Методы оценки вероятности выявления дефектов и повреждений при диагностировании оборудования добычи сероводородсодержащих газа и нефти

• Автор: Вдовин, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 185 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ПРИЧИНЫ СНИЖЕНИЯ БЕЗОТКАЗНОСТИ, ЭФФЕКТИВНОСТИ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ, ВЫЯВЛЯЕМОСТИ ДЕФЕКТОВ И ПОВРЕЖДЕНИЙ КОНСТРУКТИВНЫХ УЗЛОВ И ЭЛЕМЕНТОВ ОБОРУДОВАНИЯ
1.1 Причины и статистика отказов оборудования, критерии и методы обеспечения безотказности и безопасности его эксплуатации
1.2 Причины снижения выявляемое™ дефектов, эффективности диагностирования и безотказности оборудования
1.3 Обзор методов диагностирования и оценки выявляемое™ дефектов и повреждений натурных конструкций, образцов и моделей оборудования
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОЦЕНКА ВЫЯВЛЯЕМОСТИ ДЕФЕКТОВ ОБОРУДОВАНИЯ НА ЕГО ОБРАЗЦАХ - МОДЕЛЯХ УЗЛОВ И ЭЛЕМЕНТОВ
2.1 Анализ повреждённое™, обоснование и разработка экспериментальных образцов - моделей узлов и элементов оборудования
2.2 Определение выявляемое™ дефектов на образцах - моделях
узлов и элементов оборудования
3 МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТРЕБУЕМОЙ ВЫЯВЛЯЕМОСТИ ДЕФЕКТОВ, ПОВРЕЖДЕНИЙ И БЕЗОТКАЗНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ ПРИ ЕГО ДИАГНОСТИРОВАНИИ
3.1 Факторы и закономерности изменения выявляемое™ дефектов и повреждений оборудования методами диагностирования
3.2 Методы снижения отрицательного влияния человеческого фактора
3.3 Критерий требуемой выявляемое™ дефектов, повреждений и безотказности оборудования
3.4 Технические решения и алгоритмы выбора методов диагностирования, обеспечивающие требуемую выявляемое™ дефектов и эффективность программ ТД
4 РАЗРАБОТКА И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДИКИ ОБОСНОВАНИЯ ВЫБОРА СОСТАВА И МЕТОДОВ ПРОГРАММЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ДОБЫЧИ СЕРОВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ ГАЗА И НЕФТИ ПО КРИТЕРИЮ ТРЕБУЕМОЙ ВЕРОЯТНОСТИ ВЫЯВЛЕНИЯ ДЕФЕКТОВ

4.1 Методика обоснования выбора состава и методов программы диагностирования оборудования добычи сероводородсодержащих газа и нефти по критерию требуемой вероятности выявления дефектов
4.2 Показатели оценки эффективности применения методики выбора методов диагностирования
4.3 Апробация и эффективность применения методики выбора методов диагностирования
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ
Законодательными и нормативными документами в области промышленной безопасности возможность продолжения эксплуатации оборудования, выработавшего проектный срок эксплуатации, на опасных производственных объектах (далее - оборудования) и, в их числе объектов добычи сероводородсодержащих газа и нефти (ДСГ), определена условием положительной оценки его технического состояния, безотказности и безопасности на прогнозируемый период эксплуатации. Основу для такой оценки составляют результаты диагностирования. Учитывая, что литературные и экспериментальные данные показывают разброс значений вероятности выявления дефектов оборудования методами диагностирования до 30% и более, возникает неопределенность конечного результата программы диагностирования. То есть при жёстком нормировании допустимой вероятности отказа оборудования, оценить и обеспечить необходимую вероятность выявления дефектов при реализации программы диагностирования не представляется возможным. В этих условиях исследования параметров и критериев оценки и обоснования выбора состава и методов программы диагностирования и обеспечения необходимых вероятности выявления дефектов, безотказности и безопасности эксплуатации в прогнозируемом периоде эксплуатации оборудования становятся актуальными и значимыми. Актуальность и значимость этих исследований повышается по мере накопления оборудованием наработки.
Целью работы является разработка методов вероятностной оценки выявления дефектов и повреждений при диагностировании оборудования добычи сероводородсодержащих газа и нефти для обеспечения надёжности эксплуатации.
Основные задачи исследования:
1. Анализ методов, результатов выявления дефектов и повреждений, причин снижения безотказности и эффективности диагностирования оборудования.

Перечень нормативных документов, определяющих требования к ультразвуковому контролю (УК), содержащих критерии оценки результатов УК оборудования ДСГКН насчитывает более 20 наименований.
Физические явления, лежащие в основе акустических методов НК, одновременно обуславливают и факторы снижения выявляемости дефектов: помехи, искажения, ложные сигналы и индикации. Чувствительность контроля в существенной степени зависит от типа контролируемого материала, т.к. в крупнозернистых или сильно загрязненных примесями металлах отражения УЗ волны от границ зерен и примесей вызывают ослабление эффективной составляющей и увеличение уровня помех. Различают реальную, предельную и условную чувствительность. Реальная чувствительность обусловлена минимальными размерами дефектов различного характера уверенно выявляемых в изделиях или соединениях определенного типа. Её оценивают по результатам статистической обработки данных УК и металлографического исследования значительного количества объектов одного вида. Условную чувствительность УЗ дефектоскопа с искателем устанавливают по стандартному образцу СО-1 [66]. Мерой условной чувствительности является глубина расположения отверстия, эхо-сигнал от которого по амплитуде эквивалентен предельной чувствительности. Предельная чувствительность определяется минимальными размерами искусственного отражателя, расположенного на данной глубине и уверенно обнаруживаемого в металле ОК при данной настройке прибора. В качестве меры предельной чувствительности используют площадь отверстия с плоским дном, ориентированным перпендикулярно акустической оси искателя, а также другие типы отражателей ("зарубка", "сегмент" и т.п.). Предельные значения чувствительности метода, при выполнении УК в производственных условиях ДСГКН составляют: 1,6 мм2 при толщине металла до 10 мм, 2 мм2 при толщине от 12 до 18 мм и 3 мм2 при толщине более 20 мм [67].
Факторы, влияющие на выявляемое™ дефектов методами УК: толщина контролируемого металла, его структурно - механические свойства; конструктивные особенности ОК; состояние поверхности сканирования и