1. Этапы диагностических задач
Различная нормативная документация по оценке технического состояния технологического оборудования компрессорных станций (КС) методами неразрушающего контроля устанавливает вид и периодичность контроля, а также точность измерений при проведении необходимых для диагностирования и прогнозирования технического состояния технологического оборудования и трубопроводов с целью:
- определения соответствия параметров технического состояния технологического оборудования требованиям технической документации;
- выявления мест и причин неисправностей оборудования;
- определения оптимального срока вывода оборудования в планово-предупредительный ремонт (ППР) при его надежности и экономически выгодной эксплуатации;
- разработки оперативной исполнительной документации для дефектоскопистов.
Техническое состояние технологического оборудования характеризуется:
- соответствием проектных и фактических параметров оборудования;
- механическим износом от воздействия твердых примесей рабочей среды;
- износом в связи с воздействием агрессивной рабочей среды;
- состоянием стенок аппаратов.
Техническое состояние трубопроводов наземных, а также трубопроводов обвязки, характеризуется:
- износом в связи с эрозией металла;
- воздействием твердых примесей в рабочей среде;
- коррозией стенок трубопроводов;
- механическим износом и величиной линейных перемещений;
- состоянием опор и фундаментов.
Нормативная документация предусматривает измерения для трех этапов диагностических задач.
Первый этап – контроль за техническим состоянием оборудования путем сопоставления величин, полученных при измерении с номинальными, характеризующими то или иное техническое состояние объекта измерений в соответствии с регламентом, приведенным в таблице 1. Цель этапа – недопущение отклонения показателей технического состояния от номинальных.
Таблица 1. Контрольные измерения 1-го этапа
Наименование технологического оборудования | Вид контрольных измерений | Сроки передачи информации | Периодичность контрольных измерений | Исп-нители |
Обвязка устья скважины | вибродиагностика | в течение месяца | 1 раз в год по перечню | ЦПТЛОООГ |
ультразвуковой контроль | после проведения измерений | по запросу | ||
радиография | по формам | |||
Шлейф | ультразвуковой контроль | приложения | 1 раз в год по перечню | |
радиография | после ремонта, вновь вводимые | |||
Аппараты С-01, С-02, С-03 | вибродиагностика | приложения | 1 раз в год при зачистке язв | |
ультразвуковой контроль | по запросу | |||
Теплообменники Т-1, Т-2, Т-3 | вибродиагностика | приложения | 1 раз в год при зачистке язв | |
ультразвуковой контроль | ||||
Межблочные трубопроводы УКПГ с запорной регулируемой аппаратурой | вибродиагностика | приложения | 1 раз в год | |
ультразвуковой контроль | 1 раз в год по утвержденной схеме | |||
радиография | вновь вводимые, а также после ремонта 100 % согласно СНиП 3.05.05-84 |
Второй этап – определение технического состояния элементов и узлов оборудования, при этом задача диагностики заключается в обнаружении дефектов, неисправностей, а также причин, приведших к изменению технического состояния объекта диагностирования (таблица 2).
Таблица 2. Контроль измерения 2-го этапа
Вид специальных диагностических измерений | Цель измерений | Периодич-ность измерений | Органи-зация-испол-нитель |
1. Измерения на технологическом оборудовании | ЦПТЛ,ГТП | ||
1.1. Снятие динамических характеристик | Выявление изменений динамической жесткости систем: «оборудование – опоры», «трубопровод – опоры» и степени приближения к резонансному состоянию | При повышении вибрации | |
2. Измерение пульсации потока газа | Определение уровня и причин возникновения пульсации | - « - | - « - |
3. Проведение ультразвуковой дефектоскопии сварных швов. Радиографическая дефектоскопия | Соответствие технических параметров паспортным | По запросу | |
4. Измерение осадков оборудования, выявление характера и динамики осаждения | - « - | ||
5. Изменение полных механических напряжений трубопроводов обвязок ДКС косвенным методом | Выявление полного напряженного состояния трубопроводов в опасных сечениях | По запросу | - « - |
6. Проведение тензометрирования | Выявление уровня механических напряжений в стенках трубопроводов | При обнаружении непрекращающихся осадок оборудования | ЦПТЛ,ГТП |
7. Измерение виброакустических параметров запорной арматуры | Определение перетечек газа в кранах | По запросу | - « - |
Третий этап – прогнозирование изменения технического состояния оборудования, его элементов и узлов. Основная задача – определение фактического технического состояния оборудования для определения сроков проведения техобслуживания и ремонта.
На основании накопившейся информации разрабатываются:
- методики выявления зависимости развития выявленных дефектов от факторов (вибрации, напряженного деформирования и другие), воздействующих на состояние оборудования контролируемого объекта, учитывая их индивидуальные особенности эксплуатации;
- мероприятия и рекомендации по повышению надежности диагностируемого оборудования.
2. Выбор метода или комплекса методов и средств контроля
Выбор метода или комплекса методов и средств контроля следует проводить в соответствии с требованиями стандартов, технических условий, технологических схем и рабочих чертежей, утвержденных в установившемся порядке, на конкретный объект контроля, а также с учетом требований стандарта ГОСТ 20426-82 технических характеристик средств контроля, технологии их изготовления, размеров выявленных дефектов и производительности контроля.
Проведение диагностических измерений. Диагностические измерения (плановые, внеочередные) включают в себя комплекс работ, обеспечивающих определение пригодности технологического оборудования или трубопроводов к дальнейшей безопасной эксплуатации. Диагностические измерения предусматривают применение всех видов диагностики и контроля за исключением разрушающих.
При проведении диагностических измерений особое внимание должно быть уделено:
- состоянию опор и фундаментов;
- вибрации трубопроводов и аппаратов;
- зонам входа и выхода продукта;
- зонам измерения направления потоков коррозионной среды;
- зонам раздела фаз среды;
- зонам возможного застоя и скопления конденсата.
При измерении параметров, характеризующих техническое состояние технологического оборудования, технологических обвязок и трубопроводов, контролируются следующие узлы:
- на трубопроводах (шлейфах) участки: прямые, горизонтальные, вертикальные, наклонные, сужающие, поворотные;
- аппараты, работающие под давлением; емкости, резервуары.
При контроле сплошности металла аппаратов, емкостей, резервуаров УКПГ и ДКС 100 % - ному сплошному контролю подвергается днище и часть примыкающей к нему обечайки сепараторов, часть обечаек сепараторов, контактирующих с газожидкостной и газовой средой. Вибрационные измерения выполняются в контрольных точках, обозначенных на специальных схемах (рис. 1).
Рис. 1. Схема вибрационных измерений и толщинометрии сепаратора-распределителя (по заранее заданному маршруту измерений) |
На прямолинейных участках трубопроводов точки измерения вибрации располагаются по возможности равномерно по длине. Количество точек назначается исходя из длины участка между неоднородностями: до 1,5 м –1; до 3 м – 2; до 4 м – 3; более 4 м – 4. В число указанных точек не включены точки измерения на неоднородностях, ограничивающих участки. В каждой точке измеряются параметры вибрации в вертикальной и горизонтальной плоскости.
Измерения уровня вибрации на фундаментах технологических аппаратов и опор трубопроводов, на корпусах аппаратов в верхней и нижней точке, на трубопроводах (углы поворота, сужение в местах установки регулирующих устройств) проводятся при пуске линии в эксплуатацию с нагрузкой 60 % и 100 % от проектной производительности.
Пульсация давления газового потока измеряется в точках на входе и выходе нагнетателя ДКС, на входе и выходе каждого аппарата, а также в трех - четырех точках, расположенных равномерно на каждой трубопроводной линии между общим коллектором ДКС и нагнетателями и на станционном выходе в общий коллектор.
Для проведения тензометрирования используются тензорезисторы базой 10x20 мм и сопротивлением 200 Ом (например КФ5П1-15-200А-12), а также измерители статических деформаций (например, ИСД-3, диапазон измерений С-1000 ед., класс точности – 0,5).
Дефектоскопия сварных швов, аппаратов и трубопроводов ультразвуковым методом, а также проверка на сплошность металла стенок аппаратов и трубопроводов производится периодически в зависимости от условий эксплуатации, состава рабочей смеси, скорости коррозии металла, изменения напряженного состояния в металле, в зависимости от уровня и интенсивности роста вибрации. Объем ультразвукового контроля сплошности металла стенки трубопровода и технологических аппаратов определяется техническим заданием по контролю.
3. Оценка качества по результатам измерений