НПАОП 0.00-7.05-97Методика оцінки технічного стану та безпеки обладнання і трубопроводів, що працюють в середовищі хлору

ДЕРЖАВНИЙ КОМІТЕТ УКРАЇНИ ПО НАГЛЯДУЗА ОХОРОНОЮ ПРАЦІ

Д ЕРЖАВНИЙ НОРМАТИВНИЙ АКТПРО ОХОРОНУ ПРАЦІ

М Е Т О Д И К А

ОЦІНКИ ТЕХНІЧНОГО СТАНУ ТА БЕЗПЕКИ ОБЛАДНАННЯ І

ТРУБОПРОВОДІВ, ЩО ПРАЦЮЮТЬВ СЕРЕДОВИЩІ ХЛОРУ

ЗАТВЕРДЖЕНО

наказом Державного Комітету України

по нагляду за охороною праці

від 1997 р. №

РОЗРОБЛЕНА

Українським науково-дослідним та конструкторським інститутом хімічного машинобудування (УкрНДІхіммаш),

Інститутом проблем міцності Національної академії наук України (IПМiц НАН України),

Сєвєродонецьким науково-дослідним та конструкторським інститутом хімічного машинобудування (Сєвєродонецький НДІхіммаш)

спільно з Державним комітетом України по нагляду за охороною праці (Держнаглядохоронпраці).

ВНЕСЕНА:

Управлінням з нагляду у хімічній, нафтопереробній і газовій промисловості Держнаглядохоронпраці України

ВІДПОВІДАЛЬНІ ВИКОНАВЦІ

В.М.Долинський, канд.техн.наук; В.А.Качанов, канд.хім.наук;

С.З.Стасюк, канд.техн.наук; В.П.Терентьєв, канд.техн.наук;

канд. техн.наук; Ю.Я.Ніхаєнко, канд.техн.наук;

А.Є.Резніченко.

Редакційна комісія: Сазонов А.П. (голова),

Янчєва М.Д., Чернишов А.І., Мельничук Л.О., Пшеничний І.Л.,

Стасюк С.З., Долинський В.М., Ніхаєнко Ю.Я.

З М І С Т

МЕТОДИКА ОЦІНКИ ТЕХНІЧНОГО СТАНУ ТА

БЕЗПЕКИ ОБЛАДНАННЯ І ТРУБОПРОВОДІВ, ЩО

ПРАЦЮЮТЬ В СЕРЕДОВИЩІ ХЛОРУ

Дата введення

1. ГАЛУЗЬ ЗАСТОСУВАННЯ

Методика поширюється на посудини (резервуари, танки, збiрники, цистерни, контейнери, балони), обладнання та трубопроводи (далi -обладнання), якi працюють в середовищi хлору i на якi розповсюджуються Правила безпеки при виробництві, зберіганні, транспортуванні та застосуванні хлору (ПБХ-93), i визначає порядок проведення робіт по оцінці їх технічного стану та залишкової працездатності.

Методика призначена для фахiвцiв, якi займаються обстеженням дiючого обладнання, його дiагностуванням і встановленням строкiв подальшої експлуатацiї.

2. НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

В даній методиці є посилання на такі нормативно-технічні документи:

1. ГОСТ 7.32-91. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления.

2. ГОСТ 12.0.005-84 ССБТ. Метрологическое обеспечение в области безопасности труда. Основные положения.

3. ГОСТ 12.1.001-83. Ультразвук. Общие требования безопасности.

4. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.

5. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

6. ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.

7. ГОСТ 12.1.010-76 ССБТ Взрывоопасность. Общие требования.

8. ГОСТ 12.1.019-79 ССБТ Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты.

9. ГОСТ 1497-84 Металлы. Методы испытания на растяжение.

10. ГОСТ 1763-78 Сталь. Методы определения глубины обезуглероженного слоя.

11. ГОСТ 1778-70 Сталь. Металлографические методы определения неметаллических включений.

12. ГОСТ 5639-82 Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна.

13. ГОСТ 7512-82. Контроль неразрушающий. Cварные соединения. Радиографический метод.

14. ГОСТ 8233-56. Сталь. Эталоны микроструктуры.

15. ГОСТ 9454-78. Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах.

16. ГОСТ 9651-84. Металлы. Метод испытания на растяжение при повышенных температурах.

17. ГОСТ 11150-84. Металлы. Методы испытаний на растяжение при пониженных температурах.

18. ГОСТ 12344-88. Стали легированные и высоколегированные. Методы определения углерода.

19. ГОСТ 12345-88. Стали легированные и высоколегированные. Методы определения серы.

20. ГОСТ 12346-78. Стали легированные и высоколегированные. Методы определения кремния.

21. ГОСТ 12347-77. Стали легированные и высоколегированные. Методы определения фосфора.

22. ГОСТ 12348-78. Стали легированные и высоколегированные. Методы определения марганца.

23. ГОСТ 12349-83. Стали легированные и высоколегированные. Методы определения вольфрама.

24. ГОСТ 12350-78. Стали легированные и высоколегированные. Методы определения хрома.

25. ГОСТ 12351-81. Стали легированные и высоколегированные. Методы определения ванадия.

26. ГОСТ 12352-81. Стали легированные и высоколегированные. Методы определения никеля.

27. ГОСТ 12353-78. Стали легированные и высоколегированные. Методы определения кобальта.

28. ГОСТ 12354-81. Стали легированные и высоколегированные. Методы определения молибдена.

29. ГОСТ 12355-78. Стали легированные и высоколегированные. Методы определения меди.

30. ГОСТ 12356-81. Стали легированные и высоколегированные. Методы определения титана.

31. ГОСТ 12971-67. Таблицы прямоугольные для машин и приборов. Размеры.

32. ГОСТ 14249-89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.

33. ГОСТ 14782-86. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые.

34. ГОСТ 20426-82. Контроль неразрушающий. Методы дфектоскопии радиационные. Область применения.

35. ГОСТ 21105-87. Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод.

36. ГОСТ 22536.0-87. Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Общие требования к методам анализа.

37. ГОСТ 22761-77. Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Бринеллю переносными твердомерами статического действия.

38. ГОСТ 22762-77. Металлы и сплавы. Метод измерения твердости на пределе текучести вдавливанием шара.

39. ГОСТ 24755-89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность укрепления отверстий.

40. ГОСТ 24757-81. Сосуды и аппараты. Аппараты колонного типа. Нормы и методы расчета на прочность.

41. ГОСТ 26202-84. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность обечаек и днищ от воздействия опорных нагрузок.

42. ОСТ 26-5-88. Контроль неразрушающий. Цветной метод контроля сварных соединений, наплавленного и основного металла.

43. ОСТ 26-291-94. Сосуды и аппараты стальные, сварные. Технические требования.

44. ОСТ 26-1379-76. Швы сварных соединений. Металлографический метод контроля основного металла и сварных соединений.

45. ОСТ 26-2044-87. Швы стыковых и угловых сварных соединений сосудов и аппаратов, работающих под давлением. Методика ультразву-кового контроля.

46. ОСТ 28-11-03-86. Швы сварных соединений сосудов и аппаратов, работающих под давлением. Радиографический метод контроля.

47. РД 26-15-88. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность и герметичность фланцевых соединений.

48. РД-03-131-97. Правила организации и проведения акустико-эмиссионного контроля сосудов, аппаратов, котлов и технологических трубопроводов.

49. ТУ 26-01-210-83. Бочка-контейнер для жидкого хлора. Технические условия.

50. ПНАЭ Г-7-002-86. Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок.

51. ДНАОП 0.00-1.07-94. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Затверджено наказом Держнаглядохоронпрацi вiд 18 жовтня 1994 р. N 104.

52. ДНАОП 0.00-1.24-93 ПБХ-93. Правила безпеки при виробництві, зберіганні, транспортуванні та застосуванні хлору. Затверджено наказом Держнаглядохоронпрацi вiд 29 жовтня 1993 р. N 105.

53. ДНАОП 0.00-1.15-71 ПУГ-69. Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов для горючих, токсичных и сжиженных газов.

54. ДНАОП 1.3.00-8.02-93 МУ “Проведение работ по оценке оста- точной работоспособности технологического оборудования нефтепере- рабатывающих, нефтехимических и химических производств”.

55. НАОП 1.3.00-1.01.88 “Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтепере- рабатывающих производств”. Затвердженo Держгіртехнаглядом СРСР 06. 09. 88 р.

3. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

3.1. Роботи з оцінки технічного стану (технiчне дiагностування) та визначення залишкової працездатності діючого обладнання відповідно з поданою методикою проводять у випадках:

3.1.1. Обладнання виробило призначений ресурс, вказаний в паспор- ті.

3.1.2. При відсутності в паспорті або документі, що його замінює, даних про ресурс.

3.1.3. Обладнання експлуатувалось більше 10 років вiдповiдно до вимог ПБХ-93.

3.1.4. Якщо обладнання знаходилось в експлуатації при кількості головних циклів навантаження від тиску, стиснутості температурних деформацій або інших видів навантаження від 103 та більше за весь строк експлуатації при відсутності в паспорті даних про число циклів або при вичерпанні призначеного ресурсу.

При визначенні числа циклів ураховують цикли навантаження від навантажень, у яких розмах коливань перевищує 15% для вуглецевих та низьколегованих сталей, а також 25% для аустенітних сталей від допустимого значення, встановленого при розрахунку на статичну міцність.

3.1.5. Пiсля аварії або пожежі.

3.1.6. Якщо підприємство прийме рішення про проведення робіт з оцінки залишкової працездатності технологічного обладнання.

3.1.7. За приписом органів Держнаглядохоронпраці України.

3.2. Оцінка технічного стану обладнання з урахуванням особливої небезпеки виробництва хлору, його технічне діагностування та визна- чення строку подальшої експлуатації здiйснюються на основі результа- тів комплексного обстеження, яке виконується експертно-технічними центрами Держнаглядохоронпраці та спеціалізованими організаціями, що мають дозвіл Держнаглядохоронпраці на виконання даного виду робіт.

3.3. Комплексне обстеження включає такі роботи.

3.3.1. Вивчення технічної та експлуатаційної документації на обстежуване обладнання.

3.3.2. Візуальний огляд поверхні.

3.3.3. Вимірювання товщини стінки елементів конструкції.

3.3.4. Вимірювання твердості металу.

3.3.5. Дефектоскопію.

3.3.6. Мікроструктурні дослідження.

3.3.7. Хімічний аналіз металу та продуктів корозії.

3.3.8. Лабораторні дослідження металу.

3.3.9. Експериментальне визначення напружень, деформацій, переміщень та зусиль.

3.3.10. Визначення деформаційно-силової характеристики.

3.3.11. Випробування обладнання на міцність з використанням методу акустичної емісії.

3.3.12. Розрахунки на міцність.

3.3.13. Аналіз отриманих даних, висновку про можливість подальшої експлуатації і визначення залишкового ресурсу роботи обладнання.

3.4. Необхідність проведення робіт за п.п. 3.3.6.-3.3.11. визначається на основі результатів, що отримані при проведенні робіт у відповідності з п.п. 3.3.1. - 3.3.5.

Обсяг обстежень у кожному конкретному випадку повинен визна- чатися фахівцями, що виконують ці роботи.

У разі виконання робіт за п. 3.3.11 обстеження замінює позачергове технічне опосвідчення.

3.5. Результати обстеження служать основою для прийняття таких рішень.

3.5.1. Дозвiл на тимчасову експлуатацію обладнання (не бiльше 6 мiсяцiв) до видачі заключного документу про його залишковий ресурс.

3.5.2. Можливість ремонту або вилучення з експлуатації.

3.5.3. Проведення спеціальних досліджень, наприклад, визначення залишкових напружень, контроль методом акустичної емісії, рентгено- структурний аналіз і т.ін.

3.5.4. Вирізка металу для його подальшого лабораторного дослід- ження.

3.5.5. Визначення методiв, об’ємів та періодичності наступних техніч- них обстежень.

3.5.6. Експлуатація обладнання при знижених параметрах.

3.6. Власник обладнання подає всю необхідну для обстеження документацію.

3.7. Висновки за результатами комплексного обстеження щодо працездатностi обладнання та безпечного залишкового ресурсу його експлуатацiї надаються у вiдповiдностi з п. 15 даної Методики.

3.8. При обстеженнi обладнання слiд виконувати вимоги безпеки Загальних правил вибухобезпеки для вибухопожежонебезпечних, хiмiчних, нафтохiмiчних i нафтопереробних виробництв, Правил улаш- тування та безпечної експлуатацiї посудин, що працюють пiд тиском, а також чинних нормативних документiв підприємства, на якому експлуатується даний об’єкт.

4. ВИВЧЕННЯ ТЕХНІЧНОЇ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЙНОЇ

ДОКУМЕНТАЦІЇ

4.1. Ознайомлення для кожного об'єкту обстеження з такими відомостями: реєстраційним та заводським номерами, заводом-виробником, роком виготовлення та введення до експлуатації. номером креслення, основними геометричними розмірами, маркою матеріалу, технологією виготовлення (способом деформації, зварювання, зварювальними матеріалами, режимами термообробки, методами та результатами контролю і т.ін.), робочим та розрахунковим тисками, складом та температурою робочого середовища, розрахунковою температурою стінки, часом наробки, циклічністю навантаження та ін.

4.2. Вивчення експлуатаційної та звітної документації про попе-редні огляди та обстеження даного об'єкту.

4.3. Ознайомлення з підсумковими звітними даними про умови роботи об'єкту за строк служби, якщо такі складались.

4.4. Ознайомлення з актами планових та позапланових технічних об-стежень, а також з технічною документацією при ремонтах.

4.5. Вивчення зареєстрованих випадків відхилення параметрів від регламентованих або випадків відмови за строк служби обладнання.

5. ВІЗУАЛЬНИЙ ОГЛЯД

5.1. Візуальний огляд зовнішньої та внутрішньої поверхонь проводять з метою контролю їх стану.

5.2. Перед візуальним оглядом посудина повинна бути звільнена від хлору, піддана нейтралізації, пропарена та продута сухим стиснутим повітрям. Поверхня зварних швів та зони основного металу, що прилягають до них, на відстані не менше 20 мм повинні бути зачищені до металу.

Візуальному огляду балонів, контейнерів, бочок передує їх зважування.

5.3. Якщо після попередньої підготовки внутрішньої поверхні зали-шились продукти корозії, які ускладнюють огляд, необхідно провести піскоструйну обробку всієї внутрішньої поверхні з видаленням піску та продуктів корозії. У разi необхідності здiйснюється додаткова промивка та продувка сухим стиснутим повітрям.

5.4. При візуальному огляді необхідно звернути увагу на місця спряжень конструкційних елементів (днища, стропові пристрої, опори та ін.), місця концентрації напружень, виявлення зон корозійного зносу вздовж межі поділу рідкої та газоподібної фаз i зон, схильних до точкової корозії (для обладнання з нержавіючої сталі), зварні з'єднання (особливо поздовжній шов оболонки і приварка бандажів поблизу поздовжнього шва) та роз'ємні з'єднання, порушення зовнішнього покриття або ізоляції на забоїни, вм’ятини, місця, які зазнали ремонту з застосуванням зварки (ремонтні наплавки або заварки, місця вста-новлення латок), а також місця виборок металу.

Аналізуються відкладення та їх розподіл на поверхні, відбираються на хімічний аналіз продукти корозії, визначаються їх колір, густина, адгезія до металу.

5.5. Візуальному огляду підлягають основний метал, зварні шви і зона термічного впливу.

Огляд зварних з'єднань проводять iз застосуванням лупи кратністю 3, 5, 7. Решту поверхні оглядають неозброєним оком.

5.6. При огляді можуть бути виявленi такi дефекти:

на поверхнях обладнання - тріщини, надриви, корозія стінок (особливо в місцях відбортовки та вирізок), випучини, видими, раковини, язви, механічнi пошкодження, відшарування;

в зварних швах - дефекти зварки, такi як тріщини всіх видів i напрямів, свищi та пористiсть зовнішньої поверхні шва, підрізи, напливи, пропали, незаплавленi кратери.

5.7. У випадку виявлення дефектів ділянки контролю повинні бути зачищені і підлягають обстеженню одним із методів неруйнівного контролю, який визначається з метою більш повного та точного вияв- лення дефектів.

5.8. При відсутності люка-лаза огляд внутрішньої поверхні проводять через оглядові люки з використанням пристроїв електроосвітлення напругою 12 В та оптичних пристроїв або технічних ендоскопів.

6. ВИМІРЮВАННЯ ТОВЩИНИ СТІНКИ.

ВИЗНАЧЕННЯ ШВИДКОСТІ КОРОЗІЇ

6.1. Вимірювання товщини стінки здiйснюється для всіх несучих елементів конструкції: корпусів, днищ, штуцерів та люків (патрубків).

6.2. На кожний об'єкт складається карта вимірів товщини стiнки з зазначенням прив'язки до основних елементів посудини. Виміри проводяться по квадратній сітці з розміром квадрата, який забезпечує надійну оцінку товщини стінки елемента, що дiагностується.

Товщину стінок трубопроводів вимірюють на дільницях, що працюють у найбільш складних умовах (коліна, трійники, врізки, місця звуження перерізу, перед арматурою та після неї, застойні зони, зони дренажу).

На прямих дільницях внутрішньоцехових трубопроводів вимірю- вання товщини стінок виконується не менше ніж у двох місцях кожного трубопровода між апаратами та колекторами. На прямих дільницях міжцехових трубопроводів товщина стінок вимiрюється через кожні 25 м довжини.

6.3. При виявленні відхилень від значень товщини стінки елементу (на величину додатку до розрахункової товщини), квадрат сітки зменшується з таким розрахунком, щоб якомога точніше визначити область “провалу” товщини.

Область “провалу” фіксується на карті вимірів так, як i одиничні “провали” товщини.

6.4. Поверхня елементів, призначена для вимірів товщини стiнки, повинна бути оброблена механічно до шoрсткості, зазначеної в інструкції по експлуатації або в паспорті приладу, що використовується. Роботи проводить власник обладнання.

6.5. Вимірювання товщини стінки елементів конструкції здійс- нюється ультразвуковими товщиномірами або ультразвуковими дефек-тоскопами, що забезпечують точність вимірів не нижче  0,1 мм.

6.6. Якщо похибка вимірів не нормується через неможливість точної калібровки товщиноміра по матеріалу конструктивних елементів, то результати вимірів слід вважати приблизними, при цьому похибка складає 1-2% вимірюваної товщини елементу.

6.7. При веденні корозійних карт на обладнання необхідно провести

калібровку товщиноміра по матеріалу вимірюваного елемента, при цьому слід здiйснювати виміри товщини на одній і тій же плямі контакту за умови ідентичності шорсткостi та контактного мастила.

6.8. Для обробки одержаних даних рекомендується використовувати статистичну оцінку результатів.

Середнє значення товщини стінки визначається за формулою

где - кількість вимірів;

- значення товщини, що виміряні при обстеженні

( ).

Помилка одного виміру (вибірковий стандарт) визначається за формулою

Середньоквадратичне відхилення величиниозраховується за формулою

Iмовірне мінімальне середнє значення товщини розраховується за формулою

Імовірне мінімальне значення товщини визначається за формулою

6.9. Швідкість корозії визначається за формулою

6.10. Значення товщини стінки, яке прогнозується на період подальшої єксплуатації , визначається за формулою

7. ВИМІРЮВАННЯ ТВЕРДОСТІ МЕТАЛУ

7.1. Вимірювання твердості металу безпосередньо на обстежуваних об’єктах проводиться з метою перевірки відповідності механічних харак-теристик значенням, установленим нормативно-технічною докумен- тацією, та виявлення окремих ділянок з показниками нижче або вище стандартних значень.

7.2. Твердість вимірюють за допомогою переносних твердомірів, при-датних для проведення випробувань на слабко викривлених поверхнях.

7.3. Вимірювання твердості здійснюється безпосередньо на поверхні об’єкту на плоскій площадці, шліфованій та полірованій.

Вибір ділянки для проведення досліджень визначається результатами дефектоскопії. Місце, розмір та кількість шліфів установлюють фахiвцi, якi проводять обстеження, в кожному конкретному випадку.

У разi необхідності для виявлення межі зварного шва, ділянки, що мають зварні шви, слід протравити.