СПОСОБ КОНТРОЛЯ КОРРОЗИИ СТЕНОК ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДОВ (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к нефтегазоперерабатывающей, химической и другим отраслям промышленности, использующим теплоизолированные емкостное оборудование, например, сепараторы, реакторные колонны и трубопроводы, проходящие регулярную техническую диагностику.

Известен способ определения величины остаточного коррозионного ресурса оборудования и трубопроводов, при реализации которого выбирают несколько контрольных точек на поверхности объекта, проводят первичное и вторичное измерения в контрольных точках, которые разделяют некоторым промежутком времени (сутки, недели, месяцы), вычисляют скорость коррозии путем деления разницы величин результатов измерения толщины стенки при первичном и вторичном измерениях на период времени между измерениями, а остаточный коррозионный ресурс определяют путем деления последней измеренной остаточной толщины стенки на скорость коррозии (см. ИНСТРУКЦИЯ по определению скорости коррозии металла стенок корпусов сосудов и трубопроводов на предприятиях Миннефтехимпрома СССР, ВНИКТИнефтехимоборудования, Волгоград - 1983).

Недостатком известного способа является большая погрешность определения остаточного коррозионного ресурса, соизмеримая с фактическим коррозионным ресурсом, и невозможность проведения измерений на теплоизолированных оборудовании и трубопроводах, что может привести к принятию необоснованных решений, связанных с большими материальными издержками.

Известен способ определения величины остаточного коррозионного ресурса оборудования и трубопроводов при осуществлении которого выбирают несколько ограниченных по площади контрольных участков поверхности, подготавливают на контрольных участках группу контрольных точек, расстояние между контрольными точками принимают сравнимыми с размерами контактной поверхности переносного датчика (преобразователя) ультразвукового контроля (УЗК), проводят первичные и вторичные измерения в подготовленных контрольных точках. Путем статистической обработки результатов измерений, определяют параметры надежности остаточного коррозионного ресурса: доверительный интервал и доверительную вероятность. При поведении диагностики теплоизолированных объектов для получения доступа к поверхности необходимо демонтировать теплоизоляцию частично или полностью с последующим ее восстановлением, что требует значительных временных и материальных затрат (см. РД 09-244-98 Инструкция по проведению диагностирования технического состояния сосудов, трубопроводов и компрессоров промышленных аммиачных холодильных установок).

Недостатком известного способа являются высокие затраты времени и материалов при проведения коррозионных измерений на теплоизолированных оборудовании и трубопроводах.

Известен способ (см. РД 03-410-01 Инструкция по проведению комплексного технического освидетельствования изотермических резервуаров сжиженных газов), принятый в качестве прототипа, при реализации которого обустраивают окна-люки в теплоизоляции, обеспечивающие доступ к поверхности, при этом на поверхности, ограниченной окном-люком, проводят измерения толщины стенки переносными датчиками УЗК в контрольных точках поверхности объекта.

Недостатком данного способа является низкая надежность определения скорости коррозии и остаточного коррозионного ресурса объекта, связанная с тем, что в углублении окна-люка, обустроенного в теплоизоляции, практически невозможно с достаточной точностью разметить единичные или групповые контрольные точки, а при вторичном измерении невозможно установить переносные датчики УЗК точно в те же позиции, что и при первичном измерении. Несоответствия в установке датчиков УЗК при первичном и вторичном измерениях на доли миллиметра приводят к ошибке, составляющей до 100% от фактической величины остаточного коррозионного ресурса, что делает результат не надежным.

Технической задачей изобретения является повышение надежности определения скорости коррозии и остаточного коррозионного ресурса теплоизолированного оборудования и трубопроводов.

Технический результат предлагаемого способа по обоим вариантам заключается в повышении показателей надежности определения остаточного коррозионного ресурса теплоизолированного оборудования и трубопроводов по результатам первичных и вторичных измерений толщины стенок переносными датчиками УЗК через окна-люки, обустроенные в теплоизоляции.

Технический результат по первому варианту достигается тем, что в предлагаемом способе контроля коррозии и определения коррозионного ресурса стенок теплоизолированного оборудования и трубопроводов, включающем обустройство стационарных окон-люков в теплоизоляции для доступа к поверхности, обработку мест контрольных точек до требуемой чистоты, проведение первичных и вторичных измерений толщины стенок в контрольных точках переносными датчиками (преобразователями) ультразвукового контроля, определение по результатам измерений толщины стенок остаточного коррозионного ресурса оборудования и трубопроводов, согласно изобретению, готовят технологический шаблон, состоящий из прочного износостойкого листового материала, размер и форма которого соответствует окну-люку, обустроенному в теплоизоляции, выполняют единичное или группу отверстий в технологическом шаблоне, соответствующих размеру, форме и расположению рабочих поверхностей переносных датчиков УЗК при планируемых измерениях толщины, устанавливают и закрепляют приготовленный технологический шаблон на поверхность объекта, доступную через окно-люк, обрабатывают через отверстия в технологическом шаблоне участки поверхности объекта до необходимой чистоты, по размеру и расположению соответствующие отверстиям в технологическом шаблоне, удаляют технологический шаблон из обустроенного окна-люка, проводят первичные и вторичные измерения остаточной толщины стенок, ориентируя переносные датчики УЗК по зачищенным контрольным точкам.

Технический результат по второму варианту достигается тем, что в предлагаемом способе контроля коррозии и определения коррозионного ресурса стенок теплоизолированного оборудования и трубопроводов, включающем обустройство стационарных окон-люков в теплоизоляции для доступа к поверхности, обработку мест контрольных точек до требуемой чистоты, проведение первичных и вторичных измерений толщины стенок в контрольных точках переносными датчиками (преобразователями) ультразвукового контроля, определение по результатам измерений толщины стенок остаточного коррозионного ресурса оборудования и трубопроводов, согласно изобретению, готовят технологический шаблон, выполненный из листового материала, стойкого к коррозии, в котором выполняют единичное или группу отверстий, соответствующих размеру, форме и расположению рабочих поверхностей переносных датчиков УЗК при планируемых измерениях толщины, покрывают одну сторону приготовленного технологического шаблона коррозионностойким адгезивом, обрабатывают поверхность объекта, ограниченную через обустроенный в теплоизоляции окном-люком, до необходимой чистоты, устанавливают на подготовленную поверхность объекта технологический шаблон стороной, покрытой адгезивом, проводят первичные и вторичные измерения остаточной толщины стенки, ориентируя переносные датчики УЗК по отверстиям технологического шаблона, и оставляют технологический шаблон в обустроенном окне-люке для последующих измерений толщины.

Заявляемая совокупность признаков предлагаемого способа по обоим вариантам позволяет повысить однообразность установки датчиков переносных толщиномеров при первичных и вторичных измерениях остаточной толщины стенок, повысить точность вычисления скорости коррозии и вычисление остаточного коррозионного ресурса с погрешностью, не превышающей ±15% от среднего значения (для первого варианта) и ±10% от среднего значения (для второго варианта).

Способ по первому варианту применяется преимущественно при необходимости оценить влияние изменений условий эксплуатации объекта, например, изменен состав рабочей среды, температурный режим, применена противокоррозионная защита на скорость коррозии рабочей поверхности стенки, и осуществляется следующим образом:

Вырезают из износостойкого пластика или другого листового материала, обладающего износостойкостью, заготовку технологического шаблона по размерам, соответствующим окну люку в теплоизоляции исследуемого объекта. В заготовке технологического шаблона вырезают отверстия, соответствующие по расположению планируемым точкам измерения толщины стенки, а по размеру соответствующие рабочей поверхности переносного датчика толщинометрии. Вкладывают технологический шаблон в окно-люк и механически прижимают к поверхности объекта, таким образом, чтобы пластина приняла форму стенки. Далее зачищают через отверстия в технологическом шаблоне участки поверхности объекта до состояния, требуемого при измерении толщины стенки. После чего извлекают технологический шаблон из окна люка и проводят первичные и вторичные измерения толщины стенки объекта, ориентируя датчик толщинометра по зачищенным участкам в точках измерения. После окончания измерений зачищенные участки консервируют для защиты от коррозии.

Способ по второму варианту применяется преимущественно при необходимости определить остаточный коррозионный ресурс объекта при неизменных условиях эксплуатации и осуществляется следующим образом:

Вырезают из пластика или другого листового материала, обладающего стойкостью к коррозии, заготовку технологического шаблона по размерам, соответствующим окну-люку в теплоизоляции исследуемого объекта. В заготовке технологического шаблона вырезают отверстия, соответствующие по расположению планируемым точкам измерения толщины стенки, а по размеру соответствующие рабочей поверхности переносного датчика толщинометрии. Далее зачищают поверхность объекта, доступную через окно-люк, до состояния, требуемого при измерении толщины стенки, и наносят на одну сторону приготовленного технологического шаблона адгезивный материал (клей), обладающий стойкостью к коррозии. Затем вкладывают технологический шаблон в окно-люк, прижимают к поверхности объекта, таким образом, чтобы пластина приняла форму стенки, и дожидаются отверждения адгезива. После чего проводят первичные и вторичные измерения толщины стенки объекта, ориентируя датчик толщинометра по отверстиям в технологическом шаблоне, приклеенном к поверхности объекта. После проведения измерений оставляют технологический шаблон на поверхности объекта, консервируя для защиты от коррозии участки поверхности объекта, открытые отверстиями в технологическом шаблоне.

На фигурах 1-3 приведены примеры осуществления способа контроля стенок теплоизолированных оборудования и трубопроводов, где:

- на фигуре 1 приведена схема осуществления способа по первому варианту;

- на фигуре 2 приведена схема осуществления способа по второму варианту;

- на фигуре 3 приведена схема шаблона для организации групповых точек контроля коррозии, соответствующая размерам рабочим поверхностей и размещению датчика-преобразователя УЗК типа П112-2,5-10/2-А-01 для толщиномера А-1212.

На фигурах 1-3 показаны следующие позиции:

1 - поперечное сечение фрагмента стенки технологического трубопровода, выполненного из углеродистой стали по ГОСТ 10704-91, с наружным диаметром 426 мм, толщиной 9 мм;

2 - защитный слой из лакокрасочного материала (ЛКМ) грунт-эмали TAIKOR Тор 490 (ТУ 2312-102-72746455-2016);

3 - теплоизоляция из сегментного пеноплэкса толщиной 80 мм поверх защитного слоя 2;

4 - защитный кожух из оцинкованного стального листа толщиной 0,5 мм;

5 - окна-люки, обустроенные в теплоизоляции трубопровода;

6 - рамка из листовой оцинкованной стали прямоугольной формы с размером в свету 140×140 мм;

7 - теплоизолированная крышка окна-люка 5;

8 - технологический шаблон из многослойного износостойкого стеклопластика;

9 - технологический шаблон из эластичного коррозионностойкого пластика;

10 - отверстия;

11 - торцевой инструмент;

12 - стрелка;

13 - контрольные точки. Пример 1.

При выполнении способа по первому варианту (см. фиг. 1) подготовили технологический шаблон 8 из многослойного износостойкого стеклопластика, в котором выполнили отверстия 10, расположенные по схеме, приведенной на фигуре 3 и соответствующие по размеру и расположению рабочим поверхностям переносного датчика-преобразователя УЗК типа П112-2,5-10/2-А-01 для толщиномера А-1212. Уложили технологический шаблон 8 через окно-люк 5 на поверхность трубопровода 1, покрытого защитным слоем 2, и прижали специальной рамкой (на фигуре не показана). В окно-люк 5 ввели специальный торцевой инструмент 11, вращающийся по стрелке 12. Через отверстия 10 в технологическом шаблоне 8 зачистили поверхность трубопровода 1 от защитного слоя 2 на участках 13, соответствующих по размеру и расположению отверстиям 10 в технологическом шаблоне 8, после чего инструмент 11 и технологический шаблон 8 извлекли из окна-люка 5.

Таким образом, на поверхности трубопровода 1 на площадке, ограниченной рамкой 6 окна-люка 5, сформировали группу из 16 контрольных точек 13, зачищенных до необходимой чистоты и подготовленных для измерения толщины стенки трубопровода 1 ультразвуковым методом. В этих точках проведены толщиномером А-1212 первичные и вторичные измерения остаточной толщины трубопровода 1 с помощью переносного датчика-преобразователя П112-2,5-10/2-А-01. Период времени между первичным и вторичным измерениями составил 6 месяцев.

Скорость коррозии, определенная таким способом, составила 0,15 мм/г, а остаточный ресурс трубопровода 12 лет ±1,5 года с доверительной вероятностью 0,95.

После окончания измерений вставили теплоизолированную крышку 7 в окно-люк 5, восстановив на этом участке теплоизоляцию.

Пример 2.

При выполнении способа по второму варианту (см. фиг. 2) подготовили технологический шаблон 9 из эластичного коррозионностойкого пластика, в котором выполнили отверстия 10, расположенные по схеме, приведенной на фигуре 3 и соответствующие по размеру и расположению рабочим поверхностям переносного датчика-преобразователя УЗК типа П112-2,5-10/2-А-01 для толщиномера А-1212, очистили от защитного слоя 2 поверхность трубопровода 1 в квадрате 140×140 мм, ограниченным рамкой 6. Технологический шаблон 9 покрыли с одной стороны клеем герметиком Masterfix MS 40, наложили технологический шаблон 9 стороной покрытой клеем герметиком через окно-люк 5 на очищенную от защитного слоя 2 поверхность трубопровода 1. После отверждения клея герметика провели первичные и вторичные измерения остаточной толщины стенки трубопровода методом УЗК в 16 контрольных точках, расположенных в пределах площадки, ограниченной рамкой 6, устанавливали при этом переносной датчик преобразователь П112-2,5-10/2-А-01 на поверхность трубопровода 1 через отверстия в технологическом шаблоне 9. Период времени между первичным и вторичным измерениями составил 6 месяцев.

Скорость коррозии, определенная по результатам измерений таким способом, составила 0,18 мм/г, а остаточный ресурс трубопровода 11 лет ±1,3 года с доверительной вероятностью 0,95.

Таким образом, реализация предлагаемого способа контроля коррозии стенок по двум вариантам позволяет получить надежные данные об остаточном коррозионном ресурсе теплоизолированного оборудования и трубопроводов.