Цель: ознакомиться с методиками контроля резервуара вертикального стального.

Задачи: знать основы методик контроля РВС, цели, которые преследует определенный метод контроля, необходимое оборудование, используемое при различных методах; уметь устанавливать и определять функциональные параметры и признаки, используемые при диагностике РВС.

 

Методика ультразвукового контроля сварного соединения

 

К выполнению работ по дефектоскопии допускаются операторы, прошедшие обучение, имеющие удостоверение на право контроля и прошедшие стажировку с опытным оператором. Один раз в два года и после перерыва в работе свыше 6 месяцев операторы проходят аттестацию. Если в течение года будут обнаружены пропуски недопустимых дефектов, то оператор лишается права выдачи заключений по результатам УЗК на срок до 3 месяцев. По истечении этого срока оператор допускается к производству работ по дефектоскопии только после сдачи экзаменов.

Перед началом контроля поверхность металла очищают на расстоянии 50…70 мм с каждой стороны шва.

С целью обеспечения акустического контакта между щупом-искателем и изделием зачищенную поверхность протирают и смазывают автолом, солидолом, глицерином и т.п.

Контроль стыковых швов толщиной 4…20 мм ведут последовательно по обе стороны от усиления шва призматическими искателями. Искатель перемещают зигзагообразно вдоль шва, систематически поворачивая его вокруг оси на 5…10° для выявления различно расположенных дефектов.

Если на экране прибора в пределах рабочего участка развертки появится устойчивый сигнал, то устанавливают причину его появления, для чего, слегка перемещая искатель по поверхности металла, находят такое положение, когда амплитуда сигнала максимальная, определяют координаты отражателя, уточняя, не является ли наблюдаемый сигнал результатом отражения ультразвуковых колебаний от границы усиления шва. Если отраженный сигнал устойчив и его координаты находятся в районе шва, он фиксируется как дефект.

Контроль угловых сварных соединений производят с одной стороны за один проход при толщине свариваемых листов 4..12 мм, за два прохода при толщинах более 12 мм наклонными искателями с углом ввода луча 53…55 градусов.

Тавровые швы, соединяющие стенку с днищем, с допустимым технологическим непроваром контролируют прямым искателем. Величина непровара определяется методом сравнения величины эхо-сигнала от непровара с сигналом от канавки на образце.

Контроль швов, сваренных внахлестку, целесообразно проводить отраженным лучом, используя вначале искатель с углом ввода луча 50…55 градусов, затем – искатель с углом ввода 30…40 градусов.

Результаты ультразвукового контроля заносятся в журнал и протокол, а при необходимости, и в карту контроля. В журнале контроля указывают:

• тип сварного соединения и индекс (номер), присвоенный данному изделию и сварному шву, длина контролируемого участка;
• технические условия (инструкции), по которым проводилась дефектоскопия;
• тип дефектоскопа;
• результаты контроля;
• участки шва, непроконтролированные совсем или частично, подлежащие контролю;
• дата контроля;
• фамилия дефектоскописта.

Карта контроля включает:

• схему контролируемых швов с указанием их размеров и номеров, присвоенных им оператором;
• основные характеристики выявленных дефектов (условная высота и протяженность, минимальное расстояние между дефектами, их количество в шве, место их расположения в шве).

 

Методика инфракрасной спектроскопии

 

Диагностирование проводят в климатических условиях, обеспечивающих равномерное распределение температурного поля стенки резервуара до нагружения, преимущественно в ночное время, в туман, в пасмурные дни. Исключается влияние на корпус резервуара прямых солнечных лучей, других внешних источников инфракрасного излучения.

С целью обеспечения постоянства коэффициента излучения, поверхность стенки должна быть полностью окрашена или очищена от краски. Удаляют с поверхности наслоения грязи, коррозии, снега, льда.

Температура окружающей среды должна соответствовать температурному диапазону тепловизионного приемника. Оптимальное значение температуры среды при диагностировании +15°С (±5 °C).

Тепловизионную камеру устанавливают на расстоянии, соответствующем заданной глубине поиска дефектов.

Регистрируют «нулевой кадр», т.е. температурное поле стенки резервуара перед началом диагностирования.

Коэффициент концентрации напряжений в области дефекта определяют отношением приращения температуры в области концентратора и бездефектной области:

 

 

где   приращение температуры в области дефекта;

приращение температуры в бездефектной области.

 

Методика измерения сопротивления или электрической емкости

грунта в основании резервуара

 

Для измерения сопротивления или электрической емкости грунта в песчаную подушку вокруг резервуара на равных расстояниях вводят металлические зонды.

Подключают измеритель к электропитанию и к паре зондов с помощью коаксиальных кабелей и зажимов. После настройки измерителя коммутацию его по зондам производят в следующем порядке:

1. подключают первый кабель к первому зонду, а второй — ко всем остальным по очереди;
2. после чего первый кабель переключают поочередно ко всем остальным, начиная с третьего, и так далее.

По результатам измерения, используя определенную методику, составляют таблицы, обработка которых на ЭВМ позволяет установить факты и место утечки нефтепродукта, нарушения гидрофобного слоя или наличия хлопуна под днищем резервуара. В эту же таблицу записывают расстояние от зонда до упора, диаметр резервуара и название нефтепродукта.

Применяемое оборудование и приборы:

• зонды, изготовленные из углеродистой или нержавеющей стали;
• коаксиальный кабель;
• измеритель.

 

Функциональная диагностика резервуаров

 

Для стальных вертикальных резервуаров предлагается контролировать следующие функциональные параметры и признаки:

• полезный объем резервуара;
• давление в газовом пространстве;
• донный осадок (высота, состав, вязкость);
• загазованность (над и под понтоном, над плавающей крышей и т.д.);
• пирофорные соединения (наличие, степень их пожароопасности);
• электростатические заряды;
• защитное действие протекторов;
• тепловая изоляция (теплозащитные и другие свойства);
• глубина погружения плавающей крыши (понтона).

Функциональная диагностика проводится как при полной, так и при частичной диагностике.

 

Контроль давления в газовом пространстве резервуаров

 

В газовом пространстве резервуаров со стационарной крышей при эксплуатации должно поддерживаться давление и вакуум, предусмотренные проектом или назначенные при очередной диагностике в соответствии с техническим состоянием резервуара.

Избыточное давление и вакуум в резервуаре измеряются переносным U-образным манометром, присоединенным с помощью резинового шланга к специальному штуцеру на крышке одного из световых люков резервуара. Избыточное давление в резервуаре создают при заполнении его нефтепродуктом или водой, вакуум — при сливе. По величине избыточного давления (вакуума) судят о работоспособности дыхательной арматуры и о герметичности крыши резервуара.

При измерении давления и вакуума одновременно проверяют давление и вакуум срабатывания дыхательных клапанов.

Если при расчете на прочность и устойчивость по максимальной высоте заполнения выясняется, что в результате износа резервуар не способен выдержать проектную или назначенную величину давления (вакуума), то может быть назначен более низкий уровень давления (вакуума) на период последующей его эксплуатации. В соответствии с этим уровнем давления производят регулировку дыхательного и предохранительного клапанов.

В РВСП избыточное давление рано нулю, так как дыхательный клапан отсутствует.

 

Контроль пирофорных соединений

 

Пирофорные соединения, способные к самовозгоранию при контакте с кислородом воздуха, могут образоваться при хранении в резервуаре сернистых нефтепродуктов. Активность пирофорных отложений определяется температурой возгорания их при окислении кислородом воздуха.

Пирофорные соединения образуются путем химического соединения железа с сероводородом и элементарной серой. Пример соединения: .

Полной гарантией против образования пирофорных соединений в резервуаре может быть либо удаление серы и сероводорода из нефтепродукта, либо изоляция железа от них путем нанесения антикоррозионного покрытия.

Пирофорные соединения плохо проводят тепло и теплота выделяющаяся при окислении аккумулируется в массе отложений, что приводит к ее разогреву до опасной температуры.

Для определения температуры саморазогрева и температуры самовоспламенения пирофорных соединений отбирают пробу. Ее окисляют кислородом и определяют температуру саморазогрева и самовоспламенения.

 

Контроль электростатической искробезопасности

 

Электростатическая искробезопасность в резервуаре достигается при условии выполнения соотношения:

 

 

где   энергия разряда, который может возникнуть внутри резервуара, Дж;

коэффициент безопасности, выбираемый из условия допустимой вероятности зажигания;

минимальная энергия зажигания нефтепродукта, Дж.

Контроль электростатической искробезопасности в резервуаре сводится к определению энергии разряда, который может возникнуть внутри резервуара при наливе нефтепродукта. Величина электростатического заряда в резервуаре зависит от скорости движения нефтепродукта в трубопроводе перед резервуаром, поэтому для ограничения энергии электростатического заряда, попадающего в резервуар из трубопровода, уменьшают скорость движения нефтепродукта в трубопроводе или устраивают релаксационную емкость, через которую электростатические заряды отводятся в землю.

 

Перечень и состав работ, выполняющих при технической диагностике РВС

 

1. Анализ технической документации.
2. Выполнение контроля технического состояния конструкций и элементов РВС (П, ПК):

• Осмотр;
• Визуальный и измерительный контроль (ВИК);
• Ультразвуковая толщинометрия (УЗТ);
• Сканирование;
• Ультразвуковой контроль (УЗК);
• Акустико-эмиссионный контроль (АЭК);
• Капиллярный контроль;
• Течеискание пузырьковым вакуумным способом (вакуумирование);
• Контроль избыточным давлением (контроль давлением);
• Геодезические измерения;
• Нивелирование;
• Контроль отклонений от вертикали;

—   Контроль состояния антикоррозионного покрытия;

• Механические испытания и определение химического состава металла.

3. Проведение проверочных расчетов конструкций резервуара на прочность и устойчивость.
4. составление дефектной ведомости.
5. Формирование выводов по результатам технической диагностики:

• Оценка технического состояния  и определение  срока безопасной эксплуатации резервуара;
• Оформление предварительного заключения;
• Оформление отчета и заключения экспертизы промышленной безопасности (после проведения полной технической диагностики).