Described gradual work on technical diagnostics of cryogenic vessels. The importance of internal pnevmoispytany their vessels while acoustic emission monitoring process for the early detection of developing defects in them
Keywords:cryogenicvessels, technicaldiagnosis
В настоящее время в различных отраслях промышленности используется значительное количество криогенных сосудов, предназначенных для хранения, транспортировки и разлива криогенных жидкостей, со сроком эксплуатации более 20 лет. Криогенные сосуды относятся к опасным производственным объектам и подпадают под действие Федерального закона № 116-Ф3 от 21.07.1997 г. «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». Поэтому по истечении нормативного срока службы они должны быть подвергнуты экспертизе промышленной безопасности, включающей в себя их техническое диагностирование и расчет остаточного ресурса для определения возможности дальнейшей эксплуатации.
Техническое диагностирование криогенных сосудов осуществляется в соответствии с РД 2082–15–98 «Резервуары криогенные. Методика технического освидетельствования» и РД 2082–18–2005 «Программа технического диагностирования и продления назначенного срока службы криогенных резервуаров». Оно включает в себя:
анализ технической и эксплуатационной документации,
визуальный и измерительный контроль,
толщинометрию и дюрометрию,
дефектоскопию сварных швов,
проверку вакуумной герметичности термоизоляционного пространства,
испытание на прочность и расчет остаточного ресурса.
В рамках анализа технической и эксплуатационной документации, прежде всего, уделяется внимание изучению паспорта на внутренний сосуд, подвергающийся воздействию высоких давлений и низких температур, технологической справки на внутренний сосуд, прочностного расчета внутреннего сосуда, сборочного чертежа криогенного сосуда в целом, технического описания и инструкции по его эксплуатации, инструкции по техническому обслуживанию криогенного сосуда, сменного журнала, журнала проверки манометров, предписаний органов Ростехнадзора, ранее выданных заключений экспертизы промышленной безопасности. При изучении паспорта акцентируется внимание на наименование и назначение криогенного сосуда, его заводской номер, завод-изготовитель, даты изготовления и ввода в эксплуатацию, рабочие давления и рабочие температуры составных элементов криогенного сосуда, расчетное и пробное давления внутреннего сосуда, его расчетная температура и рабочий объем, скорость коррозии основных элементов криогенного сосуда, антикоррозионное покрытие, теплоизоляцию, объем неразрушающего контроля на заводе-изготовителе. Важную часть анализа эксплуатационной документации составляют сведения о ремонтах и причинах запрещения эксплуатации криогенного сосуда. Необходимым предварительным этапом технического диагностирования является систематизация сведений об основных элементах внутреннего сосуда (обечайки, днищах, горловинах, крышек люков, трубопроводов): их геометрических параметрах, толщинах стенок, марок материалов, из которых они изготовлены. Следующим этапом является анализ фактических условий эксплуатации сосуда, включающих среднее количество суток работы сосуда в год, количество циклов его нагружения за весь период эксплуатации и в среднем за год, максимальное рабочее давление во внутреннем сосуде, минимальная рабочая температура в нем, рабочая среда, наличие антикоррозионного покрытия, состав теплоизоляции, сведения о технических освидетельствованиях и технических диагностированиях, данные о реконструкциях и модернизациях.
Визуальному и измерительному контролю подвергаются полностью наружная поверхность теплоизоляционного кожуха, частично (в доступных местах через технологические отверстия) наружная и внутренняя поверхности внутреннего сосуда, трубопроводы обвязки, сварные швы кожуха и доступные участки сварных швов внутреннего сосуда, арматурный шкаф.
Проверяются вентили, мембранные узлы, манометры, предохранительные клапаны.
Толщинометрии (преимущественно ультразвуковой) и дюрометрии подвергаются доступные участки составных элементов внутреннего сосуда. Доступными участками ограничивается также дефектоскопия сварных швов внутреннего сосуда.
Вследствие последнего при техническом диагностировании криогенного сосуда важное место отводится проведению пневмоиспытаний его внутреннего сосуда с одновременным акустико-эмиссионным (АЭ) контролем, регламентируемым Правилами ПБ 03–593–03 «Правила организации и проведения акустико-эмиссионного контроля сосудов, аппаратов, котлов и технологических трубопроводов». При проведении АЭ-контроля АЭ-преобразователи устанавливаются на естественных волноводах (трубопроводах обвязки) так, чтобы покрыть всю поверхность внутреннего сосуда. Это позволяет надежно выявлять на внутреннем сосуде активные, критически активные и катастрофически активные АЭ-источники. Если таковые отсутствуют, то делается вывод, что внутренний сосуд не содержит развивающихся дефектов и потому криогенный сосуд может быть допущен к дальнейшей эксплуатации. При регистрации же даже признаков активных АЭ-источников в зоне их обнаружения на поверхности теплоизоляционного кожуха вырезаются технологические окна для дефектоскопии подозрительных участков поверхности внутреннего сосуда традиционными методами, и решение о допуске криогенного сосуда к дальнейшей эксплуатации принимается по результатам такой дефектоскопии.
Завершается техническое диагностирование криогенного сосуда восстановлением вакуума в теплоизоляционном пространстве и проверкой его вакуумной герметичности.
По результатам технического диагностирования выполняется прочностной расчет, расчет остаточного ресурса и определяется срок дальнейшей эксплуатации криогенного сосуда до проведения его очередной экспертизы промышленной безопасности.
Таким образом, при поэтапном проведении всего комплекса работ по техническому диагностированию криогенных сосудов из-за их конструктивных особенностей важное и во многом определяющее место отводится пневмоиспытаниям их внутренних сосудов с одновременным АЭ-контролем с целью объективного выявления в них зон возможных развивающихся дефектов. В результате в большинстве случаев техническое диагностирование криогенных сосудов сводится к проведению работ, основанных на использовании только неразрушающих методов контроля.
