Оцінка залишкового ресурсу обладнання, що працює в агресивному середовищі

Abstract

UK: Деградація сталей під час тривалої експлуатації - складний і небезпечний процес. Вона охоплює різні процеси і чинники: зміну структури металу і корозійно-електрохімічних характеристик, зовнішні пошкодження поверхні, погіршення механічних властивостей тощо. Процеси, що відбуваються під час деградації сталей, взаємопов’язані, але їх взаємозв’язок складний і недостатньо досліджений. Оцінювання поточного стану металу обладнання, що відпрацювало значний термін, і прогнозування його залишкового ресурсу можна розглядати як комплексну задачу, яка охоплює і вибір чутливих характеристик металу, що підлягають оцінці, і вибір методики. Це обумовлює нагальну потребу розробки наукових підходів до оцінювання поточного стану обладнання і апаратури та методів прогнозування залишкового ресурсу. Для оцінювання ресурсу обладнання одним із головних показників є швидкість корозійних процесів. Ресурс за такого підходу визначають шляхом поділу запасу товщини стінки обладнання на швидкість корозії. Такими методами вдасться прогнозувати ресурс лише за умови протікання рівномірної корозії. Методи контролю швидкості корозії за допомогою зразків-свідків, корозиметрів тощо оцінюють лише середню швидкість поверхневої загальної корозії, але в реальних умовах завжди існують коливання параметрів технологічного процесу. Для оцінювання ступеня небезпеки дефектів для сталевої труби використовують такі параметри, як товщина стінки труби, глибина і довжина корозійного пошкодження, характер розшарування сталі. В разі попадання дефекту в безпечну зону, зрозуміло, що подальша експлуатація можлива, але з періодичним контролем. Коли ж дефект попадає в зону руйнування, експлуатацію треба негайно припинити. Якщо попадає в зону, що вимагає експертного оцінювання, то залежно від додаткових умов, наприклад, місця розташування точки, яка відповідає дефекту на графіку, індивідуальних вимог приймають рішення про можливий подальший період експлуатації. Запропонований підхід дає можливість оцінити загалом залишковий ресурс обладнання. Але практика довела, що обладнанню хімічної і нафтопереробної промисловості притаманні локальні пошкодження металу. Це обумовлює необхідність оцінювати також залишковий ресурс саме “проблемних місць” обладнання. Встановлено, що незаплановані зупинки (іноді до 10 разів і більше за рік) суттєво впливають на динаміку розвитку локальних пошкоджень і їх площу. Іноді саме з цієї причини ресурс може зменшуватись у десятки разів. Ключові слова: деградація, глибина і довжина корозійного пошкодження, корозійно-електрохімічні характеристики залишковий ресурс

RU: Деградация сталей при длительной эксплуатации - сложный и опасный процесс. Она охватывает различные процессы и факторы: изменение структуры металла и коррозионно-электрохимических характеристик, внешние повреждения поверхности, ухудшение механических свойств и тому подобное. Процессы, происходящие во время деградации сталей, взаимосвязаны, но их взаимосвязь сложный и недостаточно исследован. Оценивания текущего состояния металла оборудования, отработавшего значительный срок, и прогнозирования его остаточного ресурса можно рассматривать как комплексную задачу, которая охватывает и выбор чувствительных характеристик металла, подлежащих оценке, и выбор методики. Это обусловливает настоятельную необходимость разработки научных подходов к оценке текущего состояния оборудования и аппаратуры и методов прогнозирования остаточного ресурса. Для оценки ресурса оборудования одним из главных показателей является скорость коррозионных процессов. Ресурс при таком подходе определяется путем деления запаса толщины стенки оборудования на скорость коррозии. Такими методами удастся прогнозировать ресурс только при условии протекания равномерной коррозии. Методы контроля скорости коррозии с помощью образцов-свидетелей, коррозиметров оценивают лишь среднюю скорость поверхностной общей коррозии, но в реальных условиях всегда существуют колебания параметров технологического процесса. Для оценки степени опасности дефектов для стальной трубы используют такие параметры, как толщина стенки трубы, глубина и длина коррозионного повреждения, характер расслоения стали. В случае попадания дефекта в безопасную зону, понятно, что дальнейшая эксплуатация возможна, но с периодическим контролем. Когда дефект попадает в зону разрушения, эксплуатацию надо немедленно прекратить. Если попадает в зону, требующую экспертного оценивания, то в зависимости от дополнительных условий, например, места расположения точки, соответствующей дефекту на графике, индивидуальных требований принимают решение о возможном последующем периоде эксплуатации. Предложенный подход дает возможность оценить в целом остаточный ресурс оборудования. Но практика показала, что оборудованию химической и нефтеперерабатывающей промышленности присущи локальные повреждения металла. Это обусловливает необходимость оценивать также остаточный ресурс именно "проблемных мест" оборудования. Установлено, что незапланированные остановки (иногда до 10 раз и более в год) существенно влияют на динамику развития локальных повреждений и их площадь. Иногда именно по этой причине ресурс может уменьшаться в десятки раз. Ключевые слова: деградация, глубина и длина коррозионного повреждения, коррозионно0электрохимические характеристики, остаточный ресурс

EN: Degradation staly at long operation - difficult and dangerous process. It covers various processes and factors: change of structure of metal and corrosion and electrochemical characteristics, external damages of a surface, deterioration of mechanical properties and so forth. The processes happening during degradation staly are interconnected, but their interrelation difficult and is insufficiently investigated. Estimations of current state of metal of the equipment which fulfilled considerable term, and forecasting of its residual resource it is possible to consider as a complex task which covers also a choice of the sensitive characteristics of metal which are subject to an assessment and a technique choice. It causes an imperative need of development of scientific approaches to an assessment of current state of the equipment and the equipment and methods of forecasting of a residual resource. For a service life assessment one of the main indicators is the speed of corrosion processes. The resource at such approach is defined by division of a stock of thickness of a wall of the equipment into corrosion speed. Such methods will possible to predict a resource only on condition of course of uniform corrosion. Corrosion speed control methods by means of samples witnesses, korrozimetr estimate only the average speed of superficial general corrosion, but in actual practice always there are fluctuations of parameters of technological process. For an assessment of degree of danger of defects to a steel pipe use such parameters as pipe wall thickness, depth and length of corrosion damage, nature of stratification became. In case of hit of defect in a safe zone, it is clear that further operation is possible, but with periodic control. When defect gets to a destruction zone, operation should be stopped immediately. If gets to the zone demanding expert estimation, depending on additional conditions, for example, the locations of the point corresponding to defect on graphics of individual requirements make the decision on the possible subsequent period of operation. The offered approach gives the chance to estimate in general a residual service life. But practice showed that local damages of metal are inherent in the equipment of chemical and oil processing industry. It causes need to estimate also residual resource of "problem places" of the equipment. It is established that unplanned stops (sometimes to 10 times and more in a year) significantly influence dynamics of development of local damages and their area. For this reason the resource can sometimes decrease in tens times.