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
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.
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.
1. Parkach, S. Refining processes handbook / S. Parkac. - Gulf Professional Publishing is an imprint of Elsevier - 2003. - P. 721.
2. Lieberman, N. Dentification and elimination of problems in oil refining" Practical guide / N. Lieberman. - The McGraw-Hill Companies, Inc - 2011 - P. 528.
3. Технологический регламент установки ЛЧ 35/11-600 АО «СНПЗ»; АО «Сызранский НПЗ» - Сызрань, 2017. - 245 с.
4. План мероприятий по локализации и ликвидации последствий аварий на ОПО ЛЧ 35/11-600 АО «СНПЗ»; АО «Сызранский НПЗ» - Сызрань, 2018. - 210 с.
5. Баннов, П.Г. Процессы переработки нефти/ П.Г. Баннов. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2000.-224 с.
6. Myers, R. A. Basic processes of oil refining / R.A. Myers. - The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004 - 926 p.
7. Федеральный закон от 21.07.2014 N 219-ФЗ (последняя редакция)
"О внесении изменений в Федеральный закон «Об охране окружающей среды" и отдельные законодательные акты Российской Федерации» [Электронный ресурс]. - URL: https://base.garant.ru/70700466/(дата
обращения:05.10.2019).
8. Sadeghbeigi, R. Fluid catalytic cracking handbook / R. Sadeghbeigi - Elsevier Inc. All rights reserved - 2012. - p. 375.
9. Проскурякова, В.А., Драбкина, А.Е., Химия нефти и газа/ В.А. Проскурякова, А.Е. Драбкина. - Л.: Химия, 1981.-236 с.
10. Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов: ПБ 03-585-03.: утв. Госгортехнадзором России 10.06.03; ввод. в действие с 19.06.03. - М.: Изд-во стандартов, 2002. - 10 с.
11. Шарихин, В.В., Ентус, Н.Р., Коновалов, А.А., Скороход, А.А. Трубчатые печи нефтегазопереработки и нефтехимиии: учеб. пособие / В.В. Шарихин. - М.:СМС, 2000. - 392 с.
12. Сулимов, А.Д. Каталитический риформинг бензинов/ А.Д. Сулимов. -. М.: Химия, 1986 - 2-е изд. - 152 с.
13. Методика ремонта дефектных участков магистральных нефтепроводов по результатам внутритрубной диагностики: РД 153-39-030¬98.: утв. Госгортехнадзором России 00.12.18; ввод.в действие 01.12.04. - М.: АК «Транснефть», 2000. -20 с.
14. Павлов, А.Ф., Романков, П.Г., Носков, А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: учеб. пособие. доп. и перераб. / А.Ф. Павлов. - Л.:Химия, 1981 - 9-е изд. - 560 с.
15. Методы неразрушающего контроля [Электронный ресурс]. - URL: http://laborator.kz/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D1%8B/(дата обращения:18.10.2019).
16. Правила организации и проведения акустико-эмиссионного контроля сосудов, аппаратов, котлов и технологических трубопроводов: ПБ 03-593-03.: утв. Госгортехнадзором России 09.06.2003; ввод. В действие с 03-06-21. - М.: Изд-во стандартов, 2003. - 28 с.
17. Ультразвуковая дефектоскопия [Электронный ресурс]. - URL:
http: //www.tskmonolit.ru/reference/ultrazvukovaj a_defektoskopij a/ (дата
обращения:5.10.2019).
18. Специализированное монтажно-наладочное предприятие
[Электронный ресурс]. - URL: http://old.centronaladka.ru/uzd.html/(дата
обращения:1.12.2019).
19. ГОСТ 28702. Контроль неразрушающий. Толщиномеры ультрозвуковые. - Введ. 1988-08-01. - М.: Изд-во стандартов, 2006. - 25 с.
20. Общие правила промышленной безопасности для организаций, осуществляющих деятельность в области промышленной безопасности опасных производственных объектов: ПБ 03-517-02.: утв. Госгортехнадзором России 02.10.18; ввод. в действие с 03-02-01. - М.: Изд-во стандартов, 2003. - 12 с.
21. Методы неразрушающего контроля [Электронный ресурс]. -
URL: http://nktd.com.ua/about-2/ (дата обращения:8.12.2019).
22. Методика расчета на прочность элементов печей, работающих под давлением: РТМ 26-02-67-84.: утв. Союзнефтехиммаш Минхиммаша; 83.06.21; ввод.в дейставие с 84.01.01. - М.:ВНИИ Нефтемаша, 1984. - 17 с.
23. Тихонов, Р.И. Повышение надёжности, технологических
трубопроводов и исключения техногенных катастроф в
нефтеперерабатывающей промышленности / Р.И. Тихонов //Colloquium¬journal - 2019 - Т. 49, №25, часть 2. -С. 90-94.
24. Абдуллин, И.Г, Гареев, А.Г, Мостовой, А.В. Коррозионно-механическая стойкость нефтегазовых трубопроводных систем: диагностика и прогнозирование долговечности/ И.Г. Абдуллин, А.Г. Гареев, А.В. Мостовой. - Уфа: Гилем, 1997. - 120 с.
25. Мазур, И.И., Иванцов, О.М. Безопасность трубопроводных систем/ И.И. Мазур, О.М. Иванцов. - М.:Елима, 2004. - 1024 с.
26. Описание автономной системы мониторинга трубопроводов
[Электронный ресурс]. - URL: https://studfile.net/preview/5336401/page:4/
(дата обращения:5.10.2019).
27. Scott, D. A. Мetallography and microstructure of ancient and historic metals / D.A. Scott. - The J. Paul Getty Trust - 1991. - p.151.
28. Владимиров, А.И. Установки каталитического риформинга/ А.И.Владимиров. - М.: Нефть и газ, 1993. - 60с.
29. ГОСТ 14249-89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. - Введ. 1990-01-01. - М. Изд-во стандартов, 1990. - 26 с.
30. ГОСТ 24755-89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность укрепления отверстий. - Введ. 1990-01-01. - М. Изд-во стандартов, 1990. - 32 с.
31. ГОСТ 26202-84. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность корпуса сосуда в месте опирания на седловую опору. - Введ. 1984-07-01. - М. Изд-во стандартов, 1985. - 34с.