СП 512.1325800.2022 Действует

8.10.8 Микропробы отбирают с внутренней поверхности внутреннего корпуса ИР механическим (скол, срез), электроэрозионным или иным способом, обеспечивающим получение микропробы требуемых размеров.

8.10.9 Отбор микропроб внутреннего корпуса ИР следует проводить на трех уровнях: в жидкой фазе, газовой фазе и в зоне переменного смачивания. На каждом уровне микропробы отбирают от основного металла, металла шва и зоны термического влияния шва.

8.10.10 Полученные фактические результаты химического состава материала внутреннего корпуса ИР входят в состав приложений к заключению о техническом состоянии ИР.

8.11 Металлографические и электронно-фрактографические исследования структурного и коррозионного состояния основного металла, материала сварных швов внутреннего корпуса изотермических резервуаров

8.11.1 Металлографические и электронно-фрактографические исследования проводят в случае визуального обнаружения трещиноподобных поверхностных дефектов, щелевой и точечной коррозии, возникших в процессе эксплуатации, при обнаружении дефектов после проведения ультразвуковой и капиллярной дефектоскопии, а также для ИР с хранением аммиака, этилена и пропилена.

8.11.2 Металлографические исследования проводят в целях оценки качества стали и установления факта изменения структуры металла и причины его трещинообразования под воздействием эксплуатационных факторов.

8.11.3 Проведение металлографических исследований неразрушающим контролем осуществляется методом реплик.

8.11.4 При использовании разрушающего метода контроля используют шлифы, изготовленные из вырезок, или микропробы.

8.11.5 Исследования структуры стали с применением методов количественной металлографии проводят в соответствии с ГОСТ 5639 и ГОСТ 5640.

8.11.6 Электронно-фрактографические исследования проводят в целях определения степени охрупчивания металла различных зон, сварных соединений и установления причин их трещинообразования.

8.11.7 Изломы для электронно-фрактографического анализа получают при испытаниях стандартных ударных образцов в соответствии с ГОСТ 9454 при отрицательных температурах, обеспечивающих наличие на поверхности разрушения «хрупкого квадрата», или при разрушении микропроб, предварительно охлажденных в жидком азоте для получения хрупкого излома. В обоих случаях следует предусмотреть меры по предотвращению коррозионных повреждений при отогреве и сушке изломов.

8.11.8 В качестве параметра величины степени охрупчивания стали внутреннего корпуса ИР (основного металла и металла сварного шва) под воздействием эксплуатационных факторов принимают наибольшее значение из всех исследованных проб.

8.11.9 Полученные результаты металлографических и электронно-фрактографических исследований структурного и коррозионного состояния основного металла, металла сварных швов внутреннего корпуса ИР входят в состав приложений к заключению о техническом состоянии ИР.

8.12 Обследование фундамента и грунтов основания изотермических резервуаров

8.12.1 Обследование фундамента и грунтов основания выполняется для определения их фактического состояния, разработки компенсирующих мероприятий и условий дальнейшей безопасной эксплуатации ИР.

8.12.2 Обследование грунтов основания проводится в специально откопанных шурфах (скважинах) и включает:

- изучение инженерно-геологических условий;

- отбор образцов грунта основания в откопанных шурфах и определение его физико-механических характеристик;

- химический анализ водной вытяжки грунта из откопанных шурфов;

- уточнение уровня подземных (грунтовых) вод;

- изучение организации отвода дождевых и сточных вод с прилегающей территории в радиусе 100 м;

- оценки влияния дренажа на прилегающие территории.

8.12.3 Определение физико-механических характеристик образцов грунта основания, а также химический анализ водной вытяжки грунта проводятся в лабораторных условиях профильной организацией. Механические характеристики грунтов основания допускается определять непосредственно в откопанных шурфах методом статического зондирования.

8.12.4 Если неравномерность осадки фундамента превышает допустимые величины (8.7.12), необходимо провести обследование грунтов основания в специальных скважинах на глубину до плотных пород.

8.12.5 При обследовании фундамента ИР в первую очередь обследованию подлежит его надземная часть – верхняя плита и верхняя часть свай или колонн. По результатам осмотра надземной части в местах наибольших дефектов и повреждений намечается обследование подземных частей железобетонных конструкций.

8.12.6 Для обеспечения доступа к поверхности нижней плиты фундамента, узлу сопряжения плиты с колоннами или подземной части свай необходимо откопать в грунте шурфы:

- размерами 1×1 м в подполье до обнаружения стыка колонны с нижней плитой (не менее трех шурфов) или 1×1 м на глубину 1,5 м –для определения состояния свай;

- размерами 1×1,5 м по контору нижней плиты до отметки подошвы плиты (не менее трех шурфов), количество шурфов может быть изменено в процессе обследования, в зависимости от характера и серьезности обнаруженных дефектов и повреждений.

8.12.7 При обследовании фундамента ИР особое внимание необходимо обратить:

- на узлы сопряжения колонн с верхней и нижней плитой;

- узлы крепления анкеров с фундаментной плитой;

- состояние свай или колонн на отметке планировки земли в зоне переменного температурно-влажностного режима.

8.12.8 При визуальном обследовании железобетонных конструкций фундамента ИР фиксируется наличие на колоннах или сваях, фундаментной плите:

- трещин, каверн, сколов на колоннах или сваях, фундаментной плите;

- разрушений защитного слоя бетона;

- наличие отпотин, мокрых пятен;

- высолов, конденсата;

- мест обмерзания и выщелачивания бетона.

Все выявленные дефекты и повреждения наносятся на схему с указанием их размеров и привязки к месту расположения.

8.12.9 При инструментальном обследовании железобетонных конструкций фундамента ИР определяются следующие характеристики:

- фактическая прочность бетона (ГОСТ 22690, ГОСТ 28570);

- влажность бетона (ГОСТ 12730.2);

- глубина карбонизации защитного слоя бетона;

- ширина раскрытия коррозионных и силовых трещин в бетоне;

- толщина защитного слоя бетона;

- степень поражения стальной арматуры коррозией;

- потери рабочего сечения железобетонных элементов.

8.12.10 Бетон фундамента ИР должен быть обследован (в местах выбуривания кернов, в глубоких трещинах) на наличие и концентрацию в нем хранимых в ИР СУГ, СПГ, аммиака и других газов.

8.12.11 При наличии высолов и следов выщелачивания бетона фундаментной плиты необходимо выполнить химический анализ водной вытяжки отобранных образцов поверхностного слоя бетона в лаборатории профильной организации.

8.12.12 Отбор проб (кернов), если это не приводит к нарушению эксплуатационной пригодности фундамента, выполняется с составлением протокола отбора проб бетона (ГОСТ 28570, ГОСТ 18105).

8.12.13 Контроль за температурой бетона осуществляется с помощью термодатчиков, установленных в местах взятия проб.

8.12.14 Результаты обследования грунтов основания и железобетонных конструкций фундамента оформляются заключением с приложением схем и результатов лабораторных исследований, определением несущей способности основания и, при необходимости, расчетом развития осадок во времени. Заключение входит в состав приложений к заключению о техническом состоянии ИР.

8.13 Испытание внутреннего корпуса изотермического резервуара на герметичность, прочность и плотность

8.13.1 Испытания на герметичность, прочность и плотность проводят по специальной программе, разработанной организацией, проводящей диагностирование.

8.13.2 Испытание на герметичность проводят подачей инертного газа (азота) во внутренний резервуар с параметрами, установленными в проектной документации, с одновременным обеспечением контроля акустико-эмиссионным методом корпуса ИР, воспринимающего давление паров продукта хранения.

8.13.3 Испытания на прочность и плотность (комбинированные пневмогидроиспытания) проводят наливом воды по поясам с выдержкой времени. При достижении максимального уровня, предусмотренного проектом, подача воды в ИР прекращается, выдерживается время – 24 ч, в течение которого, при отсутствии видимого падения уровня воды по уровнемеру, рекомендуется приступать к повышению избыточного давления азота в ИР до параметра, равного Рисп, установленного в проектной документации, с одновременным обеспечением контроля акустико-эмиссионным методом.

8.13.4 Подъем давления в ИР должен осуществляться со скоростью, не превышающей:

0,001 МПа в час до давления 0,7Ррасч, с выдержкой в течение 1 ч;

0,0005 МПа в час до давления Ррасч, с выдержкой в течение 1 ч;

0,0005 МПа в час до испытательного давления Рисп, с выдержкой в течение 0,5 ч,

где Ррасч – расчетное избыточное давление, Рисп – испытательное давление, указанное в проекте ИР (Рисп > Ррасч), а при отсутствии проектных данных – устанавливаемое организацией, проводящей диагностирование.

8.13.5 При отсутствии падения давления испытание ИР на прочность и плотность прекращают, сбрасывают давление до 0,7Ррасч со скоростью не более 0,001 МПа в час и далее до атмосферного со скоростью не более 0,002 МПа в час.

8.13.6 При достижении в ИР давления, равного атмосферному, проводят сброс воды до уровня 1–2 м со скоростью не более 100 м3/ч.

8.13.7 При снижении уровня воды до 1–2 м слив прекращают и проводят проверку герметичности ИР и анкерных креплений путем подачи азота и создания избыточного давления в нем Рисп. Испытательное давление выдерживают в течение 30 мин, при этом проводят осмотр анкерных креплений, после чего давление сбрасывают в соответствии с 8.13.5 до атмосферного, открывают верхний люк ИР и проводят полный слив воды.

8.13.8 После полного слива воды демонтируют временные трубопроводы, ИР продувают воздухом до содержания кислорода не менее 20 % объемных, вскрывают нижний люк-лаз, удаляют остатки воды с днища и проводят визуальный контроль конструкций и сварных швов днища, вертикальных швов нижнего пояса стенки внутреннего корпуса ИР в объеме 100 % с применением лупы с увеличением 7×, а при необходимости и других методов контроля.

8.13.9 ИР считается выдержавшим испытания, если:

- в процессе испытания на поверхности стенки или по периметру днища не обнаружено течи, и уровень воды не снизился ниже проектного значения в течение 24 ч;

- не выявлено признаков деформации конструкций;

- не обнаружено пропуска воздуха в сварных швах люков-лазов;

- отсутствуют дефекты в фундаменте и теплоизоляционном слое днища ИР;

- осадка фундамента ИР не превышает значения, установленного проектом.

8.13.10 При получении отрицательных результатов испытание прекращают на любом этапе в процессе налива воды или подъема давления, давление сбрасывают до атмосферного в соответствии с 8.13.5, устраняют дефекты и повторяют испытание.

8.13.11 По результатам проведения полного технического диагностирования ИР составляют акт о техническом состоянии, условиях и возможности дальнейшей эксплуатации ИР.

8.13.12 Результаты проведенных испытаний оформляют актом в соответствии с программой полного технического диагностирования и записывают в паспорт ИР.

9.1 Комплексная система мониторинга технического состояния изотермических резервуаров имеет целью предотвращение аварий на ОПО и представляет собой совокупность процедур, процессов и ресурсов, реализованных с использованием диагностической сети, позволяющую по результатам измерений заданных параметров в заданных точках и наблюдений за работой оборудования получить информацию о текущем техническом состоянии оборудования, опасностях и рисках, связанных с его применением, требуемых действиях обслуживающего персонала и другие сведения, необходимые для реализации установленных предупреждающих мер.

9.2 Комплексная система мониторинга ИР предназначена для обеспечения его безопасной эксплуатации по фактическому техническому состоянию. Технические требования к комплексным системам мониторинга ИР должны соответствовать ГОСТ Р 53564.

9.3 Комплексная система мониторинга ИР – сооружения первой категории, занимающего ключевые позиции в технологическом процессе и определяющего безопасность производства, должна отображать техническое состояние всего сооружения, автоматически определять и прогнозировать неисправности контролируемого сооружения и выдавать рекомендации персоналу по его действиям, быть интегрированной в общую систему мониторинга безопасности производства, автоматически указывать наиболее опасный агрегат или узел, ограничивающий работоспособность ИР.

9.4 Комплексная система мониторинга ИР должна включать все необходимые виды контроля, в том числе в обязательном порядке акустико-эмиссионный контроль. Требования к комплексной системе мониторинга в части реализации акустико-эмиссионного метода контроля приведены в ГОСТ Р 52727, [2], [3]. Основные технические требования и характеристики комплексной системы мониторинга ИР приведены в приложении Б.

9.5 Комплексная система мониторинга должна отображать состояние всего оборудования на основе цветовой индикации основных состояний объекта:

- «зеленый» – для допустимого технического состояния контролируемого объекта;

- «желтый» – для технического состояния «Требует принятия мер»;

- «красный» – для технического состояния «Недопустимо».

9.6 Комплексная система мониторинга должна включать автоматические системы контроля:

- давления в ИР, включая вакуум;

- температуры хранимого продукта;

- температуры газового пространства над хранимым продуктом;

- уровня налива хранимого продукта, в том числе предельных верхнего и нижнего уровней;

- содержания продукта в межстенном пространстве (применяется только для ИР с самонесущей внутренней крышей);

- давления в межстенном пространстве (применяется только для ИР с самонесущей внутренней крышей);

- давления и температуры инертного газа в дыхательной емкости ИР;

- параметров технологического оборудования ИР при выполнении технологических операций, включая аварийные блокировки;

- параметров акустической эмиссии и волновых форм импульсов акустической эмиссии по всем каналам регистрации;

- параметров окружающей среды и погодных явлений;

- температуры наружного корпуса и днища ИР;

- осадки фундамента (ростверка) ИР;

- заземления ИР.

9.7 Все автоматические системы контроля, входящие в комплексную систему мониторинга ИР, должны осуществлять оценку опасности и автоматически определять техническое состояние объекта для формирования цветовой индикации основных состояний.

9.8 Эксплуатация ИР по фактическому техническому состоянию при отсутствии или неработоспособном состоянии хотя бы одной из автоматических систем контроля, перечисленных в 9.6, не допускается, за исключением системы контроля температуры наружного корпуса и днища ИР, которая может быть заменена тепловизионным обследованием ИР не реже одного раза в год в летний период.

9.9 Комплексная система мониторинга должна быть сертифицирована как средство измерения (СИ) и внесена в Государственный реестр средств измерений. Периодическая поверка системы мониторинга проводится согласно методике поверки, разработанной производителем системы и утвержденной в установленном порядке.

Конкретный состав системы мониторинга, типы, количество и места установки датчиков, общие принципы работы и применяемые системы оценки технического состояния ИР приводятся в проектной документации.

Окончательная настройка параметров системы, включая численные значения критериев оценки технического состояния ИР, проводится в ходе пусконаладочных работ. Верификация выбранных режимов и установленных параметров проводится в период опытной эксплуатации системы мониторинга.

9.10 Комплексная система мониторинга должна быть интегрирована в общую систему промышленной безопасности предприятия, передавая результирующие данные о фактическом техническом состоянии ИР в режиме реального времени, иметь журнал событий, фиксирующий как работу диагностируемого оборудования, так и функционирование системы мониторинга, автоматически фиксировать в журналах все действия персонала по работе с ней, в том числе факты включения-выключения, перезагрузки, попытки снятия защиты, изменения конфигурации.

Комплексная система мониторинга должна быть интегрирована в систему контроля федеральных органов исполнительной власти, передавая результирующие данные о фактическом техническом состоянии ИР в режиме реального времени в соответствии с 9.5 – по цветовой индикации без передачи эксплуатационных параметров и данных.

9.11 Типовые решения, принимаемые по результатам контроля состояния ИР комплексной системой мониторинга, включают:

- при цветовой индикации «зеленый» – продолжение процедуры контроля без совершения каких-либо действий;

- при цветовой индикации «желтый» – уменьшение интервала между последующими измерениями, проверка работоспособности датчиков, уменьшение нагрузки, скорости или производительности (коэффициента использования) ИР, проведение частичного технического диагностирования ИР;

- при цветовой индикации «красный» – остановка ИР, проведение полного технического диагностирования ИР и, при необходимости, проведение ремонтно-восстановительного обслуживания ИР.

9.12 Комплексная система мониторинга обеспечивает эксплуатацию ИР по фактическому техническому состоянию, проведение технических диагностирований для них назначается по фактическому техническому состоянию конструкций ИР в соответствии с 9.11.

9.13 Решение об оснащении ИР комплексной системой мониторинга принимает собственник объекта на основе частичного технического диагностирования и положительного заключения о техническом состоянии ИР.

9.14 Проект комплексной системы мониторинга ИР должен выполняться лицом, являющимся членом саморегулируемой организации в области подготовки проектной документации. Проект комплексной системы мониторинга должен быть согласован с разработчиком проектной документации на строительство ИР.

9.15 Новые ИР, оснащенные комплексной системой мониторинга при вводе в эксплуатацию, эксплуатируются по фактическому техническому состоянию.

9.16 Изотермические резервуары, находящиеся в эксплуатации и не выработавшие проектный срок службы, в случае оснащения комплексной системой мониторинга переходят на эксплуатацию по фактическому техническому состоянию только после прохождения частичного технического диагностирования и получения положительного заключения о техническом состоянии ИР.

9.17 Изотермические резервуары, выработавшие проектный срок службы, в случае оснащения комплексной системой мониторинга переходят на эксплуатацию по фактическому техническому состоянию только после проведения полного технического диагностирования, обоснования увеличения ресурса безопасной эксплуатации и получения положительного заключения о техническом состоянии ИР.

10 Оценка фактического технического состояния изотермического резервуара и обоснование увеличения ресурса безопасной эксплуатации

10.1 Проведение поверочных расчетов на прочность и устойчивость изотермического резервуара

10.1.1 Поверочные расчеты на прочность и устойчивость ИР проводят в целях сравнительной оценки фактических значений расчетных параметров, установленных в результате диагностирования, с параметрами, установленными в проектной документации.

10.1.2 Расчеты на прочность и устойчивость выполняют с учетом положений действующих нормативных документов и технической документации. Для основных сочетаний нагрузок выполняют расчеты на прочность и устойчивость в условиях нормальной эксплуатации и гидравлических испытаний. Для особых сочетаний нагрузок выполняют расчеты на прочность и устойчивость в условиях землетрясения. При необходимости выполняют расчеты на малоцикловую усталость.

10.1.3 При расчете внутренней стенки ИР на устойчивость учитывают следующие нагрузки на внутреннюю стенку: внешнее давление перлита; сила трения перлита о стенку; вес внутренней крыши, весовые нагрузки, передающиеся с верхней части стенки; аварийный вакуум в резервуаре; избыточное давление в межстенном пространстве.

10.1.4 При необходимости, устанавливаемой организацией, проводящей диагностирование, проводят расчет на устойчивость внешней стенки ИР. При этом учитывают следующие нагрузки на внешнюю стенку: вес наружной крыши; вес подвесной крыши (при ее наличии); снеговую нагрузку; ветровую нагрузку; вес дополнительного оборудования; весовые нагрузки, передающиеся с верхней части стенки; аварийный вакуум в межстенном пространстве.

10.1.5 При неудовлетворительных результатах расчета на прочность и (или) устойчивость внутреннего корпуса ИР экспертной организацией принимается решение о невозможности дальнейшей эксплуатации ИР.

10.1.6 Расчет напряженно-деформированного состояния конструкций ИР допускается осуществлять проведением компьютерного моделирования с использованием программных комплексов, реализующих численные методы (в том числе метод конечных элементов, методы расчета оболочечных конструкций), допущенных к применению в порядке, установленном действующим законодательством Российской Федерации.

10.2 Оценка фактического технического состояния изотермического резервуара

10.2.1 Оценку фактического технического состояния ИР проводят в целях определения его прогнозируемого остаточного ресурса (срока службы) и определения условий дальнейшей безопасной эксплуатации на основании анализа результатов полного технического диагностирования, поверочных расчетов на прочность и устойчивость.

10.2.2 Не допускается к дальнейшей эксплуатации ИР при наличии выявленных дефектов:

- крен фундамента более 1/200 диаметра резервуара либо значения, предусмотренного проектом;

- отличие прочностных характеристик металла (временного сопротивления или условного предела текучести) от нормативных значений более чем на 5 % в меньшую сторону;

- отношение предела текучести к временному сопротивлению свыше 0,75 для легированных сталей и свыше 0,65 для углеродистых;

- относительное удлинение для легированных сталей менее 17 %;

- максимальный относительный прогиб для вмятин и выпучин размером более 200 мм превышает 5 %;

- содержание продукта в межстенном пространстве выше значения, установленного проектом;

- коррозионное растрескивание в зонах концентрации напряжений (уторный шов днища, зона основного металла стенки в местах примыкания к уторному шву, перекрестия вертикальных сварных швов стенки I и II поясов внутреннего резервуара);

- трещины всех видов и направлений в металле сварного шва, зонах термического влияния, основном металле;

- разрушение (обрыв) анкерных креплений (допустимое количество разрушенных анкерных креплений устанавливается в инструкции по эксплуатации ИР);

- повреждения фундамента.

10.3 Оценка остаточного ресурса изотермического резервуара

10.3.1 Оценка остаточного ресурса определяется типом основного повреждающего фактора (коррозия, рост трещин и др.), действующего на ИР в процессе эксплуатации.

10.3.2 Оценку остаточного ресурса ИР по развитию коррозионных повреждений осуществляют только при наличии поверхностной коррозии внутреннего корпуса, без наличия коррозионного растрескивания, недопустимого при эксплуатации.

10.3.3 Расчет остаточного ресурса в годах при коррозионном разрушении (в том числе с учетом замеров толщины элементов конструкций, выполненных в процессе предыдущего технического диагностирования) определяется с учетом положений действующих нормативных документов и технической документации по формуле

Т = (Ѕф – Ѕбр)/С, (10.1)

где Т – расчетный ресурс, годы;

Ѕф – минимальная фактическая толщина элемента, мм;

Ѕбр – отбраковочная толщина элемента, мм;

С – скорость коррозии (или эрозионного износа), мм/год.

Для цилиндрического внутреннего корпуса ИР Ѕбр вычисляют по формуле

Ѕбр = max (10.2)

где Рр и Рн – расчетное давление и давление при испытаниях соответственно, МПа;

D – диаметр внутреннего корпуса ИР, м;

и н – допускаемые напряжения в рабочих условиях и при испытаниях соответственно, МПа;

φ – коэффициент прочности сварного шва (для автоматической дуговой электросварки φ = 1,0).