Цель: дать определение понятию диагностика; ознакомиться с комплексом мероприятий, относящихся к диагностике резервуаров, обеспечивающих поддержание работоспособного состояния РВС.

 

Задачи: знать виды диагностического контроля, требования по подготовке резервуара к диагностике, каким образом проводятся осмотры всех конструкций РВС.

 

Термины и определения

 

Диагностика – комплекс мероприятий по получению и обработке информации, установления технического состояния и принятия решения по дальнейшему использованию.

Диагностический контроль – событие, проводимое для получения и обработки информации, установлению технического состояния и принятия решения по дальнейшему использованию РВС.

Обследование – комплекс мероприятий по внешнему и внутреннему и внутреннему осмотру резервуара и территорий в пределах его обвалования.

Дефектоскопия – совокупность мероприятий по обнаружению  внутренних и поверхностных дефектов в геометрической форме тела резервуара и в металле без его разрушения.

Техническое обслуживание – комплекс операций по поддержанию работоспособности РВС.

Ремонт —  комплекс операций по восстановлению исправностей и восстановления ресурса резервуара и его элементов.

Капитальный ремонт – ремонт, выполненный для восстановления исправностей и полного или близкого к полному восстановления ресурса резервуара.

 

Общие положения диагностики

 

По срокам проведения диагностический контроль резервуаров делится на очередной и внеочередной. Внеочередная диагностика резервуаров проводится в следующих случаях:

• после аварии или пожара на резервуаре;
• при достижении срока амортизации.

В процессе эксплуатации каждый резервуар должен подвергаться полной и частичной диагностике в зависимости от его технического состояния, условий и режимов эксплуатации.

Полная диагностика проводится не реже 1 раза в 10 лет. Частичная – не реже 1 раза в 5 лет.

Для полной диагностики резервуар должен быть очищен и дегазирован до санитарных норм. Частичная диагностика может проводиться без вывода резервуара из эксплуатации.

При частичной диагностике выполняются следующие работы:

• визуальный осмотр резервуара и его оборудования;
• измерение толщины листов стенки, кровли;
• измерение отклонений образующих от вертикали, местных деформаций стенки и горизонтальность выступа окрайки и основания под ней;
• составление заключения о техническом состоянии резервуара.

При полной диагностике необходимо выполнить, кроме вышеперечисленных, следующие работы:

• визуальный осмотр стенки, кровли и днища с внутренней стороны;
• визуальный осмотр понтона (при его наличии);
• измерение толщины стенки, днища, кровли и понтона;
• контроль сварных соединений физическими методами;
• механические испытания, металлографические исследования и химический анализ металла (в необходимых случаях);
• зондирование днища и основания резервуара с целью выявления утечки;
• обработать полученные результаты измерений толщины всех элементов резервуара, определить остаточный срок службы для них по коррозионному износу;
• определить расчетом допустимую толщину листов для различных поясов, окрайки, днища и кровли и полученные результаты сравнить с результатами измерений.

 

Требования по подготовке резервуара к обследованию и дефектоскопии

 

Перед выполнением работ внутри резервуара все трубопроводы, связанные с этим резервуаром, должны быть отключены от него закрытием задвижек и установкой заглушек. Место и время установки заглушек должно быть записано в вахтенном журнале.

До начала работ по обследованию и дефектоскопии необходимо следующее:

• подготовить карты разверток стенки, днища и кровли, для нанесения на них обнаруженных дефектов и отступлений от проектов СНиП и стандартов;
• подготовить яркую краску и кисть для нанесения отметок дефектов днищ, стенки и кровли;
• получить инструктаж по пожарной охране по ТБ у инженера и письменное разрешение руководителя объекта на проведение работ на территории резервуарного парка и внутри резервуара;
• подготовить оборудование, приспособление, требующихся для осмотра и измерений.

 

Осмотр конструкций и сварных соединений

 

Целью осмотра конструкции и сварных соединений является выявление поверхностных дефектов, приводящих к местному уменьшению толщины металла, уменьшению толщины и изменению формы сварного шва.

Осмотру подлежат наружная и внутренняя поверхности стенки и кровли и внутренняя поверхность днища.

Все выявленные дефекты подлежат измерению по глубине, протяженности (площади) и нанесению на карту осмотра.

Поверхностные дефекты основного металла и сварного шва

Осмотр сварных соединений конструкций с внешней стороны резервуара должен проводиться по мере необходимости и каждый раз при выводе резервуара на ремонт.

К поверхностным дефектам основного металла относятся:

• коррозионное повреждение: сплошное или местное;
• царапины вдоль и поперек листа (более опасны царапины поперек листа);
• плены — тонкие металлические корки в форме языков на поверхности металла, вытянутые в продольном направлении листа. Их отделяют от основного металла путем подрубания зубилом в продольном направлении листа. Плены не имеют прочной связи с основным металлом, поэтому уменьшают расчетную толщину стенки;
• местные оплавления металла и вырывы — углубления произвольной формы и глубины, образовавшиеся, как правило, в процессе монтажа (ремонта) при срезывании или отрыве технологических пластин или кронштейнов. Эти дефекты могут быть удалены путем пологой зачистки наждачным кругом;
• неметаллические включения (шлак, порода, окалина и др.) нарушают сплошность металла, уменьшают его расчетное сечение.

Все вышеназванные дефекты приводят к уменьшению толщины стенки и местному ее ослаблению, некоторые дефекты создают концентрацию напряжений, поэтому должны быть выявлены и устранены.

К поверхностным дефектам сварного шва относятся:

• кратер — образуется в металле вследствие резкого обрыва дуги в конце сварки; кратер уменьшает сечение шва и может явиться очагом образования трещин, поэтому подлежит исправлению;
• подрез — канавка в основном металле вдоль сварного шва с одной или двух сторон и уменьшает сечение основного металла, вызывает концентрацию напряжений;
• прожог — это сквозное отверстие в сварном шве, образовавшееся в процессе вытекания сварочной ванны. Прожог должен быть тщательно зачищен и заварен;
• непровар — это неполное заполнение сварного соединения металлом, который снижает статическую и усталостную прочность шва, повышает склонность конструкции к хрупкому разрушению;
• шлаковое включение и газовая пора — несплошность сварного соединения, которые могут располагаться в шве между отдельными слоями, внутри наплавленного металла и выходить на поверхность.

Поверхностные дефекты металла, как правило, устраняются перед приемкой нового резервуара в эксплуатацию. Однако не все поверхностные дефекты удается выявить и устранить в процессе монтажа резервуара. Некоторые поверхностные дефекты образуются в процессе эксплуатации. Поэтому при осмотре резервуара необходимо обращать внимание на все виды дефектов и наносить их на карту осмотра.

Для оценки состояния поверхности основного металла и сварных швов и принятия решения по результатам осмотра, полученные при осмотре результаты сравниваются с требованиями проекта и СНиП 3.03.01-87.

 

Осмотр плавающей крыши и понтона

 

При осмотре плавающей крыши и понтона необходимо проверить прилегание затвора к стенке резервуара; вертикальность направляющих и опорных стоек; герметичность сварных швов коробов и мембраны; отсутствие чрезмерной деформации мембраны; отсутствие нефтепродукта в коробах; толщину стенки коробов и мембраны; степень износа трущихся частей затвора и коррозионного повреждения металлических деталей.

 

Осмотр тепловой изоляции

 

При осмотре теплоизолирующих резервуаров проверяют толщину изоляционного слоя, его плотное прилегание к металлу, отсутствие намокания нефтепродуктом.

Теплопотери могут быть выявлены с помощью инфракрасной спектроскопии  (с помощью специального прибора тепловизора).

 

Ультразвуковой контроль сварных соединений

 

Ультразвуковой контроль применяют для выявления внутренних и поверхностных дефектов в сварных швах и околошовной зоне без расшифровки характера дефектов по типу. Здесь определяется условная протяженность, глубина и координаты дефектов. Ультразвуковая дефектоскопия производится только при температуре воздуха +5…+55 .

 

Измерение толщины металла

 

Толщину металла измеряют по каждому из следующих элементов резервуара:

• стенка (отдельно по каждому поясу);
• патрубок на стенке (по нижней образующей);
• днище (окрайка и центральная часть);
• стационарная крыша (настил и несущие конструкции);
• плавающая крыша (короба и центральная часть).

Толщину листов верхних поясов, начиная с третьего, проверяют по образующей вдоль шахтовой лестницы в трех точках по высоте каждого пояса (низ, середина, верх).

Толщину нижних трех поясов проверяют по четырем диаметрально-противоположным образующим, проверка толщины остальных поясов производится в любых доступных местах, но не менее чем в трех точках.

Толщину патрубков, размещенных на листах первого пояса, измеряют в нижней части не менее чем в двух точках.

 

Измерение геометрической формы стенки

 

Измерение геометрической формы стенки проводится с целью отклонений формы от проектных требований и норм по СНиП 3.03.01-87.

Измерения выполняются с помощью теодолита или каретки, вертикально перемещающейся по стенке резервуара. Для отсчета показаний по линейке используют отвес, перекинутый через блок каретки, или теодолит.

 

Зондирование основания резервуара

 

Сущность метода заключается в зондировании грунта под днищем резервуара с целью выявления факта наличия и места нахождения утечек нефтепродуктов по месту обнаружения диэлектрических аномалий.

Аномалия с повышенной, по сравнению с фоновыми значениями, удельной проводимостью или диэлектрической проницаемостью относят к скоплению ржавчины или скоплений воды в месте нахождения хлопуна.

Аномалии с пониженной проводимостью или меньшей величиной диэлектрической проницаемости относят к скоплению нефти и нефтепродуктов в грунте подушки резервуара.

Данный метод позволяет обнаружить зоны утечки нефтепродуктов через днище, повышенного коррозионного износа днища при высоком уровне грунтовых вод, а также идентифицировать вид дефекта: отпотина, утечка, повышенная коррозия и хлопун днища.

 

Нивелирование днища

 

Осадка основания вызывает деформацию днища и стенки резервуара и может привести к трещинам и разрушению резервуара.

Целью нивелирования основания и днища резервуара в процессе его эксплуатации является получение информации о состоянии основания и днища, выявление недопустимых по величине осадок основания и хлопунов днища для принятия мер по их устранению. Нивелированию подлежат окрайка днища по наружному периметру резервуара, фундамент лестницы и фундамент под запорную арматуру у резервуара.

Нивелирная съемка должна выполняться каждый раз в одних и тех же точках, закрепленных маркерами во время гидравлических испытаний после строительства.

Число точек измерений отметки окрайки должно быть не менее 8, но не реже, чем через 6 м, обход против хода часовой стрелки

В первые четыре года после ввода резервуара в эксплуатацию рекомендуется ежегодно проводить нивелирование окрайки. Через 4 года, как правило, осадка основания стабилизируется, поэтому в последующие годы достаточно проводить контрольные нивелирования окрайки днища один раз в 5 лет или каждый раз при очередном диагностическом контроле.

При нивелировании днища необходимо обратить внимание:

• на плотность опирания днища на основание, отсутствие пустот вследствие размыва атмосферными осадками основания, на погружение окрайки днища в грунт;
• на трещины, выбоины и растительность на отмостке.