Разработка методов комплексной технической диагностики и профилактического сервиса технологического оборудования газонефтетранспортных трубопроводных систем с целью повышения их функциональной надежности
|
ВВЕДЕНИЕ 3
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 8
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ 9
1 Современное состояние проблемы технической диагностики ипрофилактического сервиса технологического оборудования газонефтетранспорных трубопроводов 10
1.1 Анализ технологического процесса и работы оборудования 10
1.2 Методы обеспечения безопасной эксплуатации оборудования 19
2 Исследование обеспечения безопасной эксплуатации технологических
трубопроводов на установке ЛЧ 35/11-600 29
2.1 Исследование процессов износа трубопроводных систем 29
2.2 Исследование методов неразрушающего контроля 37
2.3 Разработка методов повышения надёжности трубопроводов 50
2.4 Анализ проведения ремонта установки ЛЧ 35/11-600 64
3 Описание разработанного модифицированного процесса проведения работ, диагностирования технического состояния технологического трубопровода
№17 на установке ЛЧ 35/11-600 70
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 95
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 96
Приложение А - Протокол о принятии к рассмотрению результата научно-исследовательской работы
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 8
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ 9
1 Современное состояние проблемы технической диагностики ипрофилактического сервиса технологического оборудования газонефтетранспорных трубопроводов 10
1.1 Анализ технологического процесса и работы оборудования 10
1.2 Методы обеспечения безопасной эксплуатации оборудования 19
2 Исследование обеспечения безопасной эксплуатации технологических
трубопроводов на установке ЛЧ 35/11-600 29
2.1 Исследование процессов износа трубопроводных систем 29
2.2 Исследование методов неразрушающего контроля 37
2.3 Разработка методов повышения надёжности трубопроводов 50
2.4 Анализ проведения ремонта установки ЛЧ 35/11-600 64
3 Описание разработанного модифицированного процесса проведения работ, диагностирования технического состояния технологического трубопровода
№17 на установке ЛЧ 35/11-600 70
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 95
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 96
Приложение А - Протокол о принятии к рассмотрению результата научно-исследовательской работы
Актуальность и научная значимость настоящего исследования заключается в разработке методов комплексной технической диагностики и профилактического сервиса технологического оборудования газонефтетранспортных трубопроводных систем, с целью повышения их функциональной надежности.
Для транспортировки нефтепродуктов на нефтеперерабатывающих заводах используются сложные трубопроводные системы. Технологические трубопроводы, участвующие в системе завода, перекачивают взрывоопасные, а также пожароопасные вещества. Эксплуатация трубопроводных систем несёт риски безопасному функционированию предприятий. Эрозионный и коррозионный износ трубопроводных систем является причиной аварий и происшествий.
Основные причины роста аварий и катастроф является критический уровень износа оборудования, нарушение производственного и технологического процесса, ослабление государственных органов контроля и управления, а также недостаточный уровень производственной и экологической культуры.
Для обеспечения безопасного производства и эксплуатации трубопроводов проводится диагностика и своевременный ремонт оборудования. Качество выпускаемого оборудования, определяется от остаточного ресурса и продления срока службы эксплуатируемых трубопроводов.
Обеспечения безопасности важнейшая задача в нефтедобывающих и газодобывающих, а также перерабатывающих отраслях промышленности РФ.
Реализация программы диагностирования технологических трубопроводов на примере организации, АО «Сызранский НПЗ» позволит обеспечить более безопасную их эксплуатацию и оперативный мониторинговый контроль технического состояния нефтепроводов.
Актуальность проблемы, ее теоретическая и практическая значимость обусловили выбор темы исследования: Разработка методов комплексной технической диагностики и профилактического сервиса технологического оборудования газонефтетранспортных трубопроводных систем с целью повышения их функциональной надежности.
Объект исследования: установка каталитического риформинга ЛЧ 35/11-600 с блоком выделения БСФ, АО «Сызранский НПЗ» НК «РОСНЕФТЬ».
Предмет исследования: физические процессы безопасного функционирования технологического оборудования газонефтетранспортных систем, на примере трубопровода №17 «Линия от АВГ-7 до С-2», установленного на установке ЛЧ 35/11-600 цеха №15 «СНПЗ».
Цель исследования: анализ используемого профилактического сервиса и разработка комбинированной программы проведение технического диагностирования технологического оборудования газонефтетранспортных трубопроводных систем на особо опасном объекте установке ЛЧ 35/11-600 цеха№15 АО «Сызранский НПЗ».
Гипотеза исследования состоит в том, что внедрение методов комплексной диагностики трубопроводов позволит:
- повысить уровень прогноза текущего состояния технологического оборудования и вести аппаратный контроль технического состояния объектов и работы всей системы с выводом результатов непосредственно к диспетчеру;
- предотвращает внеплановые простои промышленных объектов, вызванные авариями в межремонтный период;
- обеспечивает повышение уровня безопасной эксплуатации технических устройств за счет раннего выявление дефектов монтажа и сварки;
- позволяет проводить эксплуатацию оборудования по его фактическому техническому состоянию, а плановые мероприятия, такие как, периодические обследования, сервисные работы, ремонт, проводить по мере необходимости, а не по заранее составленному графику;
- снижает временные и материальные затраты на проведение эксплуатационных работ за счет объективного анализа технического состояния оборудования в режиме реального времени.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. провести анализ аварийности и технического состояния трубопроводных систем на действующих предприятиях нефтегазового комплекса России;
2. провести анализ технических особенностей и базовых параметров установки ЛЧ 35/11-600 АО «Сызранский НПЗ»;
3. провести исследование, эффективности используемых основных методов дефектоскопии трубопроводов нефтеперерабатывающих заводов;
4. разработать комбинированный прием диагностики технологических трубопроводов установки ЛЧ 35/11-600;
5. реализация программы комбинированной технической диагностики технологического оборудования, выполняемой на примере трубопровода №17 «Линия от АВГ-7 до С-2», установленного на установке ЛЧ 35/11-600.
Теоретико-методологическую основу исследования составили: Разработка комбинированных технических приемов диагностики технологических трубопроводов.
Базовыми для настоящего исследования являлись также методы неразрушающего контроля.
Методы исследования, для решения поставленных задач и проверки исходных предположений исследования использовался комплекс теоретических, эмпирических и математических методов, включающих исследование эффективности основных методов неразрушающего контроля трубопроводов.
Опытно-экспериментальная база исследования основана на проведении неразрушающего контроля технологических трубопроводов в виде трубопровода №17 «Линия от АВГ-7 до С-2», установленного на установке ЛЧ 35/11-600 АО «Сызранский НПЗ».
Научная новизна исследования заключается в разработке, комбинированной система диагностирования технического состояния технологических трубопроводов, используемых для предприятия АО «Сызранский НПЗ», базирующаяся на применении комплексных методов неразрушающего контроля, включающих магнитопорошковый контроль, радиографический, акустико-эмиссионный, ультразвуковой, капиллярный методы исследования.
Теоретическая значимость исследования заключается в обеспечении профилактических прогнозных методов безопасной эксплуатации и точного контроля технического состояния технологических трубопроводов, транспортирующих горючие взрывоопасные вещества.
Практическая значимость исследования заключается в том, что внедрении по результатам диссертационной работы, включающие разработанную комбинированную систему диагностирования технического состояния технологических трубопроводов, транспортирующих горючие и взрывоопасные вещества, планируется в 2021 году, ООО «Промэкспертиза» при проведении работ на предприятиях РФ.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивались:
- визуальным осмотром наружной поверхности элементов и участков трубопроводов на отсутствие трещин;
- проведением ультразвукового контроля;
- проведением, контроля твердости стенок элементов трубопровода;
- проведением обследования сварных соединений капиллярным методом контроля;
- проведением акустико-эмиссионного контроля трубопровода.
Личное участие заключается в проведении визуально измерительного контроля трубопровода №17 «Линия от АВГ-7 до С-2», проведении ревизии трубопровода в период капитального ремонта 2019 года совместно с представителями управления технического надзора.
Апробация и внедрение результатов работы велись в течение всего исследования. Его результаты докладывались на «Регионально научно-технической конференции».
На защиту выносятся: результаты разработки комбинированной системы комплексного диагностирования технологических трубопроводов, на примере трубопровода №17 «Линия от АВГ-7 до С-2», базирующейся на инструментальных методах неразрушающего контроля, включающих магнитно-порошковый, радиографический, акустико-эмиссионный, ультразвуковой и капиллярный методы.
Основные результаты диссертационного исследования отражены в 1 публикации.
Структура магистерской диссертации. Работа состоит из введения, 3 разделов, заключения, содержит 4 рисунка, 13 таблиц, список используемых источников из 31 источник, 1 приложения. Основной текст работы изложен на 95 страницах.
Для транспортировки нефтепродуктов на нефтеперерабатывающих заводах используются сложные трубопроводные системы. Технологические трубопроводы, участвующие в системе завода, перекачивают взрывоопасные, а также пожароопасные вещества. Эксплуатация трубопроводных систем несёт риски безопасному функционированию предприятий. Эрозионный и коррозионный износ трубопроводных систем является причиной аварий и происшествий.
Основные причины роста аварий и катастроф является критический уровень износа оборудования, нарушение производственного и технологического процесса, ослабление государственных органов контроля и управления, а также недостаточный уровень производственной и экологической культуры.
Для обеспечения безопасного производства и эксплуатации трубопроводов проводится диагностика и своевременный ремонт оборудования. Качество выпускаемого оборудования, определяется от остаточного ресурса и продления срока службы эксплуатируемых трубопроводов.
Обеспечения безопасности важнейшая задача в нефтедобывающих и газодобывающих, а также перерабатывающих отраслях промышленности РФ.
Реализация программы диагностирования технологических трубопроводов на примере организации, АО «Сызранский НПЗ» позволит обеспечить более безопасную их эксплуатацию и оперативный мониторинговый контроль технического состояния нефтепроводов.
Актуальность проблемы, ее теоретическая и практическая значимость обусловили выбор темы исследования: Разработка методов комплексной технической диагностики и профилактического сервиса технологического оборудования газонефтетранспортных трубопроводных систем с целью повышения их функциональной надежности.
Объект исследования: установка каталитического риформинга ЛЧ 35/11-600 с блоком выделения БСФ, АО «Сызранский НПЗ» НК «РОСНЕФТЬ».
Предмет исследования: физические процессы безопасного функционирования технологического оборудования газонефтетранспортных систем, на примере трубопровода №17 «Линия от АВГ-7 до С-2», установленного на установке ЛЧ 35/11-600 цеха №15 «СНПЗ».
Цель исследования: анализ используемого профилактического сервиса и разработка комбинированной программы проведение технического диагностирования технологического оборудования газонефтетранспортных трубопроводных систем на особо опасном объекте установке ЛЧ 35/11-600 цеха№15 АО «Сызранский НПЗ».
Гипотеза исследования состоит в том, что внедрение методов комплексной диагностики трубопроводов позволит:
- повысить уровень прогноза текущего состояния технологического оборудования и вести аппаратный контроль технического состояния объектов и работы всей системы с выводом результатов непосредственно к диспетчеру;
- предотвращает внеплановые простои промышленных объектов, вызванные авариями в межремонтный период;
- обеспечивает повышение уровня безопасной эксплуатации технических устройств за счет раннего выявление дефектов монтажа и сварки;
- позволяет проводить эксплуатацию оборудования по его фактическому техническому состоянию, а плановые мероприятия, такие как, периодические обследования, сервисные работы, ремонт, проводить по мере необходимости, а не по заранее составленному графику;
- снижает временные и материальные затраты на проведение эксплуатационных работ за счет объективного анализа технического состояния оборудования в режиме реального времени.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. провести анализ аварийности и технического состояния трубопроводных систем на действующих предприятиях нефтегазового комплекса России;
2. провести анализ технических особенностей и базовых параметров установки ЛЧ 35/11-600 АО «Сызранский НПЗ»;
3. провести исследование, эффективности используемых основных методов дефектоскопии трубопроводов нефтеперерабатывающих заводов;
4. разработать комбинированный прием диагностики технологических трубопроводов установки ЛЧ 35/11-600;
5. реализация программы комбинированной технической диагностики технологического оборудования, выполняемой на примере трубопровода №17 «Линия от АВГ-7 до С-2», установленного на установке ЛЧ 35/11-600.
Теоретико-методологическую основу исследования составили: Разработка комбинированных технических приемов диагностики технологических трубопроводов.
Базовыми для настоящего исследования являлись также методы неразрушающего контроля.
Методы исследования, для решения поставленных задач и проверки исходных предположений исследования использовался комплекс теоретических, эмпирических и математических методов, включающих исследование эффективности основных методов неразрушающего контроля трубопроводов.
Опытно-экспериментальная база исследования основана на проведении неразрушающего контроля технологических трубопроводов в виде трубопровода №17 «Линия от АВГ-7 до С-2», установленного на установке ЛЧ 35/11-600 АО «Сызранский НПЗ».
Научная новизна исследования заключается в разработке, комбинированной система диагностирования технического состояния технологических трубопроводов, используемых для предприятия АО «Сызранский НПЗ», базирующаяся на применении комплексных методов неразрушающего контроля, включающих магнитопорошковый контроль, радиографический, акустико-эмиссионный, ультразвуковой, капиллярный методы исследования.
Теоретическая значимость исследования заключается в обеспечении профилактических прогнозных методов безопасной эксплуатации и точного контроля технического состояния технологических трубопроводов, транспортирующих горючие взрывоопасные вещества.
Практическая значимость исследования заключается в том, что внедрении по результатам диссертационной работы, включающие разработанную комбинированную систему диагностирования технического состояния технологических трубопроводов, транспортирующих горючие и взрывоопасные вещества, планируется в 2021 году, ООО «Промэкспертиза» при проведении работ на предприятиях РФ.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивались:
- визуальным осмотром наружной поверхности элементов и участков трубопроводов на отсутствие трещин;
- проведением ультразвукового контроля;
- проведением, контроля твердости стенок элементов трубопровода;
- проведением обследования сварных соединений капиллярным методом контроля;
- проведением акустико-эмиссионного контроля трубопровода.
Личное участие заключается в проведении визуально измерительного контроля трубопровода №17 «Линия от АВГ-7 до С-2», проведении ревизии трубопровода в период капитального ремонта 2019 года совместно с представителями управления технического надзора.
Апробация и внедрение результатов работы велись в течение всего исследования. Его результаты докладывались на «Регионально научно-технической конференции».
На защиту выносятся: результаты разработки комбинированной системы комплексного диагностирования технологических трубопроводов, на примере трубопровода №17 «Линия от АВГ-7 до С-2», базирующейся на инструментальных методах неразрушающего контроля, включающих магнитно-порошковый, радиографический, акустико-эмиссионный, ультразвуковой и капиллярный методы.
Основные результаты диссертационного исследования отражены в 1 публикации.
Структура магистерской диссертации. Работа состоит из введения, 3 разделов, заключения, содержит 4 рисунка, 13 таблиц, список используемых источников из 31 источник, 1 приложения. Основной текст работы изложен на 95 страницах.
По результатам выполненных исследований решены основные целевые задачи магистерской диссертации, включающие анализ профилактического сервиса и разработку комбинированной программы проведение технического диагностирования технологического оборудования газонефтетранспортных трубопроводных систем на особо опасном объекте установке ЛЧ 35/11-600 цеха № 15 АО «Сызранский НПЗ»
Реализация разработанной в диссертационной работе программы диагностирования технологических трубопроводов на АО «Сызранский НПЗ» позволяет обеспечить безопасную эксплуатацию и надежный текущий мониторинговый контроль технического состояния составных элементов нефтепроводов, а также позволяет сокращать расход материально-технических ресурсов предприятия заказчика.
В ходе технического диагностирования технологического трубопровода, на примере производственно-технологическом объекте №17 «Линия от АВГ-7 до С-2» произведен расчет на прочность, и на основании расчета, анализа документации, результатов обследования технологический трубопровод соответствует требованиям промышленной безопасности и может быть допущен к дальнейшей эксплуатации в течение 3 (трех) лет [30,31].
Разработанная комбинированная программа проведения технического диагностирования технологических трубопроводов так же может быть использована на предприятиях РФ.
Реализация разработанной в диссертационной работе программы диагностирования технологических трубопроводов на АО «Сызранский НПЗ» позволяет обеспечить безопасную эксплуатацию и надежный текущий мониторинговый контроль технического состояния составных элементов нефтепроводов, а также позволяет сокращать расход материально-технических ресурсов предприятия заказчика.
В ходе технического диагностирования технологического трубопровода, на примере производственно-технологическом объекте №17 «Линия от АВГ-7 до С-2» произведен расчет на прочность, и на основании расчета, анализа документации, результатов обследования технологический трубопровод соответствует требованиям промышленной безопасности и может быть допущен к дальнейшей эксплуатации в течение 3 (трех) лет [30,31].
Разработанная комбинированная программа проведения технического диагностирования технологических трубопроводов так же может быть использована на предприятиях РФ.



