РД 03-380-00. 
Наименование зоны контроля

РД 03-380-00. Наименование зоны контроля
Инструкция по обследованию шаровых резервуаров и газгольдеров для хранения сжиженных газов под давлением

      Стройка - Главная Написать нам
 
 
ПК Инфоплюс-смета Сварка - документы Бизнес-планы Исследования Тендеры  
 
 

 

 

 

 

Случайно выбранные документы:
СП 13-102-2003 - Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений

 

 

 

Сварка ->  Химические, нефтехимические производства ->  РД 03-380-00 -> 

 

 

№ п/п

Наименование зоны контроля

Объем контроля

1

Участки основного металла внутренней поверхности в местах приварки горловин люков и патрубков

Ширина не менее 100 мм

2

Участки основного металла внутренней и наружной поверхности в местах приварки к оболочке накладных пластин опорных стоек

На 100 мм от накладных пластин в каждом направлении

3

Кольцевые сварные швы между сферическим верхним и нижним днищами с лепестками оболочки

100%

4

Сварные швы между элементами сферического верхнего и нижнего днищ

100%

5

Сварные швы приварки горловин люков и патрубков к оболочке

100%

6

Сварные швы и зоны внутренней и наружной поверхности в местах с дефектами

Места с дефектами

7

Сварные швы и зоны внутренней и наружной поверхности в местах проведенных ремонтов

Места проведенных ремонтов

 

5.6.4. Метод магнитной памяти металла (ММП контроль)

5.6.4.1. ММП контроль, основанный на измерении поля остаточной намагниченности (Hp), является рекомендательным неразрушающим методом контроля целостности оболочки шарового резервуара, проводится в соответствии с Методикой экспресс-диагностики сосудов и аппаратов с использованием магнитной памяти металла [9] и применяется для оценки напряженно-деформированного состояния шаровых резервуаров с учетом неоднородности структуры металла. При ММП контроле используется эффект магнитной памяти металла к зонам действия максимальных рабочих нагрузок. ММП контроль не требует специальной подготовки поверхности металла и проводится в процессе эксплуатации хранилища.

5.6.4.2. ММП контролю подлежат все сварные швы, участки днища, расположенные посредине между относительно жесткими узлами, а также участки, расположенные посредине между зонами приварки опор к оболочке.

5.6.4.3. ММП контроль осуществляют два оператора. Один оператор выполняет сканирование датчиками, другой оператор следит на экране прибора за изменениями измеряемого параметра. В отдельных случаях допускается ММП контроль осуществлять одним оператором.

5.6.4.4. Зоны ММП контроля основного металла и сварных соединений разбиваются на несколько участков. Рекомендуемая длина каждого участка 4-5 м. Длина участка может быть увеличена для ускорения контроля, но при этом дискретность записи (расстояние между фиксируемыми точками контроля) увеличивается. Разбиение зон ММП контроля на несколько участков делается для выполнения записи измерений в блок памяти прибора. Условное обозначение (кодирование) участков производится на клавиатуре прибора в виде нескольких цифр. При этом рекомендуется первой цифрой (или двумя первыми цифрами) обозначать порядковый номер зоны ММП контроля. Например, код 112 означает номер зоны ММП контроля 11, участок 2.

5.6.4.5. При обнаружении скачкообразного изменения знака и величины Нр на поверхности контролируемого участка мелом или краской делается отметка. Затем производится запись результатов контроля в блок памяти прибора.

5.6.4.6. Направление сканирования должно быть одинаковым для всех контролируемых зон ММП контроля. Начало и направление сканирования, а также условная разбивка зон ММП контроля на участки обозначаются на формуляре хранилища в целях дальнейшей обработки результатов контроля. По результатам контроля каждой намеченной зоны ММП контроля выявляются зоны максимальной концентрации напряжений, которые характеризуются максимальным градиентом величины |DHp| по длине контролируемого участка Lk.

5.6.4.7. Компьютерная система обработки данных в сочетании с двухканальным датчиком автоматически определяет значение измеряемого градиента магнитного поля |DHp|/DLk и фиксирует на экране его графическое изображение.

5.6.4.8. После выполнения контроля всех участков основного металла и сварных швов рекомендуется произвести контроль в зонах концентрации напряжений на предмет выявления в них возможных дефектов методом УЗД. Наиболее опасным для развития повреждения сварного шва является совпадение зон концентрации напряжений от технологии сварки (непровары, шлаковые включения, смещение кромок и т.д.) с концентрацией в этом месте рабочих нагрузок.

5.6.4.9. По результатам контроля методом магнитной памяти на формуляре хранилища строятся эпюры распределения величины Hp по всем проконтролированным участкам, указываются зоны потери устойчивости шарового резервуара и зоны максимальной концентрации напряжений. Далее производится анализ напряженно-деформированного состояния хранилища.

 

5.6.5. Ультразвуковая толщинометрия металлоконструкций шаровых резервуаров

5.6.5.1. Ультразвуковая толщинометрия производится для выявления возможного уменьшения толщины элементов оболочки шарового резервуара в целях определения скорости коррозионного или коррозионно-эрозионного износа.

5.6.5.2. Ультразвуковая толщинометрия элементов оболочки шарового резервуара проводится в соответствии с ГОСТ 28702-90 [20] с помощью ультразвуковых толщиномеров отечественного и зарубежного производства, позволяющих измерять толщину в интервале 0,6-1000 мм с точностью до 0,1 мм при температуре окружающего воздуха от -10 до +40°С и отвечающих требованиям ГОСТ 28702-90 [20].

5.6.5.3. Объем работ по измерениям толщин устанавливается на основании визуального контроля внутренней поверхности и в зависимости от длительности эксплуатации. Для оценки толщины металла оболочки шаровых резервуаров за длительный период эксплуатации необходимо установить постоянные точки измерений, обозначив их несмываемой краской.

5.6.5.4. Количество точек измерения в общем случае должно быть следующее:

– не менее четырех на каждом лепестке оболочки (причем по одной из них на расстоянии не более 100 мм от сварного шва между лепестком, сферическим верхним и нижним днищами);

– не менее двух на каждой части сферического верхнего и нижнего днища (одна на расстоянии не менее 100 мм от сварного шва между днищем и лепестком, другая на расстоянии не менее 50 мм от сварного шва между частями днища);

– не менее двух на впускном и выпускном патрубке;

– в местах, наиболее пораженных коррозией, - по усмотрению специализированной организации.

5.6.5.5. Поверхность металла оболочки в точках измерений должна быть зачищена до шероховатости Rz = 40 по ГОСТ 2789-73 [21], диаметр контактного пятна не менее 30 мм.

5.6.5.6. Результаты ультразвуковой толщинометрии оформляются в виде протокола с приложением схемы расположения точек измерений на развертке оболочки шарового резервуара (приложения 3, 4).

 

 

5.7. Металлографические и электронно-фрактографические исследования структурного и коррозионного состояния основного металла и материала сварных швов оболочки

 

5.7.1. Металлографические и электронно-фрактографические исследования проводятся в случае визуального обнаружения трещиноподобных поверхностных дефектов, щелевой и точечной коррозии, возникших в процессе эксплуатации, а также для шаровых резервуаров, для которых периодичность обследования по табл.4 раздела 9 установлена менее 8 лет.

Кроме того, металлографические исследования проводят в случае определения механических свойств стали без использования стандартных образцов.

5.7.2. Металлографические исследования проводятся с целью оценки структуры металла и степени ее изменения, а также при установлении степени ее коррозионных и коррозионно-механических повреждений под воздействием эксплуатационных факторов.

5.7.3. Для проведения металлографических исследований могут быть использованы как разрушающие, так и неразрушающие методы.

5.7.4. Проведение металлографических исследований неразрушающим методом осуществляется методом "реплик".

5.7.5. При использовании разрушающего метода используют шлифы, изготовленные из вырезанной массивной заготовки или из микропроб размером (1,2-1,5)х(5-10)х(15-25) мм с наибольшим сечением рабочей части не менее 3 мм2. Места микропроб подвергаются механической зачистке до устранения концентраторов напряжений. Необходимость проведения восстановительного ремонта в месте отбора микропробы устанавливается специализированной организацией, проводящей обследование.

5.7.6. Исследования структуры стали с применением методов количественной металлографии проводятся в соответствии с ГОСТ 5639-82 [22] и ГОСТ 5640-82 [23].

5.7.7. Электронно-фрактографические исследования проводятся и целях определения степени охрупчивания (повреждения) металла различных зон сварного соединения и установления причин его трещинообразования.

5.7.8. Изломы для электронно-фрактографического анализа получают при испытаниях стандартных ударных образцов (ГОСТ 9454-78 [24]) при отрицательных температурах, обеспечивающих наличие на поверхности разрушения "хрупкого квадрата", или при разрушении микропроб, предварительно охлажденных в жидком азоте для получения хрупкого излома. В обоих случаях следует предусмотреть меры по предотвращению коррозионных повреждений при отогреве и сушке изломов.

5.7.9. Выбор оборудования для проведения электронно-фрактографического анализа и определения доли межзеренной составляющей Fм, указывающей на повреждение границ зерен, осуществляется в соответствии с методическими указаниями МР 5-81 [25].

5.7.10. Степень межзеренного охрупчивания металла, вызванного ослаблением границ зерен из-за наводороживания, сульфидного и хлоридного растрескивания и иных неблагоприятных процессов, определяется по величине прироста доли межзеренного разрушения DFм в хрупком изломе по сравнению с хрупким изломом исходного материала.

5.7.11. Порядок определения степени межзеренного охрупчивания металла оболочки приведен в пп.5.8.3.4 и 5.8.3.5.

 

5.8. Определение механических свойств и отбор проб материала

 

5.8.1. Определение химического состава материала оболочки

5.8.1.1. При обнаружении аварийных дефектных мест оболочки шарового резервуара, а также после пожара, стихийных бедствий и длительных простоев по решению специализированной организации проводится комплексная оценка физико-механических свойств металла различных зон сварных соединений.

5.8.1.2. Определение химического состава стали проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 22536.0-87 - ГОСТ 22536.12-87, ГОСТ 22536.14-87 [26] титриметрическим, спектральным или другими методами, обеспечивающими необходимую точность химического анализа.

5.8.1.3. Химический анализ стали проводят после зачистки поверхности металла (пробы) до металлического блеска, исключающей искажение результатов анализа состава металла.

5.8.1.4. При интерпретации результатов химического анализа допускаемые отклонения содержания легирующих элементов в готовом прокате учитывают согласно техническим требованиям к низкоуглеродистым и низколегированным сталям (ГОСТ 27772-88 [27],
ГОСТ 380-94 [28], ГОСТ 19281-89 [29] и др.).

5.8.1.5. При комплексной оценке физико-механических свойств основного металла и металла различных зон сварных соединений производится вырезка массивной заготовки в виде круга диаметром 300 мм, содержащей сварной шов.

5.8.1.6. Вырезку металла необходимо проводить из наиболее нагруженных мест, удобных для последующего ремонта.

5.8.1.7. На вырезанную заготовку наносится маркировка (номер резервуара и лепестка), направление прокатки, расположение и характер (вертикальный, заводской, монтажный) шва, указывается внутренняя и внешняя поверхность.

5.8.1.8. Для определения степени повреждения металла под воздействием эксплуатационных факторов и оценки механических свойств металла допускается проводить отбор микропроб размером в соответствии с п.5.7.5.

5.8.1.9. Микропробы отбираются с внутренней части шарового резервуара механическим (скол, спил, срез), электроэрозионным или иным способом, обеспечивающим получение микропробы требуемых размеров без деформации металла.

5.8.1.10. При выполнении п.5.8.1.9 рекомендуется отбор микропроб проводить на трех уровнях: в жидкой фазе, газовой фазе и в зоне переменного смачивания. На каждом уровне микропробы отбираются от основного металла и металла шва и (или) околошовной зоны вертикального шва.

5.8.1.11. Количество проб и места их отбора устанавливаются специализированной организацией в зависимости от степени повреждения шарового резервуара, выявленной при проведении обследования.

5.8.1.12. Места отбора микропроб подвергаются механической зачистке до устранения концентраторов напряжений.

5.8.1.13. При вырезке массивной заготовки определяют механические свойства при растяжении (предел текучести, временное сопротивление, относительное удлинение) и ударную вязкость, а также проводят металлографический анализ в целях выявления повреждения (деградации) структуры и наличия микротрещин. При обследовании шаровых резервуаров, испытывающих в процессе эксплуатации малоцикловое нагружение, проводят испытания на малоцикловую усталость по ГОСТ 25859-83 [30].

5.8.1.14. Количество образцов и температуры испытаний устанавливаются специализированной организацией, проводящей обследование с учетом требований
ГОСТ 7564-73 [31]. Испытания на статическое растяжение и ударную вязкость проводят по ГОСТ 1497-84 [32] и ГОСТ 9454-78 [24] соответственно.

5.8.2. Оценка прочностных характеристик материала оболочки без вырезки массивной заготовки

5.8.2.1. Характеристики прочности определяют по результатам химического, металлографического и дюрометрического анализа.

5.8.2.2. Твердость стали по методам Виккерса или Бринелля на стационарных твердомерах устанавливают в соответствии с ГОСТ 2999-75 [33] и ГОСТ 9012-59 [34] соответственно. Минимальные размеры проб и требования к подготовке поверхности металла приведены в ГОСТ 2999-75 [33] и ГОСТ 9012-59 [34].

5.8.2.3. Допускается измерение твердости проводить непосредственно на объекте переносными твердомерами статического или динамического типов по ГОСТ 22761-77 [35] и ГОСТ 18661-73 [36] соответственно. Применение твердомеров других типов разрешается при условии обеспечения необходимой точности измерений.

5.8.2.4. Требования к качеству зачистки поверхности, размеру и плоскости зачищаемой площадки устанавливают в соответствии с техническим паспортом используемого твердомера. При измерении твердости основного металла зачищаемая площадка должна располагаться на расстоянии не менее 100 мм от сварного шва и не далее 300 мм от места отбора пробы.

5.8.2.5. Количество замеров твердости на пробу или точку должно быть не менее трех при использовании стационарных твердомеров, исключая случай существенного (более 10%) рассеяния значений твердости и обнаружения с помощью переносных твердомеров аномально низких или аномально высоких значений твердости.

5.8.2.6. При существенном рассеянии значений твердости количество измерений увеличивается до 9 на точку.

5.8.2.7. В качестве характеристики твердости стали принимается среднеарифметическое значение.

5.8.2.8. При обнаружении аномально низких или аномально высоких значений твердости устанавливают форму и размер этой области аномальной твердости. Количество замеров устанавливают специалисты, проводящие измерения.

5.8.2.9. При способах отбора микропроб, обеспечивающих полное отсутствие наклепа металла, измерение твердости проводят в соответствии с п.5.8.2.2, а определение предела текучести допускается проводить в соответствии с ГОСТ 22762-77 [37].

5.8.2.10. Предел текучести сталей в интервале от 200 до 450 МПа рассчитывается по результатам химического и количественного металлографического анализа.

5.8.2.11. Предел текучести низкоуглеродистых и низколегированных сталей (кроме сталей с карбонитридным упрочнением) рассчитывается по формуле

,

где s0 - напряжение трения решетки a -железа, для настоящего расчета принимается равным 30 МПа;

sп - напряжение за счет упрочнения стали перлитом, sп  =2,4П, МПа, здесь П - процент перлитной составляющей;

Dsт.р - напряжение за счет упрочнения твердого раствора легирующими элементами, устанавливаемое по величине их концентрации Ci - в % по массе легирующих элементов в a - железе (феррите);

Dsт.р = 4670 СС+N +33 CMn + 86 CSi +31 CCr + 30 CNi + 11 CMo + 60 CAl +

+ 39 CCu + 690 CР + 3 CV + 82 CTi, МПа

Dsд - напряжение за счет упрочнения дислокациями, оценивается по плотности дислокаций r,

где Dsд = 5 Gb r1/2, МПа, - для горячекатаных и нормализованных сталей допускается принимать Dsд = 30 МПа;

d - средний условный диаметр зерна феррита, определяемый по ГОСТ 5639-82 [22];

Ky =20 МПа·мм1/2.

5.8.2.12. Предел текучести сталей с карбонитридным упрочнением рассчитывается по формуле

,

где Dsд.у - напряжение за счет упрочнения стали дисперсными частицами, определяемое по следующему выражению:

,

где G = 8,4·104 МПа - модуль сдвига;

b = 2,5·10-7 мм - вектор Бюргерса;

D - размер (диаметр) дисперсных упрочняющих частиц, мм;

l - межчастичное расстояние, мм.

5.8.2.13. Погрешность оценки предела текучести не превышает при определении по:

п.5.8.2.9 и п.5.8.2.11    - ±7%;

п.5.8.2.12                      - ±10%.

5.8.2.14. Временное сопротивление стали рассчитывается по соотношению

sв = 0,34НВ или sв = 0,34(HV).

Для исследуемого класса сталей значения твердости по Виккерсу (HV) и Бринеллю (НВ) принимаются совпадающими.

5.8.3. Дюрометрический метод оценки характеристик прочности материала оболочки

5.8.3.1. При установлении степени охрупчивания металла DТК за счет пластической деформации (наклепа) в зонах изменения формы элемента конструкции или выявленных зонах концентрации напряжений используется дюрометрический метод (измерение твердости) с применением переносных твердомеров.

5.8.3.2. Определение степени охрупчивания стали в результате пластической деформации устанавливается по соотношению

DТК = А(HVэ - HVн),

где А = 0,16 °С/МПа;

HVэ, HVн - твердость стали после эксплуатации на момент обследования и в исходном состоянии (до эксплуатации).

5.8.3.3. При отсутствии сведений о твердости стали в исходном состоянии в качестве ее значения принимается среднее значение трех измерений твердости вне зоны развития пластической деформации (концентрации напряжений) соответствующего элемента конструкции.

5.8.3.4. Степень межзеренного охрупчивания  металла определяется по соотношению

,

где ,  - приведенная доля в процентах межзеренной составляющей в хрупком изломе до и после эксплуатации соответственно;

В - коэффициент пропорциональности, а именно В = 1,04 °С,  = 10 °С для стали со структурой феррита и феррит + перлит и  =20 °С для стали со структурой мартенсита и бейнита отпуска, сорбита и троостита.

5.8.3.5. При отсутствии сведений о строении изломов в исходном состоянии следует принять  = 0.

5.8.3.6. В качестве степени межзеренного охрупчивания металла оболочки принимается наибольшее значение  одного из его элементов отдельно для основного металла и металла сварного шва.

5.8.3.7. Для конструкций, выполненных из разнородных материалов, степень межзеренного охрупчивания определяется для каждой стали.

5.8.3.8. Суммарная степень охрупчивания оболочки в пределах зоны пластической деформации определяется по выражению

 

6. ИСПЫТАНИЯ ШАРОВЫХ РЕЗЕРВУАРОВ НА ПРОЧНОСТЬ И ГЕРМЕТИЧНОСТЬ

 

6.1. Проверка прочности и герметичности производится путем гидравлических испытаний оболочки шарового резервуара после проведения ремонтных работ по устранению обнаруженных дефектов и повреждений.

6.2. При проведении огневых работ во время ремонта по устранению дефектов и повреждений гидравлические испытания проводятся в обязательном порядке.

6.3. В случае ремонта шарового резервуара без проведения огневых работ гидравлические испытания допускается заменять пневматическими при обязательном условии контроля этого испытания методом акустической эмиссии (раздел 5.6.2).

6.4. Подготовка и проведение гидроиспытаний оболочки проводится в соответствии с требованиями ПБ 10-115-96 [7], ТУ 26-01-150-80 [1].

6.5. Разность температур оболочки шарового резервуара и окружающего воздуха не должна вызывать конденсацию влаги на поверхности оболочки при гидроиспытаниях.

6.6. Максимальное пробное давление при гидроиспытаниях определяется в соответствии с действующей нормативно-технической документацией [7]. Время выдержки при пробном давлении должно быть не менее 10 мин.

6.7. После выдержки шарового резервуара при пробном давлении величину давления необходимо снизить до расчетного и произвести визуальный контроль наружной поверхности оболочки, сварных швов и разъемных соединений.

6.8. Шаровой резервуар считается выдержавшим гидроиспытания, если при этом не обнаружено следующих дефектов:

– падения давления;

– течи на основном металле, в сварных швах и разъемных соединениях;

– трещин или признаков разрывов;

– видимых остаточных деформаций элементов.

6.9. Результаты гидроиспытаний шарового резервуара оформляются в виде протокола, где указываются его характеристики (номер, емкость, продукт хранения, рабочее давление, марка стали и т.д.), максимальное давление при испытаниях, рабочая среда, результаты испытаний, заключение и фамилии специалистов, проводивших испытания.

 

7. ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ШАРОВЫХ РЕЗЕРВУАРОВ

 

7.1. По результатам полного технического обследования на основании полученных данных все выявленные дефекты и повреждения должны быть сопоставлены с требованиями действующей нормативно-технической документации и руководящих документов:
ТУ 26-01-150-80 [1], ПБ 10-115-96 [7], СНиП 3.03.01-87 [38], ОСТ 26-291-94 [39].

7.2. При необходимости оценки однородности данных, полученных в результате полного технического обследования шарового резервуара, применяется статистическая обработка.

7.3. К недопустимым отклонениям относятся следующие дефекты и показатели:

– следы пропусков на основном металле и сварных швах наружной поверхности;

– коррозионное растрескивание в зонах концентрации напряжений (места приварки опор к подкладным листам и подкладных листов опор к оболочке, места приварки лепестков оболочки к сферическому нижнему и верхнему днищам, застойные зоны, места скопления влаги и коррозионных продуктов, места раздела фаз “газ - жидкость”, места изменения направления потоков, зоны входных и выходных штуцеров);

– трещины всех видов в металле сварного шва;

увод и смещение кромок на величину, превышающую требования ТУ 26-01-150-80 [1];

– прочностные характеристики металла (временное сопротивление или условный предел текучести) отличаются от нормативных более чем на 5% в меньшую сторону;

– отношение предела текучести к временному сопротивлению свыше 0,75 для легированных сталей и свыше 0,65 для углеродистых;

– относительное удлинение для легированных сталей менее 17%, для углеродистых - менее 19%;

– трещины, рваные места крепежных деталей опор;

– отклонение опор от прямолинейности более 0,2%;

– овальность шарового резервуара в экваториальном сечении превышает 0,5% диаметра [1];

– местные деформации в виде выступов и вмятин более 5 мм при любых толщинах стенки [1];

– другие дефекты и отклонения, превышающие требования ТУ 26-01-150-80 [1] и
ОСТ 26-291-94 [39].

7.4. Решение вопроса о техническом состоянии шарового резервуара и условиях его дальнейшей безопасной эксплуатации при выявлении отклонений, указанных в п.7.3, принимается на основании результатов поверочных расчетов на прочность и на устойчивость с учетом изменения формы и геометрических размеров элементов, фактических свойств металла и состояния сварных швов.

7.5. Все выявленные при полном техническом обследовании дефекты и повреждения элементов шарового резервуара, которые могут быть исправлены, должны быть устранены с последующими испытаниями и контрольной проверкой.

7.6. Ремонтные и восстановительные работы конструктивных элементов шарового резервуара и защиты наружной поверхности оболочки должны производиться согласно графику на ремонт в соответствии с требованиями ПБ 10-115-96 [7].

7.7. Ремонт шаровых резервуаров, находящихся под давлением, не допускается.

7.8. Целесообразность ремонта шарового резервуара и сроки его безопасной эксплуатации должны решаться в каждом конкретном случае на основании результатов полного технического обследования и с учетом технико-экономического анализа.

 

8. РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА СТАТИЧЕСКОЙ, ХРУПКОЙ И ЦИКЛИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ ШАРОВЫХ РЕЗЕРВУАРОВ

 

8.1. Расчетная оценка прочности производится в целях установления соответствия шарового резервуара требованиям действующих норм прочности и определения условий дальнейшей безопасной эксплуатации.

8.2. Необходимость проведения расчетов на прочность и их методика определяются специализированной организацией, проводящей полное техническое обследование, по результатам полученных данных в ходе обследования.

8.3. Поверочные расчеты шарового резервуара выполняются в соответствии с
РД РТМ 26-01-111-78 [40]. Поверочный расчет шарового резервуара на статическую прочность проводится в соответствии с ГОСТ 14249-89 [41], ГОСТ 24755-89 [42],
ГОСТ 25221-82 [43], ГОСТ 26202-84 [44]. Поверочный расчет на прочность при малоцикловых нагрузках - в соответствии с ГОСТ 25859-83 [30]. Поверочный расчет на хрупкую прочность - в соответствии со СНиП II-23-81* [45] и Руководства по расчету стальных конструкций на хрупкую прочность [46].

8.4. Шаровой резервуар считается работоспособным, если его основные элементы имеют запасы прочности для статических и малоцикловых условий нагружения не ниже величин, указанных соответственно в ГОСТ 14249-89 [41] и ГОСТ 25859-83 [30].

8.5. Величина допускаемого внутреннего давления Р на момент проведения полного технического обследования зависит от фактических физико-механических свойств металла элементов оболочки шарового резервуара и толщины стенки:

,

где j - коэффициент прочности сварного шва;

- допускаемое напряжение, МПа;

hт, hв - коэффициенты запаса прочности;

здесь sт, sв - минимальные значения предела текучести и временного сопротивления элементов оболочки (МПа) из сравнения фактических данных, полученных согласно п.5.8.2, и данных НД;

Smin - минимальная толщина стенки оболочки по результатам толщинометрии, мм;

Dmax - максимальный внутренний диаметр шарового резервуара по результатам измерений, мм.

8.6. Формула определения величины допускаемого внутреннего давления P (п.8.5) применима для идеальной сферической оболочки. При определении допускаемых напряжений s (п.8.5) необходимо учитывать краевые эффекты (вызванные сопряжением со сферической оболочкой патрубков, опор, люков и др.) коэффициентами концентрации напряжений [30]. Величина коэффициентов концентрации напряжений определяется в каждом конкретном случае.

8.7. При неудовлетворительных результатах расчетной оценки прочности шарового резервуара с дефектами дефектные места подлежат ремонту с обязательным последующим обследованием. При невозможности устранения дефектов дальнейшая эксплуатация шарового резервуара не допускается. При удовлетворительных результатах расчетной оценки прочности шарового резервуара с дефектами условия его дальнейшей безопасной эксплуатации определяются специализированной организацией.

 

9. ОЦЕНКА ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ И НАЗНАЧЕНИЕ СРОКОВ СЛЕДУЮЩИХ ПОЛНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ

ОБСЛЕДОВАНИЙ ШАРОВЫХ РЕЗЕРВУАРОВ

 

9.1. Оценка остаточного ресурса безопасной эксплуатации шарового резервуара производится на основании результатов полного технического обследования:

– по данным наружного и внутреннего осмотра металлоконструкций;

– по данным геодезических измерений опорных стоек;

– по данным неразрушающих методов контроля оболочки;

– по фактическим физико-механическим характеристикам, химическому составу и структурному состоянию материала оболочки;

– по результатам металлографических и электронно-фрактографических исследований структурного и коррозионного состояния основного металла и материала сварных швов оболочки;

– по результатам испытания оболочки на прочность и герметичность;

– по результатам расчетной оценки статической, хрупкой и циклической прочности.

9.2. Оценка остаточного ресурса безопасной эксплуатации определяется типом основного повреждающего фактора, действующего на шаровой резервуар в процессе эксплуатации и установленного по результатам полного технического обследования и анализа условий предшествующей эксплуатации.

9.3. Для сосудов, работающих под давлением, трещины в элементах оболочки не допускаются, поэтому основным критерием предельного состояния является уменьшение толщины стенок элементов из-за коррозии (или эрозии) до предельной величины, ниже которой не обеспечивается необходимый запас его несущей способности.

9.4. Оценка остаточного ресурса безопасной эксплуатации шарового резервуара по развитию коррозионных повреждений осуществляется только при наличии поверхностной коррозии оболочки, без наличия коррозионного растрескивания и локальной коррозии, недопустимых при его эксплуатации.

9.5. Оценка остаточного ресурса безопасной эксплуатации шарового резервуара, эксплуатирующегося в условиях статического нагружения, где основным повреждающим фактором являются коррозионно-эрозионные процессы, производится по формуле

T = (Sф - Sбр)/C,

где Т - расчетный ресурс, годы;

Sф - фактическая толщина элемента, мм;

Sбр - отбраковочная толщина элемента, мм;

С - скорость коррозии (или эрозионного износа), мм/год.

9.6. За фактическую величину Sф  принимается минимальное значение из полученных данных по толщинометрии, проводимой при полном техническом обследовании. Отбраковочная толщина Sбр определяется согласно РД РТМ 26-01-111-78 [40] с учетом концентрации напряжений, создаваемых дефектами формы и другими дефектами, а также с учетом фактических свойств металла по результатам полного технического обследования, как большее из двух значений, рассчитанных для рабочих условий и условий гидравлических испытаний.

9.7. Для элементов оболочки величина Sбр вычисляется по формуле

,

где Рр и Рн - расчетное давление и давление при испытаниях, МПа;

D - внутренний диаметр шарового резервуара, м;

j - коэффициент прочности сварного шва (для автоматической дуговой электросварки j=1,0);

s и sн - допускаемое напряжение в рабочих условиях, определяемое согласно п.8.6, и при испытаниях соответственно, МПа.

9.8. Для цилиндрических элементов шарового резервуара (горловин люков и патрубков) Sбр  вычисляется по формуле

,

где d - внутренний диаметр горловины люка или патрубка, м.

9.9. За скорость коррозии C (мм/год) принимается максимальное из двух значений: по паспорту шарового резервуара для данного продукта хранения либо исходя из разницы начальной толщины элемента и последних данных толщинометрии, полученных при полном техническом обследовании, деленной на срок эксплуатации.

9.10. Оценка остаточного ресурса безопасной эксплуатации производится для каждого нагруженного элемента шарового резервуара, за ресурс шарового резервуара принимается минимальное из полученных значений для отдельных элементов, но не более 8 лет.

9.11. Для шаровых резервуаров, эксплуатирующихся в условиях малоциклового нагружения, основным повреждающим фактором является малоцикловая усталость металла, поэтому оценка остаточного ресурса безопасной эксплуатации выполняется по
ГОСТ 25859-83 [30]. Если расчетный ресурс превышает 8 лет, то он принимается равным
8 годам.

9.12. Для шаровых резервуаров, эксплуатирующихся при воздействии других основных повреждающих факторов, включая охрупчивание металла в процессе эксплуатации, схема расчета ресурса определяется специалистами, выполняющими полное техническое обследование.

9.13. Сроки проведения очередного полного технического обследования назначаются в зависимости от агрессивности продукта хранения согласно табл.4.

 

 


 

 

 

 

 

 

 

           
Разместить сайт в каталоге
Разместить статью в каталоге