Регистрация / Вход
Прислать материал

МЕТОД АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ, КАК СРЕДСТВО ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ВЕРТИКАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ НЕФТЕБАЗ, ЭКСПЛУАТИРУЮЩИХСЯ В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА

Сведения об участнике
ФИО
Стручков Владислав Николаевич
Вуз
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова»
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Машиностроение. Энергетика
Раздел области наук
Тяжелое и среднее машиностроение
Тема
МЕТОД АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ, КАК СРЕДСТВО ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ВЕРТИКАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ НЕФТЕБАЗ, ЭКСПЛУАТИРУЮЩИХСЯ В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА
Резюме
В настоящее время все более актуальным становится вопрос об оценке текущего состояния промышленных объектов, таких как резервуарные парки для хранения нефтепродуктов. Предлагается метод акустической эмиссии для проведении обследования, который локализует опасные зоны для последующего применения традиционных методов дефектоскопии (ультразвуковой, радиационный и т.д.). Это позволяет формировать систему классификации дефектов и критерии оценки состояния объекта, основанные на реальном влиянии дефекта на объект.
Ключевые слова
Акустическая эмиссия, резервуарные парки, система классификации дефектов
Цели и задачи
Целью АЭ-контроля является обнаружение, определение координат и слежение (мониторинг) за источниками АЭ, связанными с дефектами на поверхности или внутри стенки объекта контроля, сварных соединений деталей и компонентов. Регистрация АЭ позволяет определить образование свищей, сквозных трещин, протечек в уплотнениях, заглушках.
Введение

В настоящее время все более актуальным становится вопрос об оценке текущего состояния промышленных объектов, таких как резервуарные парки для хранения нефтепродуктов. Это, прежде всего, связано со старением оборудования, необходимостью продления срока службы и обеспечения безопасности. К сожалению, сейчас проведение полного технического обследования резервуаров неразрушающими методами - это многоэтапный комплекс технологических мероприятий, включающий в себя процедуры слива нефтепродуктов, зачистки от остатков, удаление взрывоопасных газов, что требует не мало финансовых, временных и человеческих ресурсов эксплуатирующих организаций.

 

 

Методы и материалы

По данным, представленным ОАО «Саханефтегазсбытом», видно, что резервуарный парк состоит из 84 РВС емкостью от 400 м3 до 5000 м3 годов постройки, начиная с 1960 года до 1998 г. Периодичность и содержание технического обследования (диагностирования) данных объектов производится согласно Федеральному закону от 21.07.97 года N 116-ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов", где указана необходимость проведения экспертизы промышленной безопасности зданий, а также проводение диагностики, испытаний, освидетельствования сооружений и технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, в установленные сроки и по предъявляемому в установленном порядке предписанию федерального органа исполнительной власти в области промышленной безопасности, или его территориального органа.

Как известно, метод АЭ основан на регистрации и анализе упругих акустических волн, возникающих в твердом теле при процессах пластической деформации и разрушения (роста трещин, движения дисклокаций и т.д.) в контролируемых объектах. Это единственных метод, который позволяет в режиме реального времени следить за характером развития и образования дефектов в материале всего объекта, даже в режиме эксплуатации конструкции. Метод акустической эмиссии при проведении обследования локализует опасные зоны для последующего применения традиционных методов дефектоскопии (ультразвуковой, радиационный и т.д.).

Описание и обсуждение результатов

Техническое диагностирование резервуаров методом АЭ включает следующие мероприятия.

  1. Ознакомление с эксплуатационно-технической документацией
    При ознакомлении с технической документацией устанавливается ее комплектность. Сведения о диагностируемом резервуаре вносятся в опросный лист, подписываемый Заказчиком и Исполнителем.
  2. Анализ конструктивных особенностей резервуара, технологии его изготовления и монтажа, ремонта или реконструкции, а также условий эксплуатации;
  3. Определение наиболее нагруженных, работающих в наиболее тяжелых и сложных условиях элементов резервуара.
  4. Геодезические измерения горизонтальной осадки резервуара:

-контроль днища резервуара, в том числеуторного шва;

- контрольного шва [1, 2].

  1. Установка преобразователей АЭ. Размещение ПАЭ производится по схеме установки датчиков, разработанной Исполнителем, которая обеспечивает контроль сварных соединений и основного металла днища и монтажного шва резервуара.
  2. Проверка работоспособности АЗ аппаратуры с использованием имитаторов АЭ и калибровка каналов:

- определение акустических свойств материала контролируемого объекта: скорость распространения звука и коэффициент затухания акустических волн, импедансы материала;

- калибровка каналов: выбор коэффициента усиления каналов и порога амплитудной дискриминации;

- проверка необходимых характеристик АЭ сигналов: число выбросов, энергия, амплитуда, и пр.;

- оценка погрешности определения координат источников АЭ.

  1. Нагружение резервуара. АЭ контроль выполняется в процессе нагружения объекта путем изменения взлива до заранее выбранных величин Рисп и в процессе выдержки взлива на определенных уровнях в соответствии с графиком нагружения, разработанного Исполнителем.
  2. АЭ контроль. Оперативное накопление данных. В процессе контроля производится оперативное накопление данных. Одновременно на мониторе АЗ системы отслеживается развитие ситуации на контролируемом объекте в процессе фаз нагружения объекта для своевременной регистрации катастрофически активных источников АЭ и течей.
  3. Обработка и анализ данных АЭ контроля.  Накопленные данные обрабатываются и анализируются в соответствии с выбранной системой клас-сификации источников АЭ и критериев оценки состояния объекта:
  4. Выдача результатов. Остановка и подготовка шарового резервуара; анализ комплекта технической и эксплуатационной документации; наружный и внутренний осмотр шарового резервуара; геодезические измерения опорных стоек шарового резервуара (Рис. 3).

 

 

 

 

Используемые источники
1. РД-03-131-97 «Сосуды, аппараты, котлы и технологические трубопроводы. Акустико-эмиссионный метод контроля».
2. МР 38.18.015-94 «Методические рекомендации по акустико-эмиссионному контролю сосудов, работающих под давлением, и трубопроводов нефтехимических производств».
3. ПБ 03-593-03 «Правила организации и проведения акустико-эмиссионного контроля сосудов, аппаратов, котлов и технологических трубопроводов».

Information about the project
Surname Name
Struchkov Vladioslav Nikolaevich
Project title
Acoustic emission method as a means of technical diagnosis of steel vertical tanks of tank farms operating in the Far North
Summary of the project
At the present time it is becoming increasingly important question of assessing the current state of industrial facilities such as tank farms for the storage of petroleum products. It is proposed to the acoustic emission method for carrying out the survey, which locates the dangerous areas for further application of traditional methods of inspection (ultrasound, radiation, etc.). It allows you to create a system of classification of defects and the criteria for assessing the state of the object based on the real impact of the defect on the object.
Keywords
Acoustic emission, tank farms, the system of classification of defects