---

5.4 Контроль состояния защитного антикоррозионного покрытия

Контроль защитного антикоррозионного покрытия включает следующие работы:

определение дефектов изоляционного покрытия приборным методом с помощью искателей повреждений типа АНПИ, УКИ, ПКИ, УДИП и др.;

визуальный контроль состояния защитного покрытия;

определение толщины защитного покрытия;

определение адгезии защитного покрытия к металлу труб.

При визуальном осмотре выявляются механические повреждения и другие дефекты защитного покрытия.

Определение толщины защитного покрытия производится толщиномерами, позволяющими измерять толщину в интервале 0,2-25,0 мм с точностью 0,1 мм при температуре окружающего воздуха от –10 ° до +40 °С.

Объем работ по измерениям толщин устанавливается на основании результатов внешнего осмотра в зависимости от длительности эксплуатации. В южном сечении измерения проводятся не менее чем в четырех точках (через 90 градусов).

Измерения адгезии покрытия к металлу труб проводятся с помощью адгезиметров не менее чем в трех точках в соответствии с требованиями нормативных документов.

5.5 Контроль состояния основного металла труб

Контроль основного металла труб включает следующие работы:

- визуальный и измерительный контроль основного металла труб;

- определение фактической толщины стенки труб;

- выборочный ультразвуковой контроль дефектных мест металла труб;

- магнитопорошковую и/или цветную дефектоскопию металла труб;

- измерение твердости основного металла труб.

При визуальном осмотре выявляются наружные дефекты основного металла труб (коррозионные повреждения, царапины, задиры, трещины, прожоги, оплавления, вырывы, расслоения, металлические включения, закаты и прочие).

Определение фактической толщины стенки труб производится толщиномерами, позволяющими измерять толщину в интервале 0,2-50,0 мм с точностью 0,1 мм при температуре окружающего воздуха от –10 ° до +40 °С.

Объем работ по измерениям толщин устанавливается на основании результатов внешнего осмотра в зависимости от длительности эксплуатации. В каждом сечении измерения проводятся не менее чем в четырех точках (через 90 градусов). Во всех случаях измерения проводятся в местах, наиболее пораженных коррозией.

Выборочный ультразвуковой контроль производится в местах повышенного коррозионного износа и других дефектов, выявленных при визуальном осмотре, с целью выявления расслоений, трещин и других дефектов типа несплошностей основного металла.

Магнитопорошковая и цветная дефектоскопия основного металла труб производится с целью выявления поверхностных трещин и других дефектов.

Измерение твердости основного металла стенки труб производится с помощью переносных твердомеров с целью определения фактической твердости по шкале Бринелля (Роквелла) и сопоставления с допустимыми значениями твердости.

5.6 Контроль кольцевых сварных соединений трубопроводов

Контроль кольцевых сварных соединений труб проводится на открытых участках (в шурфах) и включает следующие работы:

визуальный и измерительный контроль сварных соединений;

ультразвуковой контроль сварных швов;

рентгенографический контроль сварных швов;

магнитопорошковую и/или цветную дефектоскопию сварных швов;

измерение твердости металла шва и зон термического влияния.

Проведение предварительного контроля сварных соединений осуществляется визуальным методом с инструментальным замером геометрических параметров швов.

Внешний осмотр и измерения геометрических размеров с помощью шаблонов производятся с целью выявления наружных дефектов: несоответствия размеров швов требованиям проекта, СНиП 3.03.01-87 и стандартов; трещин всех видов и направлений; наплывов, подрезов, прожогов, незаваренных кратеров, непроваров, пористости; отсутствия плавных переходов от одного сечения к другому; несоответствия общих геометрических размеров сварного узла требованиям проекта.

По результатам предварительного контроля определяется необходимый объем контроля неразрушающими методами: ультразвуковым, магнитопорошковым, рентгеновскими др.

Измерение твердости металла шва и ЗТВ производится с помощью переносных твердомеров с целью определения фактической твердости по шкале Бринелля (Роквелла) и сопоставления с допустимыми значениями твердости.

5.7 Акустико-эмиссионная диагностика участков трубопровода

АЭ-контроль проводится по специально разработанной "Программе обследования трубопроводов АЭ-методом" на потенциально-опасных участках трубопроводов (переходы через железные и автомобильные дороги, овраги, водные преграды) с целью выявления, идентификации и ранжирования развивающихся дефектов основного металла и сварных швов.

В случае выявления источников АЭ на данных дефектных участках проводится дополнительный дефектоскопический контроль одним из методов неразрушающего контроля: ультразвуковым, магнитопорошковым, рентгеновским и др.

5.8 Химический анализ, механические испытания и металлографические исследования металла и сварных соединений

Механические испытания, химический анализ и металлографические исследования металла и сварных соединений проводятся при отсутствии данных о первоначальных свойствах основного металла и сварных соединений, значительных коррозионных повреждений, появлении трещин в различных конструкциях и в других случаях, когда предполагаются ухудшения механических свойств, усталость при действии переменных или знакопеременных нагрузок, перегревы, действие чрезмерно высоких нагрузок и т.п.

Анализ химического состава и определение марки стали металла труб может производиться без вывода из эксплуатации методом оптико-эмиссионной спектрометрии.

Оценка прочностных характеристик металла труб может производиться путем пересчета значений измеренной твердости основного металла или непосредственно приборами типа TIME GROUP и др.

При необходимости для проведения механических испытаний вырезаются катушки длиной 500 мм с кольцевым швом, из которых изготавливаются образцы для механических испытаний, металлографических исследований основного металла и сварного соединения, для химического анализа основного и наплавленного металла.

5.9 Проверочные расчеты на прочность и расчеты остаточного ресурса

Расчеты конструктивных элементов трубопроводов на прочность и устойчивость и расчет остаточного ресурса безопасной эксплуатации трубопроводов по критерию допустимого коррозионного износа производятся по минимальной вероятной толщине стенки с учетом фактических значений механических характеристик металла труб и режимов эксплуатации трубопроводов с помощью специального программного обеспечения в соответствии с действующими нормативно-техническими документами.

Оценка технического состояния трубопроводов производится по всем результатам обследования. Для трубопроводов, отработавших установленный срок эксплуатации, определяется вероятностный остаточный ресурс работоспособности.

5.10 Обработка результатов обследования и порядок приемки работ

На основе анализа результатов проведенного обследования производится экспертная оценка фактического технического состояния трубопроводов по совокупности диагностируемых параметров, составляется заключение установленной формы о соответствии объекта требованиям промышленной безопасности, разрабатываются рекомендации о возможности и условиях дальнейшей безопасной эксплуатации, сроках и уровнях последующих обследований, необходимости проведения ремонта или исключения трубопровода из эксплуатации.

Специализированная экспертная организация, имеющая соответствующую лицензию Госгортехнадзора России, после проведения обследования трубопроводов предоставляет Заказчику заключение по результатам диагностирования трубопроводов установленного образца в количестве не менее двух экземпляров с оформлением акта приемки-сдачи выполненных работ. Заключение должно содержать подписи исполнителей (экспертов) работы и утверждающую подпись руководителя организации, проводившей обследование и оценку остаточного ресурса объекта.

Заказчик передает данное заключение в региональный отдел Госгортехнадзора России, который производит регистрацию заключения и в письменной форме уведомляет Заказчика и экспертную организацию о положительном решении или дает мотивированный отказ в регистрации заключения.

В случае отказа регионального отдела Госгортехнадзора России в регистрации, заключение возвращается в экспертную организацию для доработки и устранения замечаний.

После положительного решения о регистрации в территориальном органе Госгортехнадзора России заключение вкладывается организацией-владельцем в паспорт оборудования и является неотъемлемой частью документации на оборудование.

6 Расчеты напряженно-деформированного состояния трубопроводов

Проверку напряженно-деформированного состояния трубопроводов следует производить согласно СП 34-116-97. При расчетах трубопроводов должны учитываться нагрузки и воздействия, возникающие при их сооружении, испытании и эксплуатации. Нагрузки и воздействия, а также вызываемые ими усилия и напряжения, установленные нормативными документами на основании статистического анализа, называются нормативными. Расчетные значения нагрузок и воздействий определяются умножением нормативных величин на коэффициент надежности по нагрузке _f, учитывающий возможные отклонения их в неблагоприятную сторону, и коэффициент несущей способности труб и соединительных деталей . В зависимости от характера действия нагрузки и воздействия подразделяются на постоянные и временные (длительные, кратковременные и особые) по СНиП 2.01.07-85.

К постоянным относятся нагрузки и воздействия, действующие в течение всего срока строительства и эксплуатации трубопровода. Расчетные и нормативные значения постоянных нагрузок и воздействий определяются согласно СП 34-116-97 и СНиП 2.01.07-85.

Временными называются нагрузки и воздействия, которые в отдельные периоды строительства и эксплуатации могут отсутствовать.

Нагрузки и воздействия обычно действуют на сооружения совместно в тех или иных сочетаниях. Эти сочетания устанавливаются из анализа реальных вариантов одновременного действия различных нагрузок для рассматриваемой стадии работы конструкции или ее основания. По СНиП 2.01.07-85 устанавливаются основные сочетания нагрузок и воздействий, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных, и особые сочетания, включающие в себя, кроме нагрузок основного сочетания, одну из особых нагрузок, например, сейсмическую, взрывную, технологическую и т.п.

В качестве основных прочностных характеристик металла трубы в расчетах трубопроводов используются нормативные и расчетные сопротивления растяжению (сжатию) или фактические, если при проведении диагностических замеров последние оказались меньше нормативных. Нормативные сопротивления и принимаются равными минимальным значениям временного сопротивления _в и предела текучести _т соответственно. Расчетные сопротивления сварных швов, соединяющих между собой трубы и соединительные детали, выполненных любым видом сварки и прошедших контроль качества неразрушающими методами, должны приниматься равными меньшим значениям соответствующих расчетных сопротивлений соединяемых элементов согласно СП 34-116-97. При отсутствии этого контроля расчетные сопротивления сварных швов, соединяющих между собой трубы и соединительные детали, принимаются с понижающим коэффициентом 0,85.

Проверочный расчет толщины стенки t_R трубопровода, а также ее определение в случае ремонта по результатам диагностики производится согласно СП 34-116-97 следующим образом:

, (6.1)

где значения R определяются:

для трубопроводов, транспортирующих продукты, не содержащие сероводород,

;

для трубопроводов, транспортирующих сероводород содержащие продукты,

.

Здесь k - коэффициент несущей способности труб и соединительных деталей, значение которого принимается согласно СП 34-116-97 (для труб, заглушек и переходов- 1).

Значения коэффициентов: надежности по назначению трубопроводов _n, условий работы трубопровода m₂ надежности по материалу _m, надежности по нагрузке _f и условий работы трубопроводов, транспортирующих сероводородсодержащие продукты _s, принимаются согласно СП 34-116-97 по таблицам, приводимым в приложении Б.

Проверка общей устойчивости подземного трубопровода в продольном направлении выполняется по СП 34-116-97 по условию

S  m₂N_cp, (6.2)

где S - эквивалентное продольное осевое усилие в трубопроводе, возникающее от действия расчетных нагрузок и воздействий с учетом продольных и поперечных перемещений трубопровода;

N_cp - продольное критическое усилие, при котором наступает потеря продольной устойчивости трубопровода, с учетом принятого конструктивного решения трубопровода.

Продольное критическое усилие определяется по формулам, приводимым в [1, 3, 5].

Надземные трубопроводы долины проверяться на прочность, продольную устойчивость и выносливость при колебаниях в ветровом потоке в соответствии с СП 34-116-97.

7 Расчет остаточного ресурса трубопровода по минимальной вероятной толщине стенки труб по результатам диагностики

Сплошной контроль элементов трубопровода различными методами выполнить не всегда возможно (из-за недоступности некоторых его участков), а в ряде случаев в этом нет необходимости, поэтому применяют выборочный контроль и оценку поврежденности по наибольшим размерам выявленных дефектов. При этом необходимо применение статистических методов для уменьшения величины погрешности.