Введение
1. Объекты и методы исследования
1.1 Промысловые трубопроводы 21
1.2 Характеристика Самотлорского нефтяного месторождения 23
1.2.1 Характеристика Самотлорского нефтяного месторождения 23
1.2.2 Физико-географические условия 25
2. Методы определения технического состояния трубопровода 29
2.1 Цель экспертизы промышленной безопасности 29
2.2 Порядок проведения экспертизы 29
2.3 Проведение полевых и камеральных работ по экспертизе технологических трубопроводов.35
2.3.1 Методы контроля и диагностирования трубопровода 35
2.3.2 Визуально-измерительный контроль (ВИК) элементов трубопроводов и состояния
изоляции 36
2.3.3 Вихретоковый контроль системами PS-2000, Prodigy 8C 38
2.3.4 Контроль промыслового трубопровода методом направленных волн системой диагностики Wavemaker 41
2.3.6 Ультразвуковая толщинометрия, сканирование толщин стенок 44
2.3.7 Оценка механических свойств металла трубопроводов 49
2.3.10 Оценка остаточного ресурса 51
2.3.11 Метод акустической томографии 54
2.4 Оформление и выдача заключения экспертизы промышленной безопасности 56
3. Расчет 58
3.1 Порядок расчета 58
3.2 Исходные данные для расчета 58
3.3 Определение отбраковочных толщин линейной части и запорной арматуры 59
3.4 Проверка твердости метала 63
3.5 Расчет остаточного ресурса трубопровода 64
4. Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения
6. Социальная ответственность при диагностике трубопроводов
6.1 Производственная безопасность
6.2 Экологическая безопасность
6.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях
Заключение
Список литературы
С каждым годом Российская система нефтепроводов России стареет. И соответственно с увеличением сроков ее эксплуатации возрастает вероятность отказов, причинами которых являются коррозии, дефекты и т.д. Так же важным фактором, влияющим на возникновение отказов, является окружающая среда, в которой эксплуатируется трубопровод. Для бесперебойной и надежной работы данной системы, во избежание аварий и разливов используется техническая диагностика.
Последствия аварии нефтепровода в следствии разрыва устранить гораздо труднее, чем предотвратить данный инцидент. В наше время производят огромный комплекс мер, целью которых является сокращение количества происшествий на промысловых (и не только) трубопроводах.
Целью данной работы - является анализ методов выявления дефектов и определения технического состояния промысловых трубопроводов, сооруженных на Самотлорском месторождении.
Объектом исследования являются методы и технологии диагностирования технологических трубопроводов для предотвращения отказов.
Предметом исследования - является анализ методов диагностики и изучение программы обследования. На основе анализа и результатов экспертизы производится расчет остаточного ресурса для определения технического состояния и определяется пригодность к дальнейшей эксплуатации и проверяется соответствие требованиям промышленной безопасности промысловых трубопроводов.
Помимо «обычных» методов диагностики, в этой работе проанализированы сравнительно новые методы, позволяющие сэкономить рабочее время и труд.
В ходе данной исследовательской работы были изучены факторы наиболее влияющие на риск возникновения аварии. К ним можно отнести эксплуатирование в жестких климатических условиях, гидрогеологические условия, возраст промысловых трубопроводов, характеристики транспортируемых веществ. Из-за того, что большая часть Самотлорского месторождения состоит из болот и вечномерзлых грунтов, трубопроводы с ходом времени меняют свое положение, что приводит к возникновению продольных усилий, которые в свою очередь создают дополнительные напряжения и нагрузку на металл и могут привести к авариям и дефектам. Дополнительным неблагоприятным фактором является высокая влажность, которая является агрессивной средой для трубопроводов.
В ходе выполнения работы был проведен анализ методов определения технического состояния промысловых трубопроводов, а также рассмотрена программа экспертизы промышленной безопасности, разработанная для промысловых трубопроводов Самотлорского месторождения. Один метод не может с высокой точностью определить техническое состояние, и поэтому для увеличения показателей точности экспертизы применяются несколько методов в одном комплексе, специально разработанные программы и алгоритмы работы.
По результатам экспертизы на Самотлорском месторождении был произведен расчет остаточного ресурса трубопроводов под регистрационным номером Ю-22 и определен ресурс, который по определенному техническому состоянию должен пройти следующую проверку в течении года.
1. ВНТП 3-85 «Нормы технологического проектирования объектов сбора, транспорта, подготовки нефти, газа и воды нефтяных месторождений». - М.: Министерство нефтяной промышленности СССР, 1986. - 110 с.
2. ВСН 012-88 «Строительство магистральных и промысловых трубопроводов» Контроль качества и приемка работ. Часть 1. - М.: Министерство нефтяной промышленности СССР, 1988. -54 с.
3. ГОСТ 9.602-2005 «Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии». - М.: Федеральное агентство оп техническому регулированию и метрологии, 2005. - 59 с.
4. ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. - М.: Госстандарт СССР, 1974. - 4 с.
5. ГОСТ 12.1.004-91. «ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования». - М.: Государственный комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам, 1991. - 68 с.
6. ГОСТ 12.1.005 - 88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны». - М.: Стандартнформ, 2006 - 50 с.
7. ГОСТ 12.1.007 - 76 «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности». - М.: Стандартнформ, 2007 - 7 с.
8. ГОСТ 12.1.012 - 2004 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования, утв. Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии 12.12.2007 г.» - М.: Стандартнформ, 2010 - 20 с.
9. ГОСТ 12.1.030 - 81 «ССБТ. Защитное заземление, зануление».- М.: Министерство монтажных и специальных строительных работ СССР, 1982. - 10 с.
10. ГОСТ 12.1.038 - 82 «ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов». - М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1982. - 5 с.
11. ГОСТ 12.4.125-83 «ССБТ. Средства коллективной защиты работающих от воздействия механических факторов. Классификация». - М.: Госстандарт, 1983. - 4 с.
12. ГОСТ 5272-68 «Коррозия металлов. Термины». - М.: Госстандарт СССР, 1968. - 15 с.
13. ГОСТ 16037-80 «Соединения сварные стальных трубопроводов». - М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1980. - 24 с.
14. ГОСТ 17.1.3.05-82. Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране поверхностных и подземных вод от загрязнения нефтью и нефтепродуктами. - М.: Госстандарт СССР, 1982. - 1 с.
15. ГОСТ 17.4.3.04-85. Охрана природы. Почвы. Общие требования к контролю и охране от загрязнения. - М.: Г осударственный комитет СССР по стандартам, 1985. - 4 с.
16. ГОСТ 19200-80 «Отливки из чугуна и стали. Термины и определения. Определения дефектов». - М.: Госстандарт СССР, 1980. - 12 с.
17. ГОСТ 22761-77 «Металлы и сплавы. Методы измерений твердости по Бринеллю переносными твердомерами статического действия». - М.: Госстандарт СССР, 1977. - 8 с.
18. ГОСТ 24856-2014 «Арматура трубопроводная. Термины и определения».
- М.: Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии, 2014. - 78 с.
19. ГОСТ 32569-2013 «Трубопроводы технологические стальные». М.: Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии, 2014.
- 136 с.
20. ГОСТ Р 51897-2011 «Менеджмент риска. Термины и определения». - М.: Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии, 2011.
- 16 с.
21. ГОСТ Р 53672-2009 «Арматура трубопроводная. Общие требования безопасности». - М.: Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии, 2009.- 31 с.
22. ГОСТ Р 55611-2013 «Контроль неразрушающий вихретоковый. Термины и определения». - М.: Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии, 2013. - 16 с.
23. ГОСТ Р 55614-2013 «Контроль неразрушающий. Толщиномеры ультразвуковые. Общие технические требования». - М.: Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии, 2013. - 11 с.
24. ГОСТ Р 55724-2013 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые». - М.: Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии, 2013. - 27 с.
25. ГОСТ Р 55725-2013 «Контроль неразрушающий. Преобразователи ультразвуковые пьезоэлектрические. Общие технические требования».
26. ГОСТ Р 55808-2013 «Контроль неразрушающий. Преобразователи ультразвуковые. Методы испытаний». - М.: Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии, 2013. - 16 с.
27. ГОСТ Р 55809-2013 «Контроль неразрушающий. Дефектоскопы ультразвуковые. Методы измерений основных параметров». - М.: Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии, 2013.
- 20 с.
28. Земенков Ю.Д. Технологические трубопроводы нефтебаз. Малюшин Н.А., Маркова Л.М., Лощин А.Е., Справочное издание. - М.: Тюмень, 1994. - 173 с.
29. ОСТ 36-21-77 «Детали трубопроводов Ду 500 -1400 мм сварные из углеродистой стали на Р=2,5 МПа. Отводы секционные R=1,5 Ду, под углом
30. 45, 60, 90°. Размеры». - М.: Минмонтажспецстрой СССР, 1977. - 4 с.
30. ОСТ 36-43-81 «Детали трубопроводов из углеродистой стали сварные и гнутые. Ду 500 мм на Р < 10 МПа. Отводы сварные. Конструкция и размеры».
- М.: Министерство монтажных и специальных строительных работ СССР, 1981. - 10 с.
31. ОСТ 36-44-81 «Детали трубопроводов из углеродистой стали сварные и гнутые. Ду 500 мм на Р < 10 МПа. Переходы сварные. Конструкция и размеры». - М,: Министерство монтажных и специальных строительных работ СССР, 1981. - 12 с.
32. ОСТ 153-39.4-010-2002 «Методика определения остаточного ресурса нефтегазопромысловых трубопроводов головных сооружений». - М.: Минэнерго России, 2002. - 57 с.
33. Приказ от 12 марта 2013 года № 101 Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности». - М.: Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору, 2013. - 313 с.
34. Приказ № 260 от 23 июня 2014 года «Об утверждении административного регламента Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору по предоставлению государственной услуги по ведению реестра заключений экспертизы промышленной безопасности». ». - М.: Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору, 2014. - 38 с.
35. Приказ № 538 от 14 ноября 2013 года об утверждения федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности». - М.: Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору, 2013. - 33 с.
36. Руководство по безопасности «Рекомендации по устройству и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов» (утв. приказом федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору № 784 от 27 декабря 2012 года). ». - М.: Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору, 2012. - 191 с.
37. РД 03-606-03 «Инструкция по визуальному и измерительному контролю». - М.: Госгортехнадзор России, 2003. - 54 с.
38. РД 13-03-2006 «Методические рекомендации о порядке проведения вихретокового контроля технических устройств и сооружений, применяемых и эксплуатируемых на опасных производственных объектах». - М.: Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору, 2006. - 43 с.
39. РД 39-132-94 «Правила по эксплуатации, ревизии, ремонту и отбраковке нефтепромысловых трубопроводов». - М.: Министерство топлива и энергетики РФ, 1993. - 357 с.
40. РТМ 38.001-94 «Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических стальных трубопроводов». - М.: Минтопэнерго РФ, 1994. - 122 с.
41. СН 527-80 «Инструкция по проектированию технологических стальных трубопроводов давлением до 10,0 МПа». - М.: Госстрой СССР, 1980. - 47 с.
42. СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». ». - М.: Госстрой СССР,
1985. - 48 с.
43. СНиП 3.01.04-87 «Приемка в эксплуатацию законченных строительством объектов. Основные положения». - М.: Госстрой СССР, 1987. - 60 с.
44. СНиП 3.05.05-84 «Технологическое оборудование и технологические трубопроводы». - М.: Госстрой СССР, 1984. - 34 с.
45. СП 9.13130.2009 Техника пожарная. Огнетушители. Требования к эксплуатации. - М.: МЧС России, 2009. - 25 с.
46. СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение». - М.: Министерство Регионального развития Российской Федерации, 2010. - 74 с.
48. Федеральный закон от 10 января 2002 г. N 7-ФЗ «Об охране окружающей среды». - М.: Президент Российской Федерации, 2002. - 224 с.
49. Федеральный закон №116-ФЗ от 21.07.1997г. «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», с изменениями от 13 июля 2015 года.- М.: Президент Российской Федерации, 1997. - 27 с.
50. Федеральный закон от 22.07.2008 N 123-ФЗ (ред. от 13.07.2015) "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности".. - М.: Президент Российской Федерации, 1997. - 62 с.
52. Савенков А.И. Психологические основы исследовательского подхода к обучению: Учебное пособие. - М.: «Ось-89», 2006. - 480 с.
53. Смирнов А.Н. [Диссертация] Разработка комплексной системы мониторинга внутрипромысловых трубопроводов с учетом динамики параметров технического состояния. - М.: Тюмень, 2011. - 127 с.
56. Всероссийский центр неразрушающего контроля [Электронный ресурс] URL:http://techspektr.ru/ Дата обращения: 03.05.2016г