РД 03-421-01 - МУ по проведению диагностирования технич. состоян. Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов

• Название: Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов
• Дата: 18.01.2023
• Размер: 0.92 Mb.
• Имя файла: РД 03-421-01 - МУ по проведению диагностирования технич. состоян.doc
• Тип: Методические указания; #892016
• страница: 1 из 12

РД 03-421-01

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ПРОВЕДЕНИЮ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОСТАТОЧНОГО СРОКА СЛУЖБЫ СОСУДОВ И АППАРАТОВ
УТВЕРЖДЕНЫ постановлением Госгортехнадзора России от 06.09.01 N 39
В настоящих Методических указаниях изложены технические требования и рекомендации по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов, эксплуатируемых в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.
При разработке настоящих Методических указаний учтены опыт и практические результаты диагностирования технического состояния сосудов и аппаратов, использована современная методология оценки и прогнозирования технического состояния, изложен порядок проведения и оформления результатов диагностирования технического состояния сосудов и аппаратов.
В развитие основных требований настоящих Методических указаний могут выпускаться нормативные технические документы с учетом конструктивных особенностей и условий эксплуатации оборудования.
В разработке Методических указаний приняли участие представители Госгортехнадзора России и специализированных организаций: А.А.Шаталов, В.А.Баранов, Г.М.Селезнев, Н.А.Хапонен, С.А.Жулина, Н.М.Самсонов, В.В.Раков, В.И.Рачков, П.А.Харин, С.М.Кутепов, В.С.Шубин, В.И.Муштаев, А.М.Кузнецов, В.И.Лившиц, В.Г.Татаринов, А.П.Корчагин, С.П.Быков, В.И.Олеринский, А.В.Шишкин, И.В.Петрушин, Е.Н.Гальперин, Р.Г.Маннапов, В.М.Горицкий.
ВВЕДЕНИЕ

Настоящие Методические указания распространяются на отечественные и зарубежные стальные сосуды и аппараты химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности. Методические указания могут быть распространены на сосуды других отраслей при условии, что на них распространяются требования Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 10-115-96), Правил проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных (ПБ 03-384-00)*, ОСТ 24.201.03-90 "Сосуды и аппараты стальные высокого давления. Общие технические требования".

_______________

* До введения ПБ 03-384-00 действует ОСТ 26-291-94 "Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия".

Настоящие Методические указания содержат основные требования и рекомендации к проведению диагностирования технического состояния* и определению остаточного ресурса эксплуатации сосудов.

_______________

* Далее - техническое диагностирование.

Термины и их определения, примененные в настоящих Методических указаниях, приведены в приложении А.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Техническое диагностирование сосудов и аппаратов в целях определения возможности их дальнейшей эксплуатации и остаточного ресурса проводится в следующих случаях:
после аварий;
после ремонтно-восстановительных работ с применением сварки;
при выявлении случаев нарушения установленного регламента эксплуатации (повышения рабочего давления, расширения диапазона рабочих температур, увеличения цикличности нагружения и др.);
по истечении установленного в паспорте сосуда срока эксплуатации (исчерпании установленного ресурса);
при отсутствии в паспорте сосуда расчетного срока службы после эксплуатации в течении 20 лет, если нет других решений о расчетном сроке службы, согласованных с Госгортехнадзором России;
при отсутствии в паспорте сосуда, работающего при переменном режиме нагружения, допускаемого числа циклов нагружения;
при утрате паспорта сосуда;
наступления сроков, установленных по результатам предыдущих технических диагностирований.
1.2. Работы по техническому диагностированию сосудов носят комплексный характер и в общем случае включают:
а) анализ технической документации;
б) наружный и внутренний осмотр, визуально-измерительный контроль сосуда;
в) контроль соответствия системы автоматизации требованиям Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 10-115-96);
г) неразрушающий контроль качества сварных соединений, толщинометрию;
д) определение химического состава, металлографические исследования, оценку механических свойств основного металла и сварных соединений;
е) проведение коррозионных исследований;
ж) анализ результатов технического диагностирования и проведение расчетов на прочность;
з) анализ повреждений и параметров технического состояния сосуда и установление критериев предельного состояния;
и) проведение уточненных расчетов на прочность;
к) определение остаточного ресурса сосуда;
л) гидравлические (пневматические) испытания.
Работы по подп."а", "б", "в", "г", "ж", "к", "л" носят обязательный характер.
Работы по подп."д", "е", "з", "и" могут проводиться дополнительно к основным работам при технической необходимости.
1.3. Объем работ по техническому диагностированию сосуда определяется по каждому конкретному объекту с учетом особенностей конструкции, сроков и условий эксплуатации.
1.4. Работы по техническому диагностированию сосуда должны выполняться по программе, разрабатываемой в соответствии с требованиями настоящих Методических указаний.
1.5. При оценке ресурса группы сосудов, однотипных по конструктивному и материальному исполнению и работающих в одинаковых условиях, производится полный комплекс работ по настоящим Методическим указаниям для отдельных представителей группы сосудов и в зависимости от полученных результатов может быть снижен объем контрольных работ на других сосудах данной группы.
1.6. Техническое диагностирование сосудов выполняется специализированной организацией силами специалистов, аттестованных в установленном порядке.
1.7. На основании результатов технического диагностирования специализированная организация выдает Заключение о возможности и условиях дальнейшей безопасной эксплуатации сосуда (далее - Заключение), оформленное в установленном порядке.
1.8. В случае если в Заключении возможность дальнейшей эксплуатации сосуда допускается только при условии его ремонта, все ремонтные работы, включая разработку технологии ремонта, должны проводиться согласно требованиям Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 10-115-96) [1], и Положения о порядке безопасного проведения ремонтных работ на химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих опасных производственных объектах (РД 09-250-98) [62].
1.9. К выполнению сварочных работ на сосудах должны допускаться специалисты, аттестованные в установленном порядке.
1.10. Все участки основного металла или сварных соединений, подвергавшиеся ремонту с применением сварки, следует проконтролировать двумя или более неразрушающими методами, один из которых предназначен для обнаружения поверхностных дефектов, а второй - для выявления внутренних дефектов; в необходимых случаях следует провести толщинометрию с оформлением соответствующих заключений о результатах контроля (приложение Б).
2. ПОДГОТОВКА СОСУДОВ И АППАРАТОВ К ТЕХНИЧЕСКОМУ ДИАГНОСТИРОВАНИЮ
2.1. Перед диагностированием сосудов и аппаратов следует прекратить их эксплуатацию, освободить внутреннее пространство от заполняющей среды, отключить заглушками от всех трубопроводов, соединяющих диагностируемые сосуды с источниками давления и другими сосудами и оборудованием.
Применяемые для отключения сосудов заглушки, устанавливаемые между фланцами, должны быть соответствующей прочности и иметь выступающую часть (хвостовик), по которой определяется наличие поставленной заглушки. Устанавливаемые между фланцами прокладки должны быть без хвостовиков.
2.2. При необходимости, если внутреннее пространство сосуда было загрязнено какими-либо вредными веществами, оно должно быть очищено и нейтрализовано в соответствии с инструкцией по безопасному ведению работ на предприятии - владельце сосуда.
2.3. Внутренняя и наружная поверхности сосуда очищаются от продуктов коррозии и оставшейся грязи с использованием металлической щетки и ветоши, смоченной растворителем, а контролируемые сварные соединения с внутренней или наружной стороны зачищаются до металлического блеска механическим методом (шлифмашинкой, абразивом и т.п.) до Rz40-Rz20 на ширину 50-100 мм (в зависимости от толщины стенки сосуда) по обе стороны от оси шва. При зачистке ось вращения инструмента должна быть параллельна оси контролируемых сварных швов.
2.4. Футеровка, изоляция и другие виды покрытий должны быть частично или полностью удалены, если имеются признаки, указывающие на возможность возникновения дефектов материала силовых элементов конструкции сосуда (неплотность футеровки, отдулины, следы промокания изоляции и т.п.).
2.5. Подготовленные к техническому диагностированию поверхности необходимо высушить сжатым воздухом.
2.6. Необходимо оснастить сосуд достаточным освещением от источника тока напряжением не более 12 В, а для сосудов, работающих со взрывоопасными средами и (или) во взрывоопасных зонах, - освещением светильниками во взрывозащищенном исполнении с соответствующей степенью или уровнем защиты.
2.7. Должны быть оборудованы безопасные подходы к сосуду и в случае необходимости установлены леса, лестницы, переходные мостики и ограждения для осмотра верхней части сосуда и проведения технического диагностирования.
2.8. Работы по подготовке сосуда к техническому диагностированию выполняются организацией - владельцем сосуда.
2.9. Работы по подготовке сосуда завершаются оформлением акта о готовности сосуда и передачей акта специализированной организации, выполняющей техническое диагностирование.
3. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

3.1. Анализ технической документации
3.1.1. Анализ технической документации на сосуд проводится в целях:
проверки наличия паспорта сосуда и правильности его заполнения;
установления фактических условий эксплуатации сосуда и соответствия их паспортным данным;
анализа результатов предшествовавших диагностированию технических освидетельствований, ранее проведенных диагностирований и ремонтно-восстановительных работ;
уточнения фактической наработки сосуда в часах или циклах нагружения (для сосудов периодического действия).
3.1.2. Анализу в общем случае подвергается следующая техническая документация:
паспорт сосуда, работающего под давлением;
сборочный чертеж;
ремонтная документация;
эксплуатационные документы;
предписания территориального органа Госгортехнадзора России;
заключения по результатам предыдущих технических освидетельствований и технических диагностирований.
При анализе технической документации проверяются:
наличие в паспорте сосуда записи о его регистрации;
соответствие заводской маркировки сосуда на корпусе и на фирменной табличке паспортным данным;
использование сосуда по прямому назначению.
По результатам анализа технической документации уточняется программа технического диагностирования.
3.1.3. Особое внимание уделяется анализу сведений о повреждениях и неисправностях в работе сосуда и о причинах, приведших к ним.
3.2. Оперативная (функциональная) диагностика
3.2.1. Рабочая (проектная) документация на систему автоматизации сосудов должна соответствовать требованиям разд.5 Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 10-115-96).
3.2.2. Контрольно-измерительные приборы (КИП), установленные на щитах системы автоматизации (СА) и по месту, должны соответствовать рабочей (проектной) документации на СА сосуда.
3.2.3. КИП должны быть метрологически поверены и иметь соответствующие клейма и отметки.
3.2.4. Блокировки безопасности, выполненные на сосуде и в СА, должны соответствовать рабочей (проектной) документации.
3.2.5. Если выявлено несоответствие КИП измеряемым параметрам, а блокировок безопасности - требованиям ПБ 10-115-96 или рабочей (проектной) документации, то решение о дальнейшей эксплуатации сосуда принимается организацией - разработчиком документации или специализированной организацией, проводящей техническое диагностирование сосуда.
Специализированная организация, выполняющая техническое диагностирование, выдает заключение о возможности дальнейшей безопасной эксплуатации сосуда после устранения выявленного несоответствия.
3.2.7. Результаты контроля соответствия СА сосуда требованиям Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 10-115-96), оформляются в виде раздела к отчету или акта проверки, являющегося приложением к основному Заключению.

3.3. Разработка программы технического диагностирования
3.3.1. Работы по техническому диагностированию сосудов и аппаратов должны выполняться по программе, разрабатываемой на сосуд или группу сосудов на основании настоящих Методических указаний и с учетом требований норм и правил, предъявляемых к сосудам при их изготовлении.
3.3.2. Программа технического диагностирования должна составляться с учетом особенностей конструкции и условий эксплуатации сосуда и предусматривать перечень и объем работ, соответствующих требованиям настоящих Методических указаний.
3.3.3. Программа должна разрабатываться специализированной организацией, выполняющей работы по техническому диагностированию, и подлежит согласованию в установленном порядке.

3.4. Проведение наружного и внутреннего осмотра
3.4.1. Наружный и внутренний осмотр сосуда проводится в целях выявления дефектов, которые могли возникнуть как в процессе его эксплуатации, так и при его изготовлении, транспортировке и монтаже.
3.4.2. При осмотре защитные покрытия и изоляция подлежат удалению на участках поверхности сосуда, где имеются явные признаки нарушения их целостности.
Необходимость удаления защитного покрытия и изоляции на других участках поверхности сосуда определяется специалистами организации, проводящей техническое диагностирование.
3.4.3. Осмотру подлежат все доступные сварные соединения сосуда и его элементы в целях выявления в них следующих дефектов:
трещин;
свищей и пористости швов;
подрезов, наплывов, прожогов, незаплавленных кратеров;
смещений и уводов кромок стыкуемых элементов свыше норм, предусмотренных Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 10-115-96), Правилами проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных (ПБ 03-384-00) и ОСТ 24.201.03-90 "Сосуды и аппараты стальные высокого давления. Общие технические требования";
несоответствий форм и размеров швов требованиям технической документации;
деформаций поверхности сосуда (в виде вмятин, отдулин и т.п.).
3.4.4. Особое внимание следует обратить на состояние сварных соединений в зонах концентрации напряжений (местах приварки горловины люка и штуцеров к обечайке и днищам, особенно в зонах входных и выходных штуцеров, на участках пересечения швов, в зонах сопряжения обечайки с днищами, местах приварки опорных узлов и др.), а также в местах возможного скопления конденсата и зонах проведенного ранее ремонта.
3.4.5. Для сосудов из аустенитных сталей особое внимание при осмотре следует уделять местам возможного попадания на поверхность сосуда воды, паров и влажных газов ввиду возможного образования в этих местах коррозионных трещин.
3.4.6. При проведении осмотра в случае возникающих сомнений по классификации и размерам выявленных дефектов следует применять лупу 4-20-кратного увеличения, а также по усмотрению специалиста, выполняющего осмотр, любой из неразрушающих методов, указанных в пп.3.6.1-3.6.3, 3.6.5-3.6.7 настоящих Методических указаний.
3.4.7. Оценка выявленных при осмотре деформированных участков поверхности сосуда производится путем замера максимального прогиба и площади деформированного участка. Замер производится мерительным инструментом, обеспечивающим погрешность ±1,0 мм.
3.4.8. Нормы допустимых дефектов, выявленных при наружном и внутреннем осмотре, должны соответствовать требованиям Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 10-115-96), Правил проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных (ПБ 03-384-00) и ОСТ 24.201.03-90 "Сосуды и аппараты стальные высокого давления. Общие технические требования".
3.4.9. Результаты осмотра оформляются в виде заключения (протокола), подписываемого специалистами организации, проводящей техническое диагностирование.
3.5. Исследование коррозионного состояния сосудов
3.5.1. При исследовании коррозионного состояния сосудов устанавливают:
степень коррозионно-эрозионного поражения внешней и внутренней поверхности сосудов в результате эксплуатации;
наличие (отсутствие) механических повреждений, дефектов, допущенных ранее при изготовлении сосуда, которые могут повлиять на дальнейшую безопасную эксплуатацию сосуда.
3.5.2. Инструменты для проведения исследований:
лупы, в том числе измерительные от 1,5 до 7-кратного увеличения по ГОСТ 25706-83 [44];
иглы измерительные - для определения глубины пор, язв, подрезов и т.п.;
щупы N 2-4;
нутромеры микрометрические по ГОСТ 10-88 [5] и индикаторные по ГОСТ 868-82 [6];
шаблоны (типа УШС по ТУ 1021.338-83 [7]) радиусные и др.;
линейки измерительные металлические по ГОСТ 427-75 [8];
магниты металлические.
3.5.3. При внешнем осмотре определяют:
наличие (отсутствие) коррозионно-эрозионных поражений, особенно в местах подачи рабочей среды, где могли быть проливы, в местах ремонта;
видимые поверхностные дефекты, появившиеся и развившиеся в процессе эксплуатации, например вмятины, выпучины, изменения геометрической формы (коробление, провисание и другие отклонения от первоначального расположения);
отмечают места ремонтов и устанавливают наличие документации на ремонт.
Необходимость и объем демонтажа теплоизоляции определяется специалистами, проводящими обследование, с учетом требований настоящих Методических указаний.
Осмотру подлежат внешние опоры аппаратов, при этом необходимо проверять сварные швы приварки опор к корпусу аппарата.
На теплообменном и другом оборудовании, где часто производится открывание и закрывание крышек, люков-лазов и т.п., необходимо осматривать крепеж на соответствие требованиям ОСТ 26-2043-91 [9].
3.5.4. При внутреннем осмотре определяют наличие (отсутствие) коррозионных трещин, язв, питтингов, сплошной коррозии на основном металле, сварных швах и околошовной зоне, в местах ремонта, застойных зонах, под осадком, в зоне скопления конденсата, где возможно возникновение щелевой коррозии.
3.5.5. Оценка коррозионных и механических дефектов.
Коррозионные и механические дефекты оцениваются по глубине, площади и количеству на 1 дм (или 1 м ). Глубина проникновения коррозии определяется после удаления продуктов коррозии.
Скорость сплошной коррозии оценивается в соответствии с ГОСТ 9.908-85 [10].
При обнаружении трещин коррозионного или механического характера эксплуатация сосуда должна быть прекращена. По результатам коррозионного обследования составляется акт, в котором указываются дата, место обследования, регистрационный и заводской номера сосуда, обнаруженные дефекты, состояние поверхности, скорость коррозии конструкционных материалов.
3.5.6. Особенности обследования оборудования из коррозионностойких сталей и сплавов.
3.5.6.1. Коррозионностойкие (нержавеющие) стали при высокой стойкости против сплошной, язвенной, щелевой и точечной (питтинговой) коррозии могут быть подвержены межкристаллитной коррозии (МКК).
МКК характеризуется избирательным разрушением границ зерен металла и приводит к резкому снижению его прочности и пластичности.
МКК проявляется в зоне термического влияния сварных швов.
3.5.6.2. В некоторых средах (азотная кислота, нитраты и т.п.) возможно проявление ножевой коррозии по линии сплавления сварного шва, которая является разновидностью МКК.
3.5.6.3. В растворах хлоридов, щелочах, ряде кислот при повышенных температурах (обычно выше 40-50 °С) нержавеющие стали подвержены коррозионному растрескиванию (КР). Наибольшая вероятность КР возникает в местах наибольших остаточных напряжений после сварки, штамповки, гибов и т.п.
3.5.6.4. Для выявления склонности к МКК и КР сварных соединений из нержавеющих аустенитных сталей следует применять метод травления по ГОСТ 6032-89 [46] и (или) токовихревой метод, капиллярную дефектоскопию, магнитопорошковый контроль и другие методы неразрушающего контроля.