ЕДИНЫЙ ЦЕНТР
НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ
8 800 777 20 78Звонок по России бесплатный
Санкт-Петербург 8 812 640 40 13
Казань 8 843 211 21 31
Екатеринбург 8 343 384 56 58
Уфа 8 347 214 90 14
8 987 211 21 31
ndt@aprioris.ru | пн - пт 09:00 - 18:00

Комплексный диагностический мониторинг объектов повышенной опасности

Авторы статьи: Курок Анатолий Владимирович Директор, III уровень по АЭ контролю
Зыль Алексей Николаевич Гл. инженер, к. ф.-м. н., доцент кафедры охраны труда и законодательства о труде ГУО РИВШ, III уровень по АЭ контролю.

Задача по созданию безопасных условий эксплуатации оборудования весьма актуальна. Формирование нефтехимического комплекса в Беларуси пришлось на шестидесятые годы XX века, поэтому сегодня фактор времени дает о себе знать. Так, 75 процентов сосудов, работающих под давлением, полностью выработали эксплуатационный ресурс и нуждаются в замене.

Результаты анализа аварий и инцидентов, которые произошли за последнее десятилетие, показывают, что значительная их часть происходит из-за высокой степени износа оборудования. Однако чтобы заменить изношенное оборудование потребуется не один миллиард долларов инвестиций. И хотя обновление ведется, темпы его крайне низкие.

Особое значение в этой ситуации преобретают системы непрерывного слежения (мониторинга). Обеспечить высокий уровень эксплуатационной надежности оборудования особо ответственных объектов позволяют сегодня системы комплексного диагностического мониторинга (КДМ), которые осуществляют контроль в процессе эксплуатации на основе различных методов НК, измерения напряженно-деформированного состояния (НДС), рабочих параметров технологического процесса и методов слежения за факторами, влияющими на повреждаемость объекта.

Принципиальная особенность мониторинга заключается в том, что в течение всего периода эксплуатации система работает в автоматическом режиме. Система КДМ также может управлять в автоматическом режиме технологическим оборудованием, результаты работы которого напрямую сказываются на безопасной и надежной эксплуатации объекта в целом: изменять рабочий режим в заданных рамках (например, снижать давление или температуру).

ЗАО «Критерий» совместно с ООО «Интерюнис» (г. Москва) разработали и внедрили в промышленную эксплуатацию первую на территории Республики Беларусь систему КДМ. Система Лель-М /A-Line32D (DDM-M)/ установлена на реакторе Р-301 установки ЛК-6у ¹1 ОАО «Мозырский НПЗ».

В рамках этой программы были разработаны и в установленном порядке согласованы и утверждены ряд руководящих документов, регламентирующих вопросы эксплуатации и обслуживания системы КДМ. В декабре 2006 г. был произведен монтаж и наладка системы КДМ, 26 декабря система была принята в опытную эксплуатацию, а 07 февраля 2007 г. с участием представителей Проматомнадзора были проведены приемочные испытания и сдача системы в промышленную эксплуатацию.

Основным методом диагностики в системе мониторинга реактора Р-301 является метод акустико-эмиссионного (АЭ) контроля. Были установлены датчики АЭ, температуры, вибрации и давления, предоставляющие информацию о текущем состоянии реактора.

Во время эксплуатации система анализирует и накапливает всю информацию о техническом состоянии ОК в реальном времени. Данные диагностирования непрерывно поступают в модули, где оцифровываются, подвергаются предварительной обработке и далее передаются на центральную вычислительную станцию для окончательной обработки и отображения на дисплее в диспетчерской в режиме реального времени.

Рис. 1. Система КДМ, установленная на реакторе Р-301

Преимущества и перспективы использования систем КДМ на белорусских предприятиях обсуждались 5 – 6 апреля 2007 г. на международном научнотехническом семинаре «Системы мониторинга технического состояния опасных производственных объектов», организованном Проматомнадзором, концерном «Белнефтехим» и ЗАО «Критерий». В рамках семинара, который прошел на базе ОАО «Мозырский НПЗ», обсуждались вопросы о перспективах внедрения систем КДМ в Республике Беларусь, была произведена демонстрация работы системы, установленной на реакторе Р-301 (рис. 1).

За время промышленной эксплуатации системы КДМ состояние реактора Р-301 ухудшилось. Активность отдельных зон значительно увеличилась, что свидетельствовало о прогрессирующем развитии дефектов и возможности разрушения реактора. Исходя из анализа скорости нарастания акустической активности за период с января по май 2007 г., была запланирована и успешно осуществлена остановка реактора.

После остановки на демонтированном реакторе были проведены работы по НК с целью установления причин перехода реактора в предельное состояние. По результатам внутреннего осмотра обнаружены многочисленные нарушения целостности плакирующего слоя (вплоть до полного его отсутствия на отдельных участках, рис. 2). Размеры повреждений составляют до 5 мм. Такие повреждения ведут к нарушению структуры металла и резкой деградации механических свойств силовой оболочки. По результатам УЗК выявлены многочисленные несплошности в сварных швах и расслоения основного металла. Протяженность несплошностей по длине достигает 100 мм, по глубине – 15 мм. В одной из наиболее активных зон несплошности выявлены как в сварных швах (контроль качества сварных соединений), так и в околошовной зоне. Выявленные несплошности залегают на разных глубинах от 26 мм до 80 мм. Такие повреждения свидетельствуют о сильной деградации механических свойств металла и приводят к хрупкому разрушению объекта.

Рис. 2. Нарушение целостности плакирующего слоя

Таким образом, применение системы КДМ позволило, с одной стороны, продлить срок эксплуатации реактора, а с другой – избежать его разрушения. Экономический эффект от внедрения системы КДМ составил несколько миллионов долларов без учета того, что демонтированная система КДМ может быть легко адаптирована для установки на любое другое оборудование завода.

В 2008 г. ЗАО «Критерий» совместно с ООО «Интерюнис» устанавливает систему КДМ на ОАО «Гродно Азот», где по результатам проведенного технического диагностирования конвертора шахтного поз. Р-2 были выявлены многочисленные дефекты. На наружной и внутренней поверхностях конуса конвертора выявлены многочисленные (более 100) трещины длиной до 120 мм (рис. 3). В зонах расположения трещин наблюдались существенные микроструктурные изменения в сравнении с типичной картиной характерной для стали 09Г2С: во-первых, разнозернистость структуры (фиксируются участки протяженностью около 1 мм с бальностью 6 на фоне мелкозернистой структуры с бальностью 12); во-вторых, перлит практически отсутствует, а углерод находится в виде карбидов, в основном, по границам зерен. Эти факторы негативно сказываются на стойкости металла к возникновению и межкристаллитному развитию трещин после ремонта в процессе дальнейшей эксплуатации конвертора. Причиной наблюдаемых процессов изменения структуры явилось поверхностное воздействие температурного нагрева и деформаций металла при проведении технологических операций (прокатка, штамповка, гибка) в условиях нарушения их технологии.

Рис. 3. Результаты контроля внутренней поверхности конвертора шахтного Р-2

В результате было установлено, что при дальнейшей эксплуатации конвертора возможно образование и развитие новых дефектов, что может привести к разрушению конвертора. Для повышения безопасности эксплуатации конвертора было принято решение установить систему комплексного диагностического мониторинга для оперативного анализа технического состояния конвертора.

В дальнейших планах применения систем КДМ значится активное их внедрение как на действующих объектах, так и на стадии проектирования, а также завершение формирования соответствующей нормативной базы.

 

Как сэкономить?

Чтоб купить товар по минимальной цене необходимо:


Идет добавление в корзину...