автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.13, диссертация на тему:Разработка методов диагностики объектов трубопроводного транспорта на основе тепловизионного контроля

На правах рукописи

Л

1 ь

КАНТЕМИРОВ ИГОРЬ ФИНСУРОВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ ОБЪЕКТОВ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА НА ОСНОВЕ ТЕПЛОВИЗИОННОГО КОНТРОЛЯ

Специальность 05.15.13 Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа 2000

Работа выполнена в

Уфимском государственном нефтяном техническом университете

Научные руководители:

доктор технических наук, профессор

Бабин Л. А.

кандидат технических наук, доцент Рафиков С.К.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Зайнуллип P.C., кандидат технических наук Мугаллимов Ф.М.

Ведущее предприятие

ОАО «Востокнефтезаводмонтаж»

Защита диссертации состоится « Об » 2000 года

в /О00 часов на заседании диссертационного совета Д.063.09.02 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан « С<5 » 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор физ.-мат. наук,

профессор

Р.Н. Бахтшин

!\5Ч-ЪОЗ -5"22- 0SZ.O54c, 36уО

(Ж-Оа.ОЯ^о

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы работы. В Российской Федерации находится в эксплуатации значительное число объектов трубопроводного транспорта, в первую очередь вертикальных стальных резервуаров (РВС) и трубопроводов,-— В настоящее время на уровень их надежности оказывает негативное влияиие ряд факторов: сложные экономические условия, отсутствие достаточных инвестиций, неуклонное возрастание доли объектов, выработавших нормативный срок, а также с более жесткими режимами эксплуатации. В этих условиях предотвращение аварийных ситуаций и экологическая защита возможны только при своевременном проведении технической диагностики.

Непрерывный рост числа резервуарных парков и трубопроводных систем при одновременном возрастании периодов эксплуатации неизбежно приводят к увеличению объемов и стоимости работ по техническому диагностированию. Это определяет актуальность внедрения новейших методов неразру-шающего контроля, обеспечивающих ускорение диагностирования, получение достоверной оценки технического состояния и обоснованного прогнозирования остаточного ресурса безопасной эксплуатации.

Приоритетными являются методы контроля, не требующие вывода объекта из эксплуатации, что обеспечивает значительное снижение затрат времени и средств. Особую значимость имеют также методы, обладающие корреляцией с механическими напряжениями и позволяющие интегрально оценивать состояние не только отдельных элементов, но и всей конструкции в целом.

Известно, что основными источниками зарождения и развития повреждений являются зоны концентрации напряжений (КН), отсюда следует, что при определении эксплуатационной надежности резервуаров, трубопроводов и других сварных конструкций ключевой задачей является оценка фактического напряженно-деформированного состояния (НДС) металла стенки.

В настоящее время актуальной является задача разработки инженерной методики, позволяющей оперативно, без вывода из эксплуатации проводить обследование резервуаров и трубопроводов, выявлять и с приемлемой точностью определять уровень КН в дефектных областях.

Целью работы является разработка научно-методических основ диагностирования технического состояния объектов трубопроводного транспорта в эксплуатационных условиях на основе данных тепловизионного обследования.

Основные задачи исследования

1. Анализ основных причин аварий и отказов резервуаров; анализ распределения дефектов по элементам конструкции РВС; разработка методики экспертизы параметров дефектов РВС с целью оценки потенциальной опасности и установления приоритетности их ремонта.

2. Разработка, апробация и внедрение методики экспериментальной оценки НДС стальных резервуаров и трубопроводов в эксплуатационных условиях тепловизионным методом с целью выявления зон КН в металле стенки и расчета экспериментальных значений коэффициентов концентрации.

3. Адаптация метода оптико-эмиссионной спектрометрии (ОЭС) для определения химического состава металла стенки резервуаров и трубопроводов без вывода из эксплуатации; анализ зависимости прочностных свойств резер-вуарных сталей от содержания основных химических элементов (эквивалента углерода металла).

Методы решения задач

При решении поставленных задач использовались методы прикладной математики, статистического анализа, механики разрушения и сопротивления материалов, многие результаты были получены на основе лабораторных и промышленных экспериментов, использовались данные обследований резервуаров и воздушных переходов магистральных трубопроводов.

Научная новизна

1. Разработана методика экспертизы параметров дефектов вертикальных стальных резервуаров РВС, включающая идентификацию,

- двухэтапную бальную ранжировку, планирование ремонтных работ.

2. Разработана методика оценки НДС стальных резервуаров и трубопроводов с помощью тепловизора, включающая панорамную и детальную съемку объектов в эксплуатационных условиях, обработку термоизображений, расчет экспериментальных значений коэффициентов концентрации напряжений.

3. Адаптирован к условиям применения в резервуарных парках метод ОЭС для определения химического состава, марки стали металла стенки резервуаров и трубопроводов без вывода из эксплуатации.

4. Для резервуарных сталей исследована зависимость прочностных свойств от эквивалента углерода металла, рассчитанного по четырем основным критериям, проведен сравнительный корреляционный анализ и предложена зависимость, связывающая значения твердости по Бринеллго и значения эквивалента углерода как критерия разрезаемости стали кислородной резкой.

На защиту выносятся:

♦ методика бальной экспертизы параметров дефектов РВС;

♦ методика оценки напряженно-деформированного состояния стальных резервуаров и трубопроводов с помощью тепловизора;

♦ корреляционная зависимость твердости по Бринеллю резервуарных сталей от химического состава стали (эквивалента углерода металла).

Практическая ценность и реализация результатов работы

Предлагаемые методы диагностики позволяют оценивать фактическое НДС резервуаров и трубопроводов в реальных условиях эксплуатации, максимально использовать возможность продления ресурса безопасной эксплуатации.

Научные результаты, полученные в работе, опробованы на предприятиях топливно-энергетического комплекса России и нашли применение в практике диагностирования и экспертизы промышленной безопасности резервуаров и трубопроводов, в частности:

• «Методика экспертизы параметров дефектов вертикальных стальных резервуаров РВС» была внедрена на ОАО «Башкирнефтепродукт»;

• «Методика оценки напряженно-деформированного состояния стальных резервуаров и трубопроводов с помощью тепловизора» была внедрена на ОАО «Башкирнефтепродукт», ОАО «Северные магистральные нефтепроводы», ОАО «Уралтранснефтепродукт»;

• Научно-практические исследования по проведению анализа химического состава и оценке механических свойств резервуарных и трубных сталей в эксплуатационных условиях были внедрены на ОАО «Башкирнефтепродукт», ОАО «Уралтранснефтепродукт».

Учтенный экономический эффект от внедрения составил:

• в 1997г. - 24850 рублей за счет сокращения затрат при обследовании 4 воздушных переходов ОАО «Северные магистральные нефтепроводы»;

• в 1998-2000гг. - 639255 рублей за счет сокращения затрат на проведение химанализа металла стенки без вывода из эксплуатации 200 резервуаров в филиалах ОАО «Башкирнефтепродукт».

Суммарный учтенный экономический эффект от внедрения основных результатов исследований составил 664105 рублей в ценах 2000 года.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на:

• 47-й, 48-й, 49-й, 50-й научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых, г. Уфа, 1996, 1997, 1998, 1999 гг.;

• научном семинаре "Проблемы гидродинамики, надежности и прочности в современном трубопроводном транспорте", г. Уфа, 1997 г.;

• Международной научно-технической конференции "Проблемы нефтега-

зового комплекса России", г. Уфа, 1998 г.;

• Всероссийских научно-технических конференциях "Новоселовские чтения", г. Уфа, 1998, 1999 гг.

• V Международной научной конференции «Методы кибернетики химико-технологических процессов» (КХТП-У-99), г. Уфа, 1999 г.

• Втором научно-техническом семинаре «Обеспечение промышленной безопасности производственных объектов топливно-энергетического комплекса Республики Башкортостан», г. Уфа, 1999г.

• семинаре «Совершенствование и преобразование Системы экспертизы промышленной безопасности на опасных производственных объектах», г.Ижевск, 2000г.

Публикации. По материалам диссертации автором опубликовано 17 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, выводов, списка литературы и 5 приложений; изложена на 153 страницах машинописного текста, содержит 24 таблицы, 54 рисунка и иллюстрации. Список литературы включает 138 наименований.

■■ппп:

Во введении обоснована актуальность избранной темы, дана общая характеристика, сформулированы цель и основные задачи исследований; показана научная новизна и практическая ценность диссертационной работы.

Первый раздел диссертации посвящен анализу современного состояния надежности объектов трубопроводного транспорта и перспективам совершенствования их технического диагностирования.

Проведен обзор научной и технической литературы по проблемам повышения надежности РВС (научные труды Абузовой Ф.Ф., Березина В.Л., Буренина В.А., Галеева В.Б., Каравайченко М.Г., Любушкина В.В., Поповского

Б.В., Розенштейна М.И., Сафаряна М.К., Тарасенко A.A., Шутова В.Е. и др.), совершенствования системы диагностирования объектов трубопроводного . транспорта (работы Бабина JI.A., Гумерова А.Г., Зайнуллина P.C., Иванцова О.М., Клюева В.В., Мугаллимова Ф.М., Рафикова С.К., Черняева В.Д., Коллинза Дж., Коллакота Р.).

Вопросы оценки влияния концентрации напряжений на НДС и прочность конструкций исследовались в трудах Абдуллина И .Г., Быкова Л.И., Мав-лютова Р.Р., Нейбера Г., Панасюка В.В., Партона В.З., Петерсона Р., Петинова C.B., Пригоровского Н.И., Работнова Ю.А< и других. Применение тепловизи-онного метода для неразрущающего контроля различных объектов рассматривалось в публикациях Баша В.Я., Вавилова В.П., Джордана Дж., Лужина О.В., МакКлендона Р., Ободова A.M., Пустового В.Н., Шишминцева В.В.

Проведен анализ динамики «старения» отечественного резервуарного парка, выделены основные причины аварий и отказов резервуаров. Проанализированы факторы, определяющие надежность резервуаров. Рассмотрено влияние дефектов на КН в металлических конструкциях. Рассмотрены основы классификации дефектов РВС, а также требования нормативной документации по допустимым параметрам дефектов.

На основе анализа результатов комплексной дефектоскопии около 400 резервуаров рассмотрено распределение основных дефектов по элементам конструкции РВС.Показано, что 55% всех выявленных дефектов приходится на стенку РВС, и в первую очередь на два нижних пояса. В данных поясах сосредоточено ~75% всех технологических врезок и ~65% наружных дефектов, создающих зоны КН, а узел сопряжения стенки с днищем находится в сложном НДС и испытывает дополнительные изгибные напряжения. Также сделан краткий анализ результатов диагностики магистральных нефтепроводов.

Проведенные сравнительные исследования свидетельствуют о том, что для обеспечения требуемого уровня надежности объектов трубопроводного транспорта необходимо своевременное проведение технического диагностиро-

вания потенциально опасных объектов или участков, например, резервуаров РВС, выработавших нормативный ресурс или воздушных переходов магистральных трубопроводов.

___________В практике диагностирования резервуаров и трубопроводов должны

наити применение новеишие методы неразрушающего контроля, в том числе тепловизионный метод и метод оптико-эмиссионной спектрометрии, позволяющие проводить обследование без вывода из эксплуатации.

В настоящее время все большее развитие приобретают экспериментальные исследования фактического уровня напряжений в конструкциях при эксплуатационных нагрузках. В первом разделе рассмотрены основные экспериментальные методы исследования НДС, отмечена ограниченность их использования на реальных промышленных объектах. В этой связи подчеркнута перспективность применения тепловизионного метода, основанного на регистрации аномалий температурного поля на наружной поверхности объекта, которая производится бесконтактно, не прерывая технологического процесса.

Рассмотрены физические основы и сущность тепловизионного метода, отмечены основные этапы тепловизионных исследований по визуализации полей механических напряжений в металлах, в частности британская методология Stress Pattern Analys by Measurement of Thermal Emission (SPATE), отечественная методика исследования KH в конструкциях грузоподъемных машин по инфракрасному (ИК) излучению. Основной недостаток метода SPATE - высокие требования к температурному разрешению - порядка 0.001°С.

Второй раздел охватывает круг вопросов, связанных с теоретическими методами оценки НДС различных конструкций, а также разработкой основ методики экспертизы параметров дефектов РВС и методики тепловизионного обследования стальных резервуаров и трубопроводов.

В начале второго раздела выполнен сравнительный анализ различных методов определения НДС, рассмотрены расчетные зависимости для наиболее часто встречающихся дефектов основного металла и сварных соединений, по-

казано, что КН зависит от формы и размеров концентратора, уровня номинальных напряжений, механических характеристик материала стенки. Кратко рассмотрены основы расчета НДС резервуаров численным методом конечных элементов, который может выполняться путем компьютерного моделирования корпуса РВС при пошаговом нагружении гидростатической нагрузкой.

Актуальной задачей является экспертиза диагностической информации для обоснованной количественной оценки потенциальной опасности выявленных дефектов РВС. Во втором разделе работы проведены исследования методических основ по разработке методики бальной экспертизы дефектов РВС, включающей в себя идентификацию дефектов, индивидуальную ранжировку и планирование ремонтных работ по ликвидации дефектов.

При идентификации дефектов по результатам неразрушающего контроля основного металла и сварных соединений РВС уточняются вид повреждения, его характеристические размеры, форма и местоположение.

Ранжирование дефектов производится по значению индивидуального суммарного балла получаемого путем сложения основного (20с„ и корректирующих баллов С|ь

=+2>вс +10« +£<2- +- (0

Значения основного балла выбираются в зависимости от характеристических размеров дефектов и их влияния на прочность и устойчивость РВС. Значения корректирующих баллов назначаются на основании анализа условий эксплуатации резервуара (ЕСЬксп), конструктивных особенностей РВС (ЕС>рвс)> виду и типу сварных соединений (Е(2СШ), местоположению дефекта (£<3МСС1).

Для установления значений корректирующих баллов была проведена экспертная оценка путем опроса экспертов.

На этапе планирования ремонтных работ по значению суммарного балла принимается окончательное решение о степени опасности дефекта, устанавливаются необходимость, очередность и методы проведения ремонтно-восстановительных работ, а также даются рекомендации по обеспечению безо-

пасных режимов эксплуатации РВС.

Второй раздел включает также исследования по разработке методики и условий проведения ИК-съемки стальных конструкций с целью оценки НДС. ________________Основой задачей диагностирования резервуаров РВС и наземных участков трубопроводов тепловизионным методом является выявление зон значительной КН и определение коэффициентов концентрации напряжений а'кн.

Экспериментальные значения коэффициентов концентрации напряжений агкн рассчитываются по формуле:

дхдеф Тдеф_тдеф

ат = -= -1-, (2)

ККН Д"рНОрЧ -рИППМ _грНОрМ

2 I

где ДТдеф — изменение значений «видимых» температур в дефектной области, ДТиорм - изменение значений температур в бездефектной области, Т2' и Т,1 - значения температур, замеренные при уровнях нагрузки Р2 и Р]. Под «видимой» температурой понимается численное значение параметра температурного поля на наружной поверхности объекта, полученное при анализе интенсивности ИК-излучения, зафиксированного тепловизором. Под «дефектной» областью понимается локальная область (участок) контролируемого объекта, имеющего на наружной поверхности аномальное распределение температурного поля. Под «бездефектной» областью понимается участок с равномерным распределением температурного поля.

ИК-съемка может проводится с помощью тепловизора «ТЬегшоу1з10п-470» АвЕМА, имеющего следующие основные технические характеристики:

> диапазон измерений температур -20°С...+2000°С; чувствительность 0.1°С;

> представление уровней температур на термоизображении как в серой шкале, так и в цветной гамме (непрерывная, 5, 10 и 128-и уровневая градация);

> режим реального времени, возможность измерения температур стоп-кадра.

Проведены исследования условий применения разработанной методики. На основе сравнения коэффициентов теплового излучения кт («степени черноты») различных материалов, показано, что значение г;, определяется в большей

степени состоянием наружной поверхности. Для стенки РВС равномерная коррозия, лаковые или масляные покрытия повышают значение &г от 0.56 до 0.700.90, что обеспечивает возможность тепловизионных измерений.

Практический интерес имеет проведенный анализ зависимости коэффициента теплового излучения ет от угла наблюдения; как результат разработана схема проведения панорамной тепловизионной съемки стенки резервуара (рис.1), при которой обеспечивается выполнение следующих условий:

1) охват всей поверхности стенки с перекрытием при покадровой съемке;

2) справедливость закона Ламберта для собственного ИК-излучения стенки.

©

Точка ИК-съемки (стоянка «А»)

ДАВ - перекрытие кадров при ИК-съемке со стоянок «А» и «В»

Точка ИК-съемки (стоянка «В»)

сЛ

"А"..."Р" - направления ИК-съемки стенки РВС

Рис. 1. Схема проведения тепловизионной съемки стенки РВС

В третьем разделе приводятся результаты экспериментальных исследований КН с использованием тепловизионного метода при лабораторных испытаниях образцов и при испытании на экспериментальной установке.

Экспериментальные исследования образцов наиболее распространенных резервуарных сталей (ВСтЗпс, ВСтЗсп и 09Г2С) включали определение--------

химсостава, исследование микроструктуры, испытания на ударный изгиб при комнатной и пониженных температурах, фрактографический анализ изломов, испытания на растяжение с тепловизионной съемкой рабочей зоны образцов.

Целью испытаний на ударный изгиб являлось установление количественного влияния температуры на долю вязкого разрушения, определение температуры вязко-хрупкого перехода основных марок резервуарных сталей.

Целью тепловизионных исследований являлось: 1) выявление зон КН путем регистрации аномалий тепловых полей на поверхности образцов; 2) оценка уровня КН (расчет значений коэффициентов КН) для различных дефектов по результатам измерений температурного поля на поверхности образцов.

Полученные экспериментальные значения коэффициентов КН для различных видов дефектов (отверстий, углублений, надрезов, усталостных трещин) хорошо согласуются с известными аналитическими решениями.

начальный этап нагружения начало разрушения

Рис. 2. Термоизображения растягиваемого образца с искусственным концентратором напряжений

Дальнейшая отработка методики тешгавизионного контроля резервуаров и трубопроводов проводилась на экспериментальной установке, состоящей из участков труб 273x13 мм, 159x9 мм, конической и сферических заглушек и конического перехода 273/159 мм из стали 17ГС.

ИК-съемка проводилась в закрытом помещении. Для снижения погрешности выполнялась «прицельная съемка» - на поверхность объекта наносилась сетка хорошо видимых на термоизображениях точек, позволяющих точно совмещать записанные изображения тепловых полей участков при их анализе. Эксперимент проводился в два этапа:

1) Отсутствие дефектов в основном металле — при тепловизионной съемке не было выявлено аномалий в распределении температурных полей;

2) После создания искусственных концентраторов глубиной 1.3 и 5.0 мм - при давлении 5.89 МПа в районе дефектов была зафиксирована локальная область неравномерности температурного поля (рис.3).

По результатам обработки термограмм рассчитаны экспериментальные значения коэффициентов КН: для дефекта глубиной 1.3 мм аткн = 1.687, для дефекта глубиной 5.0 мм аТкн = 2.063. Эти значения отличаются на 15-18%.в большую сторону от теоретических коэффициентов КН.

съемка при Ри=0.98 МПа съемка при Ри=5.89 МПа

Рис. 3. Термоизображения концентраторов напряжений

Четвертый раздел диссертационной работы посвящен описанию натурных экспериментов по исследованию конструкций в промышленных условиях тепловизионным методом и методом оптико-эмиссионной спектрометрии.

В первой части раздела приводятся результаты тепловизионного обследования при технологических операциях заполнении нефтепродуктом резерв вуаров РВС-5000 ОАО УНПЗ и при гидроиспытании вновь построенных РВС-20000 НПС «Нурлино» ОАО «УСМН им. Д.А. Черняева».

Исследования НДС стенки РВС включали несколько основных этапов:

• 1 этап - ознакомительный. Сбор и анализ документации на РВС, рекогносцировка объекта, определение мест установки аппаратуры, подключения к электросети;

• 2 этап - подготовительный. Разработка индивидуальных программ, анализ технического состояния РВС (данных предыдущих обследований), изготовление приспособлений и технологической оснастки, съемочных столиков;

• 3 этап - рабочий. Внешний осмотр и выполнение эскизов развертки стенки

РВС, проверка и настройка аппаратуры, исследование НДС стенки РВС тепловизионным методом (панорамная ИК-съемка всего резервуара и локальная ИК-съемка «дефектных» участков) с помощью тепловизора "ТН\М70", запись термоизображений на дискету, ведение «Журнала наблюдений»;

• 4 этап (камеральный) - обработка записанных термоизображений на компьютере с использованием программы СМ-8ой, расчет коэффициентов КН для выявленных «дефектных» участков, анализ полученных результатов.

На рис. 4 представлены результаты ИК-съемки РВС-5000 № 89, полученные при уровне взлива продукта в резервуаре Нга=10.43 м. Светлая зона вокруг врезки приемо-раздаточного патрубка (показана стрелкой) - область КН в металле стенки первого пояса. Экспериментальное значение коэффициента концентрации напряжений для данной области, рассчитанное по предложенной методике, составило атк„ = 3.55.

Врезка ПРП в 1 пояс стенки

Вставка-заплата на 2 поясе стенки

Рис. 4. Термоизображения нижних поясов стенки РВС-5000

На термоизображении участка второго пояса с заплатой-вставкой на вертикальном сварном шве выявлены следующие дефекты: грубая чешуйча-тость-(стрелка «А»); наплывы- (натеки) наплавленного (стрелка «В»); вырывы основного металла (стрелка «С»).

Полученные результаты свидетельствуют о том, что максимальный уровень КН в стенке РВС наблюдается в районе сопряжения с днищем (уторный шов) и вокруг неусиленых подкрепляющими кольцами технологических врезок, стыковые сварные швы при отсутствии недопустимых дефектов не создают существенных уровней КН.

Во второй части раздела приводятся результаты тепловизионной оценки НДС вантовых и балочных воздушных переходов магистральных нефтепроводов ОАО «СМН». При ИК-контроля на трех переходах выявлены дефектные зоны, определены экспериментальные значения коэффициентов концентрации напряжений, с использованием которых проведены расчеты переходов с помощью метода конечных элементов и даны рекомендации по безопасным режимам эксплуатации. Результаты анализа зон КН представлены в таблице.

Таблица

Нефтепровод Переход через реку (ручей) Координаты "дефектной" области Изменение параметров температурного поля, °С Т Ct кн

дефектная область бездефектная область

Ухта-Ярославль Иоссер 66 м 2.3 0.9 2.55

Тобысь 66 м 1.7 0.8 2.12

Тобысь 78 м 1.5 0.9 1.67

Уса-Ухта Холуйница 2 —4 м 1.3 1.0 1.30

Морьель нет 1.4 1.4 1.00

Третья часть раздела посвящена тепловизионным исследованиям по адаптации метода ОЭС для определения химсостава и марки стали металла стенки в действующих резервуарных парках. С помощью тепловизора были проведены лабораторные и натурные эксперименты по измерению теплового воздействия на стенку РВС дуги обжига прибора ARC-MET 930 S&P в момент проведения анализа химсостава методом ОЭС для нескольких значений толщин стенок. В лабораторных условиях температуры пластин не превышали 61.9°С и 38.4°С (толщина стенки 3.0 и 12.0 мм соответственно), на реальных объектах максимальные измеренные температуры составили для РВС-200 5б.7°С (толщина стенки 3.5 мм), для РВС-2000 47.2°С (при толщине 6.6 мм).

Адаптация метода ОЭС для применения в действующих резервуарных парках на заполненных РВС обеспечивает получение высокоточных результатов без нарушения целостности корпуса, в кратчайшие сроки и при значительном снижении затрат по сравнению с традиционными методами проведения химанализа (не требуется опорожнение, зачистка, дегазация РВС, вырезка образцов и заварка заплаток).

Эффективность применения метода ОЭС подтверждена результатами обследований без вывода из эксплуатации более 200 резервуаров и технологических трубопроводов.

На основе обработки полученных во время обследований экспериментальных данных для резервуарных сталей была исследована зависимость твердости по Бринеллю от содержания углерода, от значений эквивалента углерода металла, рассчитанных по основным критериям - свариваемости, разрезаемо-сти кислородной резкой, трещинообразования. Наилучшее значение коэффициента корреляции было получено для критерия разрезаемости кислородной резкой (рис. 5).

Зависимость твердости по Бринеллю от эквивалента углерода разрезаемости стали килородпой резкой

Эквивалент углерода металла, % Рис. 5

Выполненные теоретические и экспериментальные исследования позволили автору разработать практические методики, направленные на внедрение новейших методов неразрушающего контроля - тепловизионного и оптико-эмиссионной спектрометрии, позволяющих проводить обследование резервуаров и трубопроводов без вывода из эксплуатации и в сочетании с экспериментальной оценкой напряженно-деформированного состояния.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. На основе анализа факторов, определяющих надежность РВС, для достоверной оценки технического состояния резервуаров впервые разработана методика экспертизы параметров дефектов РВС, выявляемых при диагностировании резервуаров, включающая идентификацию, двухэтаппую бальную ранжировку, планирование ремонтных работ. Рассмотрены основные причины аварий и отказов РВС, распределение дефектов по конструкции резервуара.

2. На основе сравнительного анализа методов определения напряженно-деформированного состояния конструкций показаны преимущества тепловизионного контроля, который, обладая интегральностью, высокой точностью и быстродействием, позволяет оперативно в

эксплуатационных условиях выявлять и оценивать области значительной концентрации механических напряжений. Исследованы условия применения тепловизионного метода и разработана методика обследования стальных резервуаров и трубопроводов с помощью тепловизора.

3. Проведены тепловизионные исследования на лабораторных образцах, на экспериментальной установке и на объектах трубопроводного транспорта. Установлено количественное влияние температуры на долю вязкого разрушения образцов резервуарных сталей ВСгЗпс, ВСтЗсп и 09Г2С. По результатам обработки термоизображений для различных дефектов основного металла и сварных соединений получены экспериментальные значения коэффициентов концентрации напряжений, проведено сравнение их с теоретическими коэффициентами, расхождение между экспериментальными и расчетными значениями не превышает 18%. По результатам тепловизионных обследований резервуаров и воздушных переходов нефтепроводов выявлены зоны концентрации напряжений, проведены расчеты напряженно-

деформированного состояния, даны рекомендации по режимам безопасной эксплуатации.

4. В результате специальных тепловизионных исследований на образцах сталей различной толщины и на резервуарах различных объемов показана возможность применения оптико-эмиссионных спектрометров для анализа химического состава металла стенки на действующих резервуарах. После обработки результатов определения химического состава и прочностных свойств металла стенки без вывода из эксплуатации более 200 РВС проведен сравнительный корреляционный анализ зависимости твердости по Бринеллю от эквивалента углерода металла, рассчитанного по четырем основным критериям. Предложена линейная зависимость, имеющая наилучшие показатели корреляции, связывающая значения твердости по Бринеллю и значения эквивалента углерода как критерия разрезаемости стали кислородной резкой.

Основные результаты по теме диссертации опубликованы в следующих научных работах:

1. Барышев В.А., Галлямов A.M., Кантемиров И.Ф. Эволюция дефектной структуры стали при малоцикловой деформации // II Международная школа-семинар "Эволюция дефектных структур в металлах и сплавах", Сборник тезисов докладов, Барнаул: Алт. ГТУ, - 1994. - С. 214-215.

2. Кантемиров И.Ф., Бабин Л.А. Исследование статической трещино-стойкости (вязкости разрушения) резервуарной стали СтЗпс // Материалы 46 научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ, Сборник тезисов докладов, Уфа, - 1995. - С. 87.

3. Кантемиров И.Ф., Бабин Л.А. Исследование влияния малоцикловой деформации на дислокационную структуру стали СтЗпс // Материалы 46 научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ, Сборник тезисов докладов, Уфа, - 1995. - С. 88.

4. Кантемиров И.Ф., Бабин Л.А. Исследование температурного ноля трубчатой реакционной печи с помощью тепловизора // Материалы 47 научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ, Сборник тезисов докладов, Том 1, Уфа, - 1996. -С. 143-144.

5. Кантемиров И.Ф., Бабин Л.А. Исследование металла реакционных труб печи в зоне разрушения // Материалы 47 научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ, Сборник тезисов докладов, Том 1, Уфа, - 1996. - С. 140-141.

6. Кантемиров И.Ф. Анализ результатов дефектоскопии вертикальных резервуаров для нефтепродуктов // Материалы 48 научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ, Сборник тезисов докладов, Уфа, - 1997. - С. 33-34.

7. Кантемиров И.Ф. Современные методы неразрушающсго контроля для диагностирования объектов трубопроводного транспорта в эксплуатационных условиях // Материалы 49 научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ, Сборник тезисов докладов, Уфа, - 1998. - С. 69.

8. Кантемиров И.Ф., Бабин Л.А. Применение тепловизора для обследования воздушных переходов магистральных нефтепроводов. Тезисы докладов научного семинара "Проблемы гидродинамики, надежности и прочности в современном трубопроводном транспорте" ИПТЭР, Уфа, - 1997. - С. 55-57.

9. Кантемиров И.Ф., Бабин Л.А. Диагностика нефтезаводского оборудования с помощью тепловизора // Межвузовский сборник научных статей «Нефть и газ», Выпуск № 1, Уфа, - 1997. - С. 150-153.

10. Кантемиров И.Ф. Диагностирование потенциально опасных объектов трубопроводного транспорта в эксплуатационных условиях тепловизион-ным методом // Сборник научных трудов, посвященный 50-летию Уфимского государственного нефтяного технического университета - М.: ИРЦ Газпром, -

1998.-С.43-49.

11. Кантемиров И.Ф. Исследования с помощью тепловизора условий применения метода оптйко-эмиссионной спектрометрии для анализа химического состава резервуарных сталей без вывода РВС из эксплуатации // Материалы Новоселовских чтений. Сборник научных трудов Всероссийской научно-технической конференции (Выпуск 1) - Уфа: Издательство Фонд содействия развитию научных исследований, -1999. - С. 64-69.

12. Кантемиров И.Ф. Диагностирование объектов трубопроводного транспорта в эксплуатационных условиях тепловизионным методом //Тезисы докладов V Международной научной конференции «Методы кибернетики химико-технологических процессов» (КХТП-У-99), Том 2, книга II, Уфа, - 1999. -С. 171-172.

13. Кантемиров И.Ф. Применение тепловизора для экспериментальных исследований напряженно-деформированного состояния металлических конструкций // Материалы Второго научно-технического семинара «Обеспечение промышленной безопасности производственных объектов топливно-энергетического комплекса Республики Башкортостан» — Уфа: Изд-во УГНТУ,

1999.-С. 205-214.

14. Кантемиров И.Ф. Анализ данных по состоянию технической безопасности вертикальных стальных резервуаров // Материалы 50-ой научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ, Сборник тезисов докладов, Уфа, - 1999. - С. 73.

15. Кантемиров И.Ф. Экспериментальные исследования напряженного состояния стенки резервуаров с помощью тепловизора // Материалы 50-ой на-

учно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ, Сборник тезисов докладов, Уфа, - 1999. - С. 72.

16. Мухаметгареев А.Ф., Кантемиров И.Ф., Сунагатов М.Ф. Анализ зависимости прочностных характеристик от химического состава резервуарной стали ВСтЗсп // Материалы 50-ой научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ, Сборник тезисов докладов, Уфа, - 1999.

17, Шакирова З.Д., Гаврилов А.П., Пашпекин К.А., Кантемиров И.Ф. Обзор современного состояния технической безопасности магистральных трубопроводов // Материалы 50-ой научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ, Сборник тезисов докладов, Уфа, - 1999.

- С. 74.

-С. 52.

Соискатель

И.Ф. Кантемиров

ВВЕДЕНИЕ.,.

1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ОБЪЕКТОВ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА.

1.1. Актуальность проблемы надежности и безопасности РВС.

1.1.1. Факторы, определяющие надежность РВС.

1.1.2. Анализ факторов, влияющих на концентрацию напряжений.

1.1.3. Основные причины аварий и отказов резервуаров РВС.

1.2. Анализ основных видов дефектов резервуаров РВС.

1.2.1. Общие сведения о дефектах резервуарных конструкций.

1.2.2. Классификация дефектов резервуарных конструкций.

1.2.3. Анализ результатов дефектоскопии резервуаров РВС.

1.2.4. Распределение дефектов по конструкции резервуара.

1.2.5. Допустимые параметры дефектов резервуаров РВС.

1.2.6. Анализ состояния нефтепроводов по данным диагностики.

1.3. Основные методы технического диагностирования РВС.

1.3.1. Актуальные вопросы технического диагностирования РВС.

1.3.2. Экспериментальные методы оценки НДС конструкций.

1.3.3. Физические основы и сущность тепловизионного метода.

ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 1.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ МАТЕРИАЛОВ И

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ЭКСПЕРТИЗЫ ДЕФЕКТОВ.

2.1. Методы исследования напряженно-деформированного состояния конструкций.

2.1.1. Расчет теоретических коэффициентов концентрации.

2.1.2. Численные методы оценки напряженно-деформированного состояния конструкций.

2.2. Экспертиза параметров дефектов резервуаров РВС.

2.3. Исследования условий применения тепловизионного метода.

2.3.1. Исследования коэффициента ИК-излучения материалов.

2.3.2. Исследование зависимости коэффициента ИК-излучения от угла наблюдения.

ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 2.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЯХ.

3.1. Исследования на образцах резервуарных сталей.

3.1.1. Материал и методики исследований.

3.1.1.1. Химический состав исследуемых сталей.

3.1.1.2. Микроструктура исследуемого материала.

3.1.1.3. Механические свойства исследуемых сталей.

3.1.2. Тепловизионные исследования при испытании образцов.

3.2. Исследования концентраторов на экспериментальной установке.

ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 3.

4. ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ КОНСТРУКЦИЙ МЕТОДОМ

ИК-ТЕРМОГРАФИИ.

4.1. Результаты тепловизионного обследования вертикальных стальных резервуаров РВС.

4.1.1. Краткая характеристика обследованных резервуаров.

4.1.2. Проведение тепловизионного обследования резервуаров.

4.1.3. Результаты тепловизионных обследований резервуаров.

4.2. Тепловизионное обследование воздушных переходов магистральных нефтепроводов.

4.2.1. Актуальность задачи диагностирования воздушных переходов магистральных нефтепроводов.

4.2.2. Краткая характеристика воздушных переходов.

4.2.3. Методика проведения тепловизионного обследования.

4.2.4. Результаты тепловизионного обследования воздушных переходов магистральных нефтепроводов.

4.3. Исследование с помощью тепловизора условий применения метода оптико-эмиссионной спектрометрии в резервуарных парках.

4.4. Исследование зависимости прочностных характеристик резервуарных сталей от химического состава.

ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 4.

Актуальность темы работы. В Российской Федерации находится в эксплуатации значительное число объектов трубопроводного транспорта, в первую очередь вертикальных стальных резервуаров РВС и магистральных трубопроводов, относящихся к ответственным металлическим конструкциям.

На уровень эксплуатационной надежности резервуаров и трубопроводов в настоящее время оказывает негативное воздействие ряд факторов:

• сложные экономические условия, падение объемов добычи нефти;

• отсутствие достаточных инвестиций для реконструкции, ремонта и развития систем транспорта и хранения нефти и газа;

• увеличение доли промышленных объектов с большими единичными мощностями и более жесткими режимами эксплуатации;

• возрастающие требования экологической безопасности и надежности к потенциально опасным промышленным объектам;

• катастрофическое возрастание в системе трубопроводного транспорта России доли резервуаров и трубопроводов, выработавших нормативный срок эксплуатации или находящихся в эксплуатации длительное время.

В этих условиях предотвращение аварийных ситуаций и экологическая защита возможны лишь при своевременном проведении технического диагностирования объектов транспорта и хранения нефти и нефтепродуктов.

Непрерывный рост числа резервуарных парков и трубопроводных систем при одновременном увеличении периодов эксплуатации неизбежно приводят к увеличению объемов и стоимости работ по техническому диагностированию. Это определяет актуальность внедрения новейших методов неразрушающего контроля, обеспечивающих ускорение диагностирования, получение достоверной оценки технического состояния и обоснованного прогнозирования остаточного ресурса безопасной эксплуатации.

Приоритетными являются методы контроля, не требующие вывода объекта из эксплуатации, что обеспечивает значительное снижение затрат.

Особую значимость имеют также методы, имеющие корреляцию с механическими напряжениями и позволяющие интегрально оценивать состояние не только отдельных элементов, но и всей конструкции в целом. 6

При определении эксплуатационной надежности резервуаров, трубопроводов и других сварных конструкций ключевой задачей является оценка фактического напряженно-деформированного состояния металла стенки.

Таким образом, в настоящее время актуальной является задача разработки инженерной методики, которая позволяла бы оперативно, без вывода из эксплуатации проводить обследование резервуаров и трубопроводов, выявлять и с приемлемой точностью определять уровень концентрации напряжений в дефектных областях.

Целью работы является разработка научно-методических основ диагностирования технического состояния объектов трубопроводного транспорта в эксплуатационных условиях на основе данных тепловизионного обследования.

В работе решены следующие основные задачи:

1. Анализ основных причин аварий и отказов резервуаров; анализ распределения дефектов по элементам конструкции РВС; разработка методики экспертизы параметров дефектов РВС с целью оценки потенциальной опасности и установления приоритетности ремонта выявляемых при диагностировании дефектов.

2. Разработка, апробация и внедрение методики экспериментальной оценки напряженно-деформированного состояния стальных резервуаров и трубопроводов в эксплуатационных условиях тепловизионным методом с целью выявления зон концентрации напряжений в металле стенки и расчета экспериментальных значений коэффициентов концентрации.

3. Адаптация метода оптико-эмиссионной спектрометрии для определения химического состава металла стенки резервуаров и трубопроводов без вывода из эксплуатации; анализ зависимости прочностных свойств резер-вуарных сталей от содержания углерода и основных химических элементов (эквивалента углерода металла).

При решении поставленных задач использовались методы прикладной математики, статистического анализа, механики разрушения и сопротивления материалов, многие результаты были получены на основе лабораторных и 7 промышленных экспериментов, использовались данные обследований резервуаров и воздушных переходов магистральных трубопроводов.

В диссертации получены следующие новые результаты:

1. Разработана методика экспертизы параметров дефектов вертикальных стальных резервуаров РВС, включающая идентификацию, двухэтап-ную бальную ранжировку, планирование ремонтных работ.

2. Разработана методика оценки напряженно-деформированного состояния стальных резервуаров и трубопроводов с помощью тепловизора, включающая панорамную и детальную ИК-съемку объектов в эксплуатационных условиях, обработку термоизображений, расчет экспериментальных значений коэффициентов концентрации напряжений.

3. Адаптирован к условиям применения в резервуарных парках метод оптико-эмиссионной спектрометрии для определения химического состава, марки стали металла стенки резервуаров и трубопроводов без вывода из эксплуатации.

4. Для резервуарных сталей исследована зависимость прочностных свойств от эквивалента углерода металла, рассчитанного по четырем основным критериям, проведен сравнительный корреляционный анализ и предложена линейная зависимость, связывающая значения твердости по Бринеллю и значения эквивалента углерода как критерия разрезаемости стали кислородной резкой.

На защиту выносятся результаты научных исследований и обобщения разработок в области повышения надежности эксплуатации объектов трубопроводного транспорта: методика бальной экспертизы параметров дефектов РВС; методика оценки напряженно-деформированного состояния стальных резервуаров и трубопроводов с помощью тепловизора; корреляционная зависимость твердости по Бринеллю резервуарных сталей от химического состава стали (эквивалента углерода металла).

Практическая ценность результатов исследований определяется тем, что предлагаемые в диссертационной работе методики позволяют оценивать 8 фактическое техническое состояние стальных резервуаров и трубопроводов в реальных условиях эксплуатации и максимально использовать возможность продления ресурса безопасной эксплуатации.

Реализация результатов. Научные результаты, полученные в работе, опробованы на предприятиях топливно-энергетического комплекса России и нашли применение в практике диагностирования и экспертизы промышленной безопасности резервуаров и трубопроводов, в частности:

• «Методика экспертизы параметров дефектов вертикальных стальных резервуаров РВС» была внедрена на ОАО «Башкирнефтепродукт»;

• «Методика оценки напряженно-деформированного состояния стальных резервуаров и трубопроводов с помощью тепловизора» была внедрена на ОАО «Башкирнефтепродукт», ОАО «Северные магистральные нефтепроводы», ОАО «Уралтранснефтепродукт»;

• Научно-практические исследования по проведению анализа химического состава и оценке механических свойств резервуарных и трубных сталей в эксплуатационных условиях были внедрены на ОАО «Башкирнефтепродукт», ОАО «Уралтранснефтепродукт».

Учтенный экономический эффект от внедрения составил:

• в 1997г. - 24850 рублей за счет сокращения затрат при обследовании 4 воздушных переходов ОАО «Северные магистральные нефтепроводы»;

• в 1998-2000гг. - 639255 рублей за счет сокращения затрат на проведение химанализа металла стенки без вывода из эксплуатации 200 резервуаров в филиалах ОАО «Башкирнефтепродукт».

Суммарный учтенный экономический эффект от внедрения основных результатов исследований составил 664105 рублей в ценах 2000 года.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на:

• 47-й, 48-й, 49-й, 50-й научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ, г. Уфа, 1996, 1997, 1998, 1999 гг.;

• научном семинаре "Проблемы гидродинамики, надежности и прочности в современном трубопроводном транспорте", г. Уфа, 1997 г.;

• Международной научно-технической конференции "Проблемы нефтегазового комплекса России", г. Уфа, 1998 г.;

• Всероссийских научно-технических конференциях "Новоселовские чтения", г. Уфа, 1998, 1999 гг.

• V Международной научной конференции «Методы кибернетики химико-технологических процессов» (КХТП-У-99), г. Уфа, 1999 г.

• Втором научно-техническом семинаре «Обеспечение промышленной безопасности производственных объектов топливно-энергетического комплекса Республики Башкортостан», г. Уфа, 1999г.

• семинаре «Совершенствование и преобразование Системы экспертизы промышленной безопасности на опасных производственных объектах», г.Ижевск, 2000г.

Публикации. По материалам диссертации автором опубликовано 17 печатных работ.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. На основе анализа факторов, определяющих надежность РВС, для достоверной оценки технического состояния резервуаров впервые разработана методика экспертизы параметров дефектов РВС, выявляемых при диагностировании резервуаров, включающая идентификацию, двухэтапную бальную ранжировку, планирование ремонтных работ. Рассмотрены основные причины аварий и отказов РВС, распределение дефектов по конструкции резервуара.

2. На основе сравнительного анализа методов определения напряженно-деформированного состояния конструкций показаны преимущества тепловизионного контроля, который, обладая интегральностью, высокой точностью и быстродействием, позволяет оперативно в эксплуатационных условиях выявлять и оценивать области значительной концентрации механических напряжений. Исследованы условия применения тепловизионного метода и разработана методика обследования стальных резервуаров и трубопроводов с помощью тепловизора.

3. Проведены тепловизионные исследования на лабораторных образцах, на экспериментальной установке и на объектах трубопроводного транспорта. Установлено количественное влияние температуры на долю вязкого разрушения образцов резервуарных сталей ВСтЗпс, ВСтЗсп и 09Г2С. По результатам обработки термоизображений для различных дефектов получены экспериментальные значения коэффициентов концентрации напряжений, проведено сравнение их с теоретическими коэффициентами, расхождение между экспериментальными и расчетными значениями не превышает 18%. По результатам тепловизионных обследований резервуаров и воздушных переходов нефтепроводов выявлены зоны концентрации

139 напряжений, для которых проведены расчеты напряженно-деформированного состояния, даны рекомендации по режимам безопасной эксплуатации.

4. В результате специальных тепловизионных исследований на образцах сталей различной толщины и на резервуарах различных объемов показана возможность применения оптико-эмиссионных спектрометров для анализа химического состава металла стенки на действующих резервуарах. После обработки результатов определения химического состава и прочностных свойств металла стенки без вывода из эксплуатации более 200 РВС проведен сравнительный корреляционный анализ зависимости твердости по Бринеллю от эквивалента углерода металла, рассчитанного по четырем основным критериям. Предложена линейная зависимость, имеющая наилучшие показатели корреляции, связывающая значения твердости по Бринеллю и значения эквивалента углерода как критерия разрезаемости стали кислородной резкой.

140

1. Абрамов О.В., Розенбаум А.Н. Прогнозирование состояния технических систем. М: Наука, 1990. - 126 с.

2. Аксельрод М.А., Хапонен H.A. Алгоритм продления эксплуатации оборудования сверх заданного срока службы // Безопасность труда в промышленности. 1998. - № 10. - С. 31-33.

3. Алеев P.M., Чепурский В.Н. О контроле нефтепродуктопроводов посредством тепловизионной аппаратуры // Трубопроводный транспорт нефти. 1994.-№ 3. - С. 22-26.

4. Баш В.Я. Исследование напряжений и деформаций термоэлектрическим методом. Киев: Наукова думка, 1984. - 100 с.

5. Березин В.Л., Шутов В.Е. Прочность и устойчивость резервуаров и трубопроводов. М.: Недра, 1973. - 200 с.

6. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин: Справочник. -М.: Машиностроение, 1979. 702 с.

7. Борьба с потерями нефти и нефтепродуктов при их транспортировании и хранении /Ф.Ф. Абузова, И.С. Бронштейн, В.Ф. Новоселов и др. -М.: Недра, 1981.-222 с.

8. Буренин В.А. Прогнозирование индивидуального остаточного ресурса стальных вертикальных резервуаров: Дис. докт. техн. наук. Уфа, 1994.-270 с.

9. Буренин Д.В. Оценка вероятности отказа при эксплуатации стальных вертикальных резервуаров методами имитационного моделирования: Автореф. дис. канд. техн. наук. Уфа, 1999. - 23 с.141

10. Вавилов В.П. Инфракрасная термография механических напряжений в строительных конструкциях (диагностика казармы ТВВКУС в г. Томске после катастрофы) // Контроль. Диагностика. 1998. - №1. - С.21-25.

11. Вавилов В.П. Тепловые методы неразрушающего контроля. М.: Радио и связь, 1984. - 200 с.

12. Веревкин С.И., Ржавский E.JI. Повышение надежности резервуаров, газгольдеров и их оборудования. М.: Недра, 1980. - 284 с.

13. Верушин А.Ю., Галкин В.А., Шолухов В.И., Баранов В.П. Техническая диагностика резервуаров с применением акустико-эмиссионного метода контроля // Трубопроводный транспорт нефти. 1997. - № 10. - С. 7-12.

14. Волский М.И., Аистов A.C., Гусенков А.П. и др. Прочность труб магистральных нефте- и продуктопроводов при статическом и малоцикловом нагружении // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. М.: изд. ВНИИОЭНГ. - 1979. - 50 с.

15. Габдюшев Р.И., Галяутдинов А.Б., Булгаков К.К., Валеев Р.И., Росляков A.B. Обеспечение безопасности предприятий нефтяной промышленности // Безопасность труда в промышленности. 1999. - № 4. - С. 16-18.

16. Гайнанова А.Г. Оптимизация работ по неразрушающему контролю сосудов давления: Автореф. дис. канд. техн. наук. Уфа, 1999. - 24 с.

17. Галеев В.Б., Карпачев М.З., Харламенко В.И. Магистральные нефтепродуктопроводы. М.: Недра, 1988. - 296 с.

18. Галканов В.А., Беляев Б.Ф., Кулахметьев P.P. О повышении эффективности капитального ремонта резервуаров // Трубопроводный транспорт нефти. 1999. - № 11. - С. 30-32.142

19. Галлямов A.M. Роль структурных факторов в оценке остаточного ресурса элементов нефтехимического оборудования из стали СтЗ: Автореф. дис. канд. техн. наук. Уфа, 1996. - 21 с.

20. Гончаров A.A. Эксплуатационная надежность технологического оборудования и трубопроводов // Газовая промышленность. 1998. -№7. -С.16-18.

21. Горицкий В.М., Гречишкин В.И. Техническое диагностирование стальных резервуаров с использованием УЗК и метода магнитной памяти металла // Безопасность труда в промышленности. 2000. - № 2. - С. 41-43.

22. Гумеров А.Г., Ямалеев K.M. Гумеров P.C., Азметов Х.А. Дефектность труб нефтепроводов и методы их ремонта / Под ред. А.Г. Гумерова М.: Недра, 1998. - 252 с.

23. Дадонов Ю.А. Состояние аварийности на трубопроводном транспорте // Безопасность труда в промышленности. 1994. - № 7. - С. 2-8.

24. Дадонов Ю.А., Мокроусов С.Н. Коррозионное растрескивание магистральных трубопроводов и возможные меры по предупреждению аварийности // Безопасность труда в промышленности. 1999. - № 4. - С. 43-50.

25. Дидковский О.В. Проблемы проектирования резервуаров по зарубежным стандартам // Монтажные и специальные работы в строительстве. -1997. -№ 7. -С. 18.

26. Зайнуллин P.C., Махов А.Ф., Набережный A.B., Башаркин В.А. Определение остаточного ресурса сосудов и аппаратов нефтеперерабатывающих заводов. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1991. - 55 с.

27. Золоторевский B.C. Механические свойства металлов. -М.: Металлургия, 1983. -352 с.143

28. Инструкция по диагностике и оценке остаточного ресурса вертикальных стальных резервуаров. ЗАО «Нефтемонтаждиагностика»: РД 153112-017-97. Уфа, 1997. -74 с.

29. Инструкция по диагностике и оценке остаточного ресурса сварных вертикальных резервуаров: РД 112 РСФСР-029-90. Уфа: УНИ, 1990.-46 с.

30. Инструкция по техническому надзору, методам ревизии и отбраковке трубчатых печей, резервуаров, сосудов и аппаратов нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств: ИТН-93.

31. Ионов A.B. Разработка стратегии технического обслуживания и ремонта стальных вертикальных резервуаров на основании прогноза индивидуального остаточного ресурса: Автореф. дис. канд. техн. наук. Уфа, 1997. -23 с.

32. Канарчук И.И., Дмитриев H.H., Деркачев О.Б., Желнов Г.Н. Исследование теплового излучения стальных образцов при циклическом разрушении // Проблемы прочности. 1989. - № 2. - С. 55-59.

33. Кандаков Г.П., Кузнецов В.В., Лукиенко М.И. Анализ причин аварий вертикальных цилиндрических резервуаров // Трубопроводный транспорт нефти. 1995. - № 4. - С. 6-7.

34. Кандаков Г.П., Лукиенко М.И. Применение вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для хранения нефти // Трубопроводный транспорт нефти. 1994. - № 9. - С. 20-23.

35. Кантемиров И.Ф. Анализ данных по состоянию технической безопасности вертикальных стальных резервуаров // Материалы 50-ой научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ, Тезисы докладов, Уфа, 1999. - С. 73.

36. Кантемиров И.Ф. Анализ результатов дефектоскопии вертикальных резервуаров для нефтепродуктов // Материалы 48-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ, Тезисы докладов, Уфа, 1997. - С. 33-34.144

37. Кантемиров И.Ф., Бабин Л.А. Диагностика нефтезаводского оборудования с помощью тепловизора // Межвузовский сборник научных статей «Нефть и газ», Выпуск № 1, Уфа, 1997. - С. 150-153.

38. Кантемиров И.Ф., Бабин Л.А. Исследование влияния малоцикловой деформации на дислокационную структуру стали СтЗпс // Материалы 46-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ, Тезисы докладов, Уфа, 1995. - С. 88.

39. Кантемиров И.Ф., Бабин Л.А. Исследование статической трещи-ностойкости (вязкости разрушения) резерву арной стали СтЗпс // Материалы 46-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ, Тезисы докладов, Уфа, 1995. - С. 87.

40. Кантемиров И.Ф. Экспериментальные исследования напряженного состояния стенки резервуаров с помощью тепловизора // Материалы 50-ой научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ, Тезисы докладов, Уфа, 1999. - С. 72.

41. Катанов A.A., Майлер А.З., Поповский Б.В. Техническое обследование нефтерезервуаров и компьютерное моделирование напряженно-деформированного состояния дефектов конструкций // Монтажные и специальные работы в строительстве. -1998. № 7-8. - С. 22-25.146

42. Каравайченко М.Г., Бабин JI.A. О диагностировании резервуарных конструкций //Нефтепереработка и нефтехимия. -1989. № 8. - С.41-42.

43. Каравайченко М.Г., Бабин Л.А., Усманов P.M. Резервуары с плавающими крышами. М.: Недра, 1992. - 236 с.

44. Кархин В.А. Влияние формы сварного шва на распределение напряжений при растяжении стыковых соединений большой толщины // Автоматическая сварка. 1985. - № 9. - С. 25-28.

45. Китаев A.M., Китаев Я.А. Справочная книга сварщика. М.: Машиностроение, 1985. - 256 с.

46. Контроль неразрушающий тепловой. Термины и определения. (ГОСТ 25314-82). М.: Издательство стандартов, 1982. - 10 с.

47. Коллакот Р. Диагностика повреждений: пер. с англ. М.: Мир, 1989.-512 е., ил.

48. Коллинз Джек А. Повреждение материалов в конструкциях: Анализ, предсказание, предотвращение: пер. с англ. М.: Мир, 1984. - 624 с.

49. Купришвили С.М. Повышение эффективности использования вертикальных цилиндрических резервуаров // Монтажные и специальные работы в строительстве. -1999. № 10. - С. 2-9.

50. Ланчаков Г.А., Кульков А.Н., Степаненко А.И., Пашков Ю.И. Определение механических свойств металла труб и сварных соединений не-разрушающим методом // Газовая промышленность. 1998. - № 9. - С. 36-37.

51. Лившиц Л.С., Хакимов А.Н. Металловедение сварки и термическая обработка сварных соединений. М.: Машиностроение, 1989. - 336 с.

52. Лужин О.В., Злочевский А.Б., Горбунов И.А., Волохов В.А. Обследование и испытание сооружений. -М.: Стройиздат, 1987. 261 с.147

53. Лукиенко М.И. К вопросу о разработке методики обследования вертикальных стальных цилиндрических резервуаров для нефти // Трубопроводный транспорт нефти. 1994. - № 12. - С. 17.

54. Мавлютов P.P. Концентрация напряжений в элементах авиационных конструкций. -М.: Наука, 1981. 141с.

55. Мазур И. Нефтегазовое строительство на пороге XXI века // Нефтегазовое строительство. 1999. -№ 1 (январь-март). - С. 12-21.

56. Махненко В.И., Мосенкис Р.Ю. Расчет коэффициентов концентрации напряжений в сварных соединениях со стыковыми и угловыми швами // Автоматическая сварка. 1985. - № 8. - С. 7-8.

57. Машиностроение. Энциклопедия. / Ред. совет: К.В. Фролов и др. М.: Машиностроение. Измерения, контроль, испытания и диагностика. T.III-7 / В.В. Клюев, Ф.Р. Соснин, В.Н. Филинов и др.; Под общ. ред. В.В. Клюева, 1996.-464 с.

58. Методика оперативной компьютерной диагностики локальных участков газопроводов с использованием магнитной памяти металла: РД 51-1-98, НПО «Энергодиагностика», М., 1998. - 27 с.

59. Методика оценки ресурса остаточной работоспособности технологического оборудования нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических производств, "ВНИКТИ нефтяного оборудования", г.Волгоград. 1992.-24 с.

60. Мокроусов С.Н. Состояние технической безопасности объектов магистральных трубопроводов // Безопасность труда в промышленности. -1998.-№9. -С. 2-5.

61. Молчанова P.A. Исследования по выбору типов резервуаров для хранения легкоиспаряющихся нефтепродуктов: Автореф. дис. канд. техн. наук.-Уфа, 1981.-20 с.

62. Московская O.A. Разработка методов оптимизации сроков технического обслуживания и ремонта стальных вертикальных резервуаров: Автореф. дис. канд. техн. наук. Уфа, 1984. - 17 с.148

63. Нейбер Г. Концентрация напряжений. М.: ОГИЗ, 1947. - 466 с.

64. Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник / В.В. Клюев, Ф.Р. Соснин, В.Н. Филинов и др.; под ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 1995. - 488 с.

65. Новиков И.И., Ермишкин В.А. Микромеханизмы разрушения металлов. М.: Наука, 1991. - 368 с.

66. Обеспечение качества при строительстве и ремонте вертикальных стальных цилиндрических резервуаров // Безопасность труда в промышленности. 1996. - № 9. - С. 39-42.

67. Обеспечение надежности магистральных нефте- и нефтепродук-топроводов / A.A. Коршак, Т.Е. Коробков, В.А. Душин, P.P. Набиев. -Уфа: Фонд содействия развитию научных исследований, 1998. 190 с.

68. Обеспечение промышленной безопасности производственных объектов топливно-энергетического комплекса Республики Башкортостан: Материалы Второго научно-технического семинара / Редкол.: В.Я. Кершеба-ум и др. Уфа: Изд-во УГНТУ, 1999. - 238 с.

69. Павлова О.В. Разработка модели оптимального планирования ре-монтно-восстановительных работ стальных вертикальных резервуаров: Автореф. дис. канд. техн. наук. Уфа, 1999. - 22 с.149

70. Панасюк В.В. Механика квазихрупкого разрушения материалов.- Киев: Наукова думка, 1991.-416с.

71. Партон В.З. Механика разрушения: От теории к практике. М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1990. - 240 с.

72. Партон В.З., Морозов Е.М. Механика упруго-пластического разрушения. М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1974. - 416 с.

73. Петерсон Р. Коэффициенты концентрации напряжений. М.: Мир, 1977.-302 с.

74. Петинов C.B. Основы инженерных расчетов усталости судовых конструкций. -JL: Судостроение, 1990. -224 с.

75. Полозов В.А., Резвых А.И. Оптимизация технического обслуживания магистральных трубопроводов // Газовая промышленность. 1997. -№3.-С. 31-33.

76. Положение о системе технического диагностирования сварных вертикальных цилиндрических резервуаров для нефти и нефтепродуктов. РД-08-95-95.

77. Поповский Б.В. Новое в строительстве резервуаров // Монтажные и специальные работы в строительстве. -2000. № 2. - С. 2-7.

78. Пособие по проектированию стальных конструкций (к СНиП II-23-81* «Стальные конструкции») / ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР.- М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. 148 с.

79. Правила проведения экспертизы промышленной безопасности. (ПБ 03-246-98), утверждены ГГТН РФ 06.11.98г. М.: НПО ОБТ, 1999. - 12с.

80. Правила технической эксплуатации нефтебаз: Утв. Главным управлением по госпоставкам и коммерческой деятельности ГП «Роснефть» 07.09.97г. М.: СКБ «Транснефтеавтоматика», 1997г

81. Правила технической эксплуатации резервуаров и инструкции по их ремонту: Утв. Госкомнефтепродуктом СССР 31.12.87. М.: Недра, 1988, -269 с.150

82. Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия (ГОСТ 14637-89). М.: Издательство стандартов, 1990. - 14 с.

83. Пустовой В.Н. Металлоконструкции грузоподъемных машин. Разрушение и прогнозирование остаточного ресурса. М.: Транспорт, 1992.-256 с.

84. Пустовой В.Н. Метод инфракрасной спектроскопии для исследования концентрации напряжений // Проблемы прочности. 1989. — №8. -С. 80-85.

85. Розенштейн И.М. Аварии и надежность стальных резервуаров. -М.: Недра, 1995.-253 с.

86. Розенштейн И.М. Анализ разрушений стальных резервуаров //Монтажные и специальные строительные работы. Серия: Изготовление металлических и монтаж строительных конструкций. -1990. Вып.З. - С. 1-28.

87. Руководство по обследованию и дефектоскопии металлических резервуаров вместимостью от 100 до 50000 м3. Астрахань: изд. ЦНИЛ Гос-комнефтепродукта РСФСР, 1990. - 145 с.

88. Савин Г.Н. Распределение напряжений около отверстий. Киев: Наукова думка, 1968. - 225 с.

89. Савин Г.Н., Тульчий В.Н. Справочник по концентрациям напряжений. Киев: Вища школа, 1976. - 412 с.

90. Сарран В.И., Шведов М.А. Разрушение сталей в области вязко-хрупкого перехода при испытании образцов с различными концентраторами напряжений на статический изгиб // Проблемы прочности. 1989. - № 1. -С.34-36.

91. Сафарян М.К. Металлические резервуары и газгольдеры. М.: Недра, 1987.-200 с.

92. Сафарян М.К. Стальные резервуары для хранения нефтепродуктов (Исследование работы конструкций). М.: ОНТИ ВНИИСТ, 1958. -240 с.151

93. Сердитова H.A. Разработка методики обследования вертикальных стальных цилиндрических резервуаров для нефти // Трубопроводный транспорт нефти. 1994. - № 12. - С. 16.

94. Сварка и резка в промышленном строительстве / Б.Д. Малышев, А.И. Акулов, Е.К. Алексеев и др.; под ред. Б.Д. Малышева М.: Стройиздат, 1980. - 782 с. (Справочник монтажника).

95. Сооружение и ремонт газонефтепроводов, газохранилищ и нефтебаз / P.A. Алиев. И.В. Березина, П.Г. Телегин, Е.И. Яковлев. М.: Недра, 1987.-271 с.

96. Справочник по сталям и методам их испытаний // под ред. К.Дайвеса. -М.: Металлургиздат, 1958. 566 с.

97. Стальные конструкции (СНиП П-23-81*) / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. - 96 с.

98. Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки. (ГОСТ 38088). М.: Издательство стандартов, 1991. - 5 с.

99. Субботин С.С., Михайленко В.И., Дефектоскопия нефтяного оборудования и инструмента при эксплуатации. М.: Недра, 1982. - 213 с.

100. Сухинин В.П., Лежнева A.A., Мелерович Г.М., Якушева Е.М., Фридляндская H.A. Концентрация напряжений в растягиваемых пластинах с местными утонениями при упругопластических деформациях и ползучести // Проблемы прочности. 1989. - № 12. - С. 19-23.

101. Тарасенко A.A. Напряженно-деформированное состояние круп-ногабаоитных резервуаров при ремонтных работах: Дис. канд. техн. наук. -Тюмень, 1991.-254 с.

102. Трощенко В.Т., Драган В.И. Исследование влияния концентрации напряжений на характеристики сопротивления усталостному разрушению сталей по критерию зарождения трещин // Проблемы прочности. 1986. -№2. - С. 3-8.

103. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (№116-ФЗ, введен в действие 21.07.97г.).152

104. Федик И.И., Лукин C.B. Резунов A.B., Сальников В.А., Окороков C.B. Диагностика оборудования для газовой и нефтяной промышленности методом ИК-термографии // Трубопроводный транспорт нефти. 1995. № 5. - С. 36-37.

105. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. -М.: Наука, 1986.512 с.

106. Фомичев С. К., Яременко М. А., Степаненко Д. И. Определение напряженного состояния потенциально опасных участков трубопроводов в процессе эксплуатации // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 1996. -№ 1. - С. 36-39.

107. Черняев К.В. Разработка системы предупреждения отказов и продления срока службы магистральных нефтепроводов России: Дис. докт. техн. наук. М., 1998. - 275 с.

108. Черняев В.Д. Состояние и перспективы развития трубопроводного транспорта нефти в России // Трубопроводный транспорт нефти. 1998. Специальный выпуск. - С. 50-56.

109. Шишминцев В.В. Использование тепловизора для диагностики электрооборудования //Трубопроводный транспорт нефти. -1998. -№6. -С.6-8.

110. Шумайлов A.C., Гумеров А.Г., Молдаванов О.И. Диагностика магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1992. - 251 с.

111. Экспериментальные исследования и расчет напряжений в конструкциях, под ред. Н.И. ГТригоровского. -М.: Наука, 1975. -163 с.

112. Экспериментальная механика (в 2-х кн.) : пер. с англ., под ред. А.Кабасян. М.: Мир, 1990.153

113. Griffith A.A. The Phenomenon of rupture and flow Solids. Trans Roy. Soc. A., 1920., vol. 221; The theory of rupture. - In: Proc. First Intern. Congr. Appl. Mech. Delft, 1924.

114. Hogg Rudy S. Storage-tank leak detection improved with cable-sensor system // Oil and Gas Journal, Jan. 10, 2000, Vol. 98, № 2, P. 46-48, 51-52.

115. Jordan E.H., Sandor B.J. Differential thermometry in fatigue and fracture research // 7th Congr. Mater. Test. Budapest, 1978. - Vol.2. - P.565-568.

116. Mackin T.J., Purcell Т.Е. The use of thermoelasticity to evaluate stress redistribution and notch sensitivity in ceramic matrix composites // Exp. Techn. 1996.-20, № 2. - P. 15-20.

117. Mayers Philip E. Use video camera expedites tank inspection procedure // Oil and Gas Journal, Nov. 11, 1996, Vol. 94, № 46, P. 83-88.

118. McClendon Robert M. Thermography in the Electronic Communications Industry // Materials Evaluation, № 9, v. 56, 1998, P. 1072-1075.

119. Lloyd Fons. Temperature method can help locate oil, gas, deposits // Oil and Gas Journal, Apr. 12, 1999, Vol. 97, № 15, P. 58, 60-64.

120. Oliver D.E. Stress patterns analysis by thermal emission (SPATE). Dynamic stress analyser. Ometron Limited Publ. U.K., 1986. -4 p.

121. Stanley P., Duliey-Smith J. M. The determination of crack-tip parameters from thermoelastic data // Exp. Techn. 1996.- 20, № 2.- P. 21-23.

122. Шлапак Jl.С. Науково-методичш основи д1агностування напруженно-деформованого стану надземных дшьниць нафтогазопровод1в: Автореф. дне. докт. техн. наук. 1вано-Франювськ, 1996. - 46 с.

123. ОПРОСНЫЙ ЛИСТ ЭКСПЕРТНОЙ ОЦЕНКИ Оценка индивидуальных особенностей дефектов (корректирующие баллы)

124. Параметры дефекта и резервуарной конструкции Балл

125. Цикличность Статическое (<15 циклов в год) днагружения Малоцикловое нагружение 1

126. Плотность "Темные", р„л>800 кг/м3 0о. я продукта "Светлые", рнп<800 кг/м3 1. Минимальная ниже -40°С 5од Йи « 15 температура от -20 до -40°С 3эксплуатации до -20°С 0

127. Г* Отсутствие ЭХЗ (катодная, протекторная) 3защиты Лакокрасочное наружное покрытие 1

128. С О § * от коррозии /\нтикоррозионное внутреннее 171 со о Неравномерная Крен 0осадка По площади основания 3резервуара По периметру основания

129. Отклонения от Вмятины, выпучины 2вертикали Угловатость монтажного стыка 3

130. ОЛЖНОСТЬ «.яы.ыацайьицид Дата- ПОДПИСЬгл о» & «с /V о^

131. ОПРОСНЫЙ ЛИСТ ЭКСПЕРТНОЙ ОЦЕНКИ Оценка индивидуальных особенностей дефектов (корректирующие баллы)

132. Параметры дефекта и резервуарной конструкции Балл

133. Условия эксплуатации ре згрвуа р ни. конструкций Цикличность нагружения Статическое(<15 циклов в год) О

134. Малоцикловое нагружение г

135. Плотность продукта "Темные", р„п>800 кг/м3 <0

136. Светлые", р„„<800 кг/м3 /

137. Минимальная температура эксплуатации ниже -40°С ¿Гот -20 до -40°С гдо -20°С о

138. Отсутствие защиты от коррозии , ЭХЗ (катодная, протекторная) 3

139. Лакокрасочное наружное покрытие

140. Антикоррозионное внутреннее 1

141. Неравномерная осадка резервуара Крен о1. По площади основания 3

142. По периметру основания .Г

143. Отклонения от вертикали Вмятины,выпучины

144. Угловатость монтажного стыка <?а л ей С о> п Й. л з: н Й о. Типовая конструкция Полистовая сборка 11. Рулонированные 2

145. Срок эксплуатации Вновь построенные о1. Менее 20 лет 11. Более 20 лет 3

146. Вместимость менее 1 ООО м3 оот 1 ОО'м3 до 5000 м3 ст 5000 м3 до 30000 м3 и 5 л си Я более 30000 м3

147. Материал стенки, химсостав, марка стали Малоуглеродистая сталь кипящаяполуспокойная г

148. Низколегированная сталь ои х X Си СЗ б Вид сварного соединения Стыковое о1. Угловое ^1. Нахлесточное г*

149. Тип сварки Ручная, меловыми электродами1. Ручная электродуговая 2

150. Полуавтоматическая в среде СОг /

151. Автоматическая под слоем флюса О1 ^ св | £ £ § О 1) 2 § Пояса стенки Нижний пояс стенки /1. ЗоийГмоментного НДС У5

152. Ориентация угол ср с направлением главных напряжении 0° < ф < 90° 11. Ф = 90° (вертикально) 31. Ф = 0° (горизонтально) оганизация 0/)Р ^Э^Щ^к^-ЦоЕА^М}^^^ экспертапжность ¡{(^ШШЖ С^ЦЬмЛфУ Дата, подпись ^.ОЧ.Ш? ^ЩШ158

153. ОПРОСНЫЙ ЛИСТ ЭКСПЕРТНОЙ ОЦЕНКИ Оценка индивидуальных особенностей дефектов (корректирующие баллы)

154. Параметры дефекта и резервуарной конструкции Балл

155. Отсутствие ЭХЗ (катодная, протекторная) ->

156. M защиты Лакокрасочное наружное покрытие ■i

157. В о от коррозии Антикоррозионное внутреннее 1л cç Неравномерная Крен 1s оа о осадка По площади основания ъс; £ резервуара По периметру основания <Г

158. Отклонения от Вмятины,выпучинывертикали Угловатость монтажного стыка о

159. Типовая Полистовая сборка 1конструкция Рулонированные Ла . Срок Вновь построенные ооа q. эксплуатации Мё.Чее 20 лет 1со 8. 1 h Более 20 лег -> оменее 1 ООО м3 о

160. ОПРОСНЫЙ ЛИСТ ЭКСПЕРТНОЙ ОЦЕНКИ Оценка индивидуальных особенностей дефектов (корректирующие баллы)

161. Параметры дефекта и резервуарной конструкции Балл

162. Цикличность Статическое(<15 циклов в год) О

163. Условия эксплуатации ре эгрвуа р их конструкций нагружения Малоцикловое нагружение С—

164. Плотность продукта "Темные", рШ1>800 кг/м3 О

165. Светлые", р„„<800 кг/м3 /

166. Минимальная температура эксплуатации ниже -40° С ¿>от -20 до -40°С 3до -20°С с

167. Отсутствие защиты от коррозии ЭХЗ (катодная, протекторная)

168. Лакокрасочное наружное покрытие 1

169. Антикоррозионное внутреннее 1

170. Неравномерная осадка резервуара Крен О1. По площади основания

171. По периметру основания <Г

172. Отклонения от вертикали Вмятины, выпучины 2

173. Угловатость монтажного стыка

174. Характеристика резервуа р! Типовая конструкция Полистовая сборка /1. Рулонированные

175. Срок эксплуатации; Ьновь построенные О1. Менее 20 лет 11. Более 20 лет о

176. Вместимость менее 1000 м3 < >от 100им3 до 5000 м3 /от 5000 м3 до 30000 м3 «*>более 30000 м3 .5"

177. Материал стенки, химсостав, марка стали Малоуглеродистая сталь кипящая 5"полуспокойная —>

178. Низколегированная сталь О

179. СварньЕ шв ы Вид сварного соединения Стыковое С1. Угловое ."51. Нахлесточное У

180. Тип сварки Ручная, меловыми электродами У1. Ручная электродуговая —>

181. Полуавтоматическая в среде С02 /

182. Автоматическая под слоем флюса о1 ^ Л § о » С о а II Пояса стенки Нижний пояс стенки 1. Зоны моментного НДС 3,

183. Ориентация угол ф с направлением главных напряжении 0° < ф < 90°1. Ф = 90° (вертикально) 1. Ф = 0° (горизонтально) О

184. Организация ^ ■ у $0- с ' гь 'к ■/ Ссуд. ~ ФИО эксперта 1олжность1. Дата, подпись160

185. ОПРОСНЫЙ ЛИСТ ЭКСПЕРТНОЙ ОЦЕНКИ Оценка индивидуальных особенностей дефектов (корректирующие баллы)

186. Параметры дефекта и резервуарной конструкции Балл

187. Цикличность Статическое(<15 циклов в год) 0нагружения Малоцикловое нагружение 2

188. Плотность "Темные", р„„>800 кг/м3 0о. продукта "Светлые", р,1П<800 кг/м3 {1. Минимальная ниже -40°С 5м ? § температура от-20до-40°С 3эксплуатации до -20°С 0

189. Отсутствие ЭХЗ (катодная, протекторная) 5

190. И в ° 1 * защиты Лакокрасочное наружное покрытие 1от коррозии Антикоррозионное внутреннее {п СС Неравномерная Крен 0

191. СО осадка По площади основания 3резервуара По периметру основания 5

192. Отклонения от Вмятины, выпучины 9вертикали Угловатость монтажного стыка 3

193. Типовая Полистовая сборка {конструкция ^улонированные 2а Срок Вновь построенные 0ее эксплуатации Менее 20 лет {и со а. X (- Более 20 лет 3менее 1000 м3 0

194. X о. Тип сварки Ручная электродуговая 1б Полуавтоматическая в среде С02 \

195. ФИО эксперта Дата, подпись Др. <Г>Г. РС>161

196. ОПРОСНЫЙ ЛИСТ ЭКСПЕРТНОЙ ОЦЕНКИ Оценка индивидуальных особенностей дефектов (корректирующиебаллы)

197. Параметры дефекта и резервуарной конструкции Балл

198. Цикличность Статическое(<15 циклов в год) /нагружения 1 'клоцикловое нагружение ¿т

199. Плотность "Темные", р„„>800 кг/м3о. продукта "Светлые", р,|М<800 кг/м'1 1°8. Минимальная ниже-40°С м Л >5 1§ 11 температура от -20 до -40°С у•эксплуатации до -20°С

200. Отсутствие ЭХЗ (катодная, протекторная) ч6 5 О а * защиты Лакокрасочное наружное покрытие гот коррозии Антикоррозионное внутреннее з§ « о Неравномерная Крен ьосадка Пд площади основания 2с; £ резервуара По периметру основания 5

201. Отклонения от Вмятины, выпучины 5вертикали Угловатость монтажного стыка 31. Типовая Полистовая сборка а. конструкция Рулонированные 31. Срок В.ювь построенные осо г> эксплуатации Менее 20 лет 34. е> л я Более 20 лет менее 1000 м3 О

202. Полуавтоматическая в среде СОг 1

203. Автоматическая под слоем флюса /

204. Й « ° £ Пояса стенки Нижний пояс стенки 31. Зоны моментного НДС 3

205. О Й Ориентация угол ср с 0° < ф < 90° 2н и <и 51 направлением главных Ф = 90° (вертикально) —унапряжении Ф = 0° (горизонтально) 2

206. УТА/Т*/ рганизация ' '' ^ ФИО эксперта1. Должность162

207. ОПРОСНЫЙ ЛИСТ ЭКСПЕРТНОЙ ОЦЕНКИ

208. Параметры дефекта и резервуарной конструкции Балл

209. Цикличность Статическое (<15 циклов в год) >нагружения Малоцикловое нагружение ъш Плотность "Темные", р„„>800 кг/м3 3

210. Отклонения от Вмятины, выпучины 5вертикали Угловатость монтажного стыка

211. Типовая Полистовая сборка гконструкция Рулонированные У1. Срок Вновь построенные ?

212. СО О. эксплуатации Менее 20 лет Ч

213. О м 8. й X t- Солее 20 лет чменее 1000 м3 ч

214. X о. 03 Тип сварки Ручная электродуговая чб Полуавтоматическая в греде С02 3

215. ОПРОСНЫЙ ЛИСТ ЭКСПЕРТНОЙ ОЦЕНКИ Оценка индивидуальных особенностей дефектов (корректирующие баллы)

216. Параметры дефекта и резервуарной конструкции Балл

217. Условия эксплуатации ре згрвуа р их конструкций Цикличность нагружения Статическое (<15 циклов в год) о

218. Малоцикловое нагружение 1

219. Плотность продукта РЙП>Щ-КР/М3- ¿о* 1■еъ&тыё-', рнп<800 кг/м3 < 1

220. Минимальная температура эксплуатации ниже -40°С 3от -20 до -40°С гдо -20°С о

221. Отсутствие защиты от коррозии ЭХЗ (катодная, протекторная) о

222. Лакокрасочное наружное покрытие О

223. Антикоррозионное внутреннее г

224. Неравномерная осадка ^ ^ резервуара Крен ъ1. По площади основания 2

225. По периметру основания ->

226. Отклонения от вертикали Вмятины, выпучины 1

227. Угловатость монтажного стыка 3

228. Характеристика резервуа ра Типовая конструкция Полистовая сборка ъ1. Рулонированные 2.

229. Срок эксплуатации Вновь построенные 31. Менее 20 лет /1. Более 20 лет 2

230. Вместимость менее 1000 м3 Оот 1 ОО^м3 до 5000 м3 •г^г^и^ Уот 5000 м3 до 30000 м3 лболее 30000 м3 *

231. Материал стенки, химсостав, марка стали Г11л оугл еродистая сталь кипящаяполуспокойная 2.

232. Низколегированная сталь а

233. Сварные шв ы Вид сварного соединения Стыковое 21. Угловое 21. Нахлесточное 3

234. Тип сварки Ручная, меловыми электродами ь~1. Ручная электродуговая 3

235. Полуавтоматическая в среде СОг z

236. Автоматическая под слоем флюсата ° £ О С ^^ ° ег о <и 5 X Пояса стенки Нижний пояс стенки 31. Зоны момептного НДС ?

237. Ориентация угол (р с направлением главных напряжении 0° < ф < 90° /1. Ф = 90° (вертикально) г

238. Ф = .0° (горизонтально) Организация У/^Л4 ФИО эксперта ' ,,

239. ОПРОСНЫЙ ЛИСТ ЭКСПЕРТНОЙ ОЦЕНКИ Оценка индивидуальных особенностей дефектов (корректирующие баллы)

240. Параметры дефекта и резервуарной конструкции Балл

241. Цикличность Статическое (<15 циклов в год) 0нагружения Малоцикловое нагружение 1

242. Плотность "Темные", р„п>800 кг/м3 0о. продукта "Светлые", р„„<800 кг/м3

243. Минимальная г иже -40°С 5"м 1 § температура от до -40°С ьэксплуатации до -20°С 0

244. Отсутствие ЭХЗ (катодная, протекторная) 3защиты Лакокрасочное наружное покрытие 1от коррозии Антикоррозионное внутреннее 1

245. П СО Неравномерная Крен 0осадка По площади основания 3резервуара По периметру основания £

246. Отклонения от Вмятины,выпучины гвертикали Угловатость монтажного стыка ъ

247. Ручная, меловыми электродами

248. X о. св Тип сварки Ручная электродуговая 1сЗ Полуавтоматическая в среде СОг <1

249. А ароматическая под слоем флюса 01 ^ (Я £ Пояса стенки Нижний пояс стенки /1. Зоны моментного НДС

250. А "о* о а Ориентация угол ф с 0° <мр < 90° /направлением главных напряжений ф = 90°(вертикально) г1 Ф = 0° (горизонтально) 0рганизация 'Ч' 7 И Т У ФИО эксперта {Ал^с-Ь.^-и^Лс ¿Г ^олжность1. Г иуу^п /с. т. и1. Дата, подпись /О. Г>4. 00166

251. ОПРОСНЫЙ ЛИСТ ЭКСПЕРТНОЙ ОЦЕНКИ Оценка индивидуальных особенностей дефектов (корректирующие баллы)

252. Параметры дефекта и резервуарной конструкции Балл

253. Цикличность Статическое (<15 циклов в год) 0нагружен ия Малоцикловое нагружение 2

254. Плотность "Темные", р„п>800 кг/м3 0а. продукта ■'Светлые", р„„<800 кг/м3 1

255. В- Минимальная ниже -40°С 84 1 § Й & температура от -20 до -40°С 3эксплуатации ди-20°С 0

256. Отсутствие ЭХЗ (катодная, протекторная) 3

257. П защиты Лакокрасочное наружное покрытие 1от коррозии Антикоррозионное внутреннее 1п со Неравномерная Крен 0осадка По площади основания 3с; £ резервуара По периметру основания 5

258. Отклонения от Вмятины,выпучины 2вертикали Угловатость монтажного стыка 3

259. Основные этапы работ по тепловизионному обследованию воздушных переходов магистральных трубопроводов:

260. Сбор информации об объектах контроля.

261. Апробация методики ИК-обследования НДС ВП в лабораторных условиях (испытание образцов с искусственными концентраторами напряжений, исследование НДС на опытной установке-модели ТП).

262. Натурное ИК-обследоваяйе ВП в эксплуатационных условиях:31. Панорамная ИК-съемка ВЦ

263. Детальная ИК-съемка участков ВП

264. Обработка результатов обследования, оценка уровня концентрации механических напряжений, сравнение с результатами теоретического расчета НД<р и данными предыдущих обследований, выдача заключения и рекомендаций.

265. Этап № 1. Сбор информации.

266. На основании собранных данных уточняется методика проведения тепловизионного обследования, необходимые сроки и объем контроля, а также производится предварительный теоретиче ский расчет напряженного состояния воздушных переходов.

267. Этап № 2. Лабораторная апробация методики обследования.21. Испытания образцов.

268. Для лабораторных испытаний на растяжение используют- ся плоские полнотолщинные образцы из трубной стали, изготовленные в соответствии с требованиями ГОСТ 1497-84. В качестве испытательной применяется разрывная машина с гидравлическим приводом.

269. Должны быть подготовлены как бездефектные образцы, так и образцы с искусственными иммитаторами дефектов: углублениями различной глубины, канавками, пропилами.

270. ИК-сканер устанавливается на расстоянии 0.5-1.5 м от плоскости захватов разрывной машины для наблюдения одновременно за всей рабочей зоной нагружаемого образца.

271. Длительность нагружения образцов выдерживается в пределах 3-6 мин. В процессе нагружения фиксируются следующие параметры: нагрузка, относительная деформация, диаграмма растяжения, температурное поле.

272. Экспериментальная установка.

273. ИК-съемка проводится в закрытом помещении при комнатной температуре при следующих режимах нагружения: 1)без нагрузки («нулевой кадр»), 2)при ступенчатом повышении давления, 3) после стравливания избыточного давления.

274. Обработка записанных термограмм при испытании образцов и при съемке экспериментальной установки заключается в оценке уровня концентрации напряжений в области искусственно .созданных дефектов (см. раздел «Этап №4»).170

275. Этап № 3. ИК-обследование ВП в эксплуатационных условиях.31. Панорамная ИК-съемка ВП.

276. Панорамная съемка ВП проводится при нескольких уровнях внутреннего избыточного давления в ТП (не менее двух) Рь Рг, Рз и т.д.

277. Оптимальные климатические условия для ИК-съемки:• отсутствие прямых солнечных лучей (пасмурная погода, вечернее, ночное время);• отсутствие атмосферных осадков;• отсутствие вблизи значительных источников ИК-излучения.

278. С целью обеспечения постоянства коэффициента излучения наружная поверхность ВП должна быть равномерно окрашена или очищена от краски, на поверхности не должно быть наслоений грязи, подтеков нефтепродуктов, других загрязнений.

279. При невозможности исключения воздействия солнечного света съемка производится с использованием узкополосного фильтра, отсекающего полосу ИК-излучения Солнца.

280. Для охвата всей наружной поверхности ИК-съемка ВП осуществляется с нескольких точек («стоянок») с расстояния 10-50 м, используется объектив 20° или 40°.

281. Детальная ИК-съемка участков ВП.

282. Детальная ИК-съемка, обнаруженных аномальных участков теплового поля наружной поверхности ВП проводится с расстояния 1-15 м с использованием объектива с углом зрения 7° (расстояние до объекта по возможности выбирается минимальным).

283. Остальные условия локальной ИК-съемки полностью аналогичны вышеназванным условиям проведения панорамной ИК-съемки.171

284. Этап № 4. Обработка результатов ИК-обследования ВП.

285. Обработка результатов ИК-съемки заключается в выявлении и оценке уровня концентрации напряжений в стенке ТП по измеренным значениям температур в различных точках на наружной поверхности ТП.

286. Участки ТП, где было обнаружено аномальное изменение температурного поля (излучательной способности),будем условно называть «дефектными».

287. Участки ТП, где не происходило нарушения равномерности температурного поля? будем условно называв «бездефектными».

288. Уровень концентрации напряжений определяется отношением изменения максимального уровня температур в «дефектной» зоне к изменению значений температур в близлежащей «бездефектной» области при двух уровнях нагрузки1. Рнач И Ркон.

289. Т.о. ККН в «дефектной» области определяется по формуле:дт т2 т1а Т -деф -деф-гдеккн дт1 т2 т1'норм норм норм

290. ДТдеф изменение зна Ч ений температур в области дефекта, ДТнорм - изменение зна ц ений температур в бездефектной области,

291. Т! и Т; зна Ч ения температур, замеренные соответственно при уровнях нагрузки Р,' и Рг1. Уфа 2000174,-з

292. МЕТОДИКА ЭКСПЕРТИЗЫ ПАРАМЕТРОВ ДЕФЕКТОВ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ РВС4 ■ • ч -,

293. Настоящая методика разработана в Уфимском государственном нефтяном техническом университете на кафедре «Сооружение газонефтепроводов, газохранилищ и нефтебаз» и Хозрасчетной научно-исследовательской лаборатории «Трубопроводсервис».

294. Авторы: Кантемиров И.Ф., научный руководитель к.т.н. Рафиков С.К.1. Введение

295. Применение современных методов и средств неразрушающего контроля для диагностики РВС связано с накоплением значительных массивов информации о выявленных дефектах.

296. Целью проводимой экспертизы параметров дефектов вертикальных стальных резервуаров РВС является оценка их влияния на напряженно-деформированное состояние корпуса резервуаров и установление степени потенциальной опасности.

297. Основные положения данной методики могут быть использованы для экспертной оценки параметров дефектов других металлических конструкций (трубопроводов, сосудов, работающих под давлением).

298. Процедура экспертизы по "оценке параметров дефектов металлических конструкций включает в себя следующие основные этапы:идентификацию дефектов;двухэтапную ранжировку дефектов;планирование ремонтных работ.

299. Дефекты и несовершенства конструкции любые отклонения или отступления параметров качества объекта от регламентированных нормативных значений, определяемых конструкторской, технологической и другой нормативно-технической документацией.

300. Степень опасности дефекта влияние наличия дефекта на уровень напряженно-деформированного состояния, на прочность, устойчивость и эксплуатационную надежность конструкции, с учетом возможного отказа и (или) разрушения резервуара.

301. Технологические дефекты дефекты, возникающие во время проведения строительно-монтажйыг и ремонтных работ.

302. Эксплуатационные дефекты дефекты, возникающие в процессе эксплуатации после некоторой наработки резервуара.

303. Идентификация дефектов процедура, в ходе которой с помощью не-разрушающего контроля уточняются вид повреждения, его характеристические размеры, форма и местоположение.

304. Ранжировка дефектов оценка потенциальной опасности, установка приоритетности выявленных дефектов. Оценка выявленных дефектов может проводиться по бальной системе.

305. Планирование ремонтных работ прогнозирование сроков и уменьшение затрат на проведение ремонтов исходя из оптимального соотношения «разумный риск - приемлемые затраты».

306. Схема проведения экспертизы дефектов вертикальных стальных резервуаров представлена на рисунке.178 ■ -74. Порядок проведения экспертизы параметров дефектов41. Идентификация дефектов

307. При идентификации дефектов по результатам контроля основного металла и сварных соединений РВС уточняются вид повреждения, его характеристические размеры, форма и местоположение.

308. При идентификации дефектов могут использоваться различные методы или сочетания методов контроля неразрушающие и разрушающие.