ШАРИПОВ ВЯЧЕСЛАВ АЛЬБЕРТОВИЧ. ДИАГНОСТИКА ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ И НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

УДК 622
ШАРИПОВ В.А.
ДИАГНОСТИКА ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ И
НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Шарипов Вячеслав Альбертович
руководитель группы проектирования строительства скважин
ЗАО «Сибнефтепроект»
Электронная почта: v-albertovich@mail.ru
Аннотация. В статье проанализированы методы диагностики трубопроводов и
нефтегазопромыслового оборудования. В работе подробно исследованы методы НК,
применяемых для диагностики металлоконструкций. Показано что методами НК можно
выявить скрытые дефекты и предотвратить аварии на производстве.
Ключевые слова: промышленная безопасность, диагностика, неразрушающий
контроль.
SHARIPOV V.A.
DIAGNOSIS OF INDUSTRIAL SAFETY AND PIPELINES GAS EQUIPMENT
Sharipov Vyacheslav Albertovich
The head of group of engineering of construction of wells
CJSC "Sibnefteproekt"
E-mail: v-albertovich@mail.ru
Abstract. The article analyzes the methods of diagnostics of pipelines and gas equipment. We
have studied in detail NDT methods used for the diagnosis of metal structures. It is shown that the
methods of NDT can reveal hidden defects and prevent accidents in the workplace.
Keywords: industrial safety, diagnostics, non-destructive testing.
Введение. В предаварийном состоянии находятся промысловые трубопроводные
системы и нефтегазопромысловое оборудование большинства нефтедобывающих
предприятий России. Всего на территории Российской Федерации находится в
эксплуатации 350 тыс. км внутрипромысловых трубопроводов, на которых ежегодно
отмечается свыше 50 тыс. инцидентов, приводящих к опасным последствиям. Основными
причинами высокой аварийности при эксплуатации трубопроводов является сокращение
ремонтных мощностей, низкие темпы работ по замене отработавших срок трубопроводов
на трубопроводы с антикоррозионными покрытиями, а также прогрессирующее старение
действующих сетей.
В связи
с этим, становится недостаточным простого
технического
освидетельствования данных объектов, ввиду того, что технические осмотры имеют
длительные интервалы между обследованиями и используют устаревшие локальные
методы контроля.
Разрушение металлоконструкций технических устройств происходит в результате
производственных дефектов (главным образом неснятые напряжения и дефекты отливок),
недостатков расчета, а также случайных эксплуатационных воздействий (удары и т.п.),
превышающих допустимые нормы. Большое разнообразие размеров, конфигураций и
местоположений дефектов затрудняет выбор обобщенных количественных параметров
степени повреждения. Пользуются следующими частными параметрами:
-процент поврежденной площади;
-среднее число повреждений (дефектов на единицу площади);
-размеры (площадь, глубина) наибольшего повреждения или среднее значение
повреждений.
Перечисленные параметры, в какой-то степени, характеризуют степень повреждения
(без локализации дефектов и их распределения по поверхности металлоконструкций). В
практике ремонта металлоконструкций находят применение нормативы на предельную
степень повреждения по одному из перечисленных выше параметров.
Для объективного диагностирования состояния металлоконструкций наиболее
эффективны методы неразрушающего контроля.
Материалы и методы
Известно множество методов неразрушающего контроля, которые описаны в ГОСТ
18353-79 «Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов»). Согласно ГОСТу
методы неразрушающего контроля классифицируются на следующие виды:
 Визуальный измерительный метод дефектоскопии; Акустические методы;
 Магнитные методы; Оптические методы; Методы контроля проникающими
веществами;
 Радиационные методы; Радиоволновые методы; Тепловые методы; Тепловизионный
контроль; Электрические методы
 Электромагнитный (вихревых токов) метод
Для металлоконструкций наиболее пригодны методы, перечисленные ниже.
Капиллярные методы. Эти методы основаны на проникновении специальных жидких
веществ в полости дефектов объекта диагностирования, в результате чего на поверхности
объекта образуется изображение этих дефектов. Наиболее простой разновидностью
капиллярного метода является «керосиновая проба», используемая для определения
поверхностных трещин, пор и других дефектов поверхностей элементов
металлоконструкций машин.
Визуально-оптические методы основаны на получении информации о состоянии
объекта диагностирования при визуальном наблюдении при помощи оптических средств.
К числу применяемых при этом оптических средств относятся: зеркала, линзы, микроскопы
и эндоскопы. Последние обеспечивают возможность обследования внутренних
поверхностей не только металлоконструкций, но и цилиндров ДВС (через отверстия для
свечей или форсунок), и гидроцилиндров (через штуцера трубопроводов и рукавов).
Ультразвуковой метод является одной из разновидностей акустического
неразрушающего контроля, в основе которого лежит регистрация упругих волн,
возбуждаемых в объекте диагностирования. В объект диагностирования ультразвуковые
колебания вводят при помощи пьезоэлектрических преобразователей в импульсном или
непрерывном режимах. Существует несколько разновидностей ультразвукового метода. В
применении к диагностированию металлоконструкций строительных машин наиболее
подходит импульсный эхо-метод, основанный на измерениях параметров коротких
ультразвуковых импульсов, посылаемых с поверхности объекта диагностирования и
отражаемых от внутренних дефектов и обратной стенки объекта. Принцип работы прибора,
в котором использован ультразвуковой эхо-метод, аналогичен принципу работы эхолота
(гидролокатора). Эти приборы включают в себя генератор и приемник ультразвуковых
импульсов, электронный осциллоскоп, устройства синхронизации, развертки и др.
Применяют серийные ультразвуковые дефектоскопы УДМ-1М, УДМ-ЗМ, ДУК-66П,
УД-10ЦА, которые работают в диапазоне ультразвуковых частот от 60 до 6000 кГц.
Магнитные методы основаны на регистрации магнитных полей рассеяния,
возникающих при специальном намагничивании объектов диагностирования. Вокруг
дефектов
образуются
аномалии
полей
рассеяния.
Для
диагностирования
металлоконструкций строительных машин применимы три разновидности магнитных
методов: магнитопорошковый, индукционный и феррозондовый.
Для
реализации
магнитопорошкового
метода
объект
диагностирования
намагничивают путем пропускания тока непосредственно через объект или медный
стержень, расположенный вблизи объекта. В некоторых случаях при помощи
электромагнита в объекте диагностирования создают постоянное магнитное поле.
Индукционный метод основан па измерениях аномалий магнитного поля рассеяния
между полюсами электромагнита переменного тока, установленного в зоне контроля
объекта диагностирования. Для индикации аномалий магнитного поля используется
искательная катушка, размещенная между полюсами электромагнита, возбуждающего
поле.
Электро-потенциальный метод основан на измерении распределения потенциалов на
поверхности объекта диагностирования, через который с целью получения электрического
поля пропускают ток. К зачищенной поверхности объекта прижимают токовые и
потенциальные электроды. Питание токовых электродов осуществляют от аккумулятора
или низковольтного сетевого источника постоянного тока. В последнем случае величину
тока можно регулировать не только реостатом в цепи электродов, но и регулируемым
трансформатором в цепи переменного тока.
Выводы. Таким образом, существует немало методов неразрушающего контроля, при
помощи которых можно проводить диагностику металлоконструкций технических
устройств. Своевременная диагностика позволяет выявить образовавшиеся дефекты и
следить за их развитием. Благодаря чему можно спрогнозировать ресурс работы
металлоконструкций и оборудования в целом.
Список литературы
1. Федеральный закон от 21.07.1997 № 116-ФЗ (ред. от 31.12.2014 г. № 514-ФЗ «О
промышленной безопасности опасных производственных объектов».
2. ГОСТ 18353-79 «Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов»