результаты технической диагностики нефтепроводов хранятся в электронном виде у Исполнителя диагностики до вывода объекта из эксплуатации.
Рекомендации по прогнозированию характера возможных разрушений и расчету последствий отказов промысловых трубопроводов
Классификация видов разрушений промысловых трубопроводов в зависимости от разновидностей образующихся дефектов
Результаты диагностирования и расчетно-аналитические исследования позволяют провести оценку угроз, возникающих при эксплуатации трубопровода в части вероятного вида разрушения трубопровода. Основные виды возможных разрушений промысловых трубопроводов в зависимости от выявленных угроз приведены в таблице 24.
Разновидности основных видов обнаруженных при техническом диагностировании дефектов промысловых трубопроводов, их описание и примеры возможных аварий приведены в таблице 25
Таблица 24. Основные виды возможных разрушений промысловых трубопроводов в зависимости от выявленных угроз
№ п/п
|
Разновидность дефектов
|
Описание
|
Вид разрушения
|
1
|
Блуждающие токи
|
Электрохимическое растворение металла трубопровода в местах выхода внешних электрических токов из грунта на трубопровод
|
Разгерметизация в результате образования сквозных отверстий в местах коррозионного утонения
|
2
|
Знакопеременные механические нагрузки
|
Вероятность появления трещин малоцикловой усталости в местах возникновения продольных и поперечных колебаний
|
Образование трещин малоцикловой усталости в сварных соединениях и/или по телу трубы
|
3
|
Естественные напряжения, движения грунта, паводок
|
Вероятность появления трещин и деформаций в подземных и подводных участках трубопровода в результате перемещения грунта или потока воды
|
Разрушение трубопровода в местах неконтролируемого смещения его оси
|
4
|
Пересечения водных преград
|
Вероятность образования и развития дефектов на ответственных участках с пониженной контролепригодностью
|
Аварии с загрязнением бассейнов рек и водоемов
|
5
|
Пересечение с коммуникациями (ЛЭП, трубопроводы, а/д и т.п.)
|
Повышенная вероятность механических и коррозионных повреждений под воздействием близкорасположенных объектов или деятельности, с ними связанной
|
Коррозионные повреждения в результате взаимодействия с соседним (пересекаемым) объектом
| |
