Повышение безопасности сосудов давления с применением комплексного акустико-эмиссионного критерия отбраковки цилиндрических обечаек

• Автор: Гайдукевич, Ульяна Павловна
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 120 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Литературный обзор

1.1 Роль акустикоэмиссиоиного АЭ метода контроля сосудов давления в обеспечении пожарной и промышленной безопасности нефтегазовой отрасли

1.2 Анализ нормативнотехнической документации по теме

исследования

1.2.1 Амплитудный критерий опасности АЭ сигналов

1.2.2 Интегральный критерий опасности АЭ сигналов

1.2.3 Локальнодинамический критерий опасности АЭ сигналов

1.2.4 Интегральнодинамический критерий опасности АЭ сигналов

1.2.5 Критерии опасности АЭ сигналов Кода А8МЕ

1.3 Обзор периодических публикаций в области исследования
1.4. Выводы
2 Выбор объектов исследования, материалов и методик
2.1. Сосуды давления как одни из наиболее пожаро и взрывоопасных объектов нефтегазовой отрасли.
2.2. Выбор материалов с точки зрения пожарной и промышленной безопасности, применительно к возможности своевременного диагностирования состояния предразрушения
2.3 Выбор и обоснование методик экспериментов
2.4 Выводы
3 Обработка экспериментальных данных и обсуждение результатов лабораторных исследований
3.1 Результаты предварительных экспериментов по изучению резонансного отклика искусственно созданных и естественных дефектов на лабораторных образцах.
3.1.1 Результаты предварительных экспериментов по изучению
резонансного отклика искусственно созданных дефектов на лабораторных образцах.
3.1.2 Результаты предварительных экспериментов по изучению резонансного отклика естественных дефектов на лабораторных образцах.
3.2 Акустикоэмиссионный мониторинг имитации разрушения сосуда давления опасного производственного объекта нефтегазовой отрасли
3.2.1 Акустикоэмиссионный мониторинг имитации разрушения сосуда давления опасного производственного объекта нефтегазовой отрасли на образце типа В
3.2.2 Акустикоэмиссионный мониторинг имитации разрушения сосуда давления опасного производственного объекта нефтегазовой отрасли на образце типа Г
3.2.3 Акустикоэмиссионный мониторинг имитации разрушения сосуда давления опасного производственного объекта нефтегазовой отрасли на образце типа Д
3.2.4 Акустикоэмиссионный мониторинг имитации разрушения сосуда давления опасного производственного объекта нефтегазовой отрасли на образце типа Е
3.2.5 Сравнительный анализ параметров разрушения образцов
3.3 Разработка комплексных дополнительных критериев определения опасности АЭ сигналов.
3.3.1 Определение критерия опасности с точки зрения колебательного процесса.
3.3.2 Определение критерия опасности АЭ сигналов с точки зрения акустикоэмиссионного дискретного процесса.
3.3.3 Определение критерия опасности с точки зрения системы взаимосвязанных материальных точек системы импульсов
3.4 Разработка дополнительного комплексного критерия определения опасности акустикоэмиссионных сигналов сосудов давления с целью оценки степени поврежденности сосудов давления
3.5 Выводы
4.1 роверка дополнительного комплексного критерия на реальных сосудах давления с известной степенью поврежденности
4.1 Выводы
Общие Выводы
Список использованных источников


По данным информационного бюллетеня УФС по экологическому и атомному надзору сосуды давления нефтегазовой отрасли наиболее всего подвержены именно данному типу разрушения, причем первопричиной взрыва как правило является разгерметизация оборудования. Анализ результатов расследования происшедших аварий, проведенный экспертами данной федеральной службы, показал, что основным фактором возникновения и развития аварий остается неудовлетворительное состояние оборудования, зданий и сооружений. Поэтому на сегодняшний день наиболее актуальной является проблема качества выявления оборудования, не пригодного к эксплуатации то есть отбраковка оборудования, находящегося в неудовлетворительном состоянии. Отбраковка оборудования производится после проведения толщинометрии и соответствующих гидро или пневмоиспытаний далее испытаний, которые сами по себе являются опасными процессами, и кроме того, их результаты часто трудно интерпретировать. Фактически, именно на основании данных АЭ контроля, полученных в ходе гидро или пневмоиспытаний судят о степени поврежденности сосудов давления и выдают заключение о возможности безопасной эксплуатации оборудования. Однако резкий рост аварийности показывает необходимость создания дополнительного комплексного критерия для своевременной отбраковки оборудования, вышедшего из строя. Резюмируя вышеизложенное, можно сделать вывод, что актуальнейшая на сегодняшний день проблема повышения пожарной и промышленной безопасности объектов нефтегазовой отрасли может быть решена именно посредством совершенствования существующих методов определения критерия опасности акустикоэмиссионных сигналов. Таким образом, была поставлена цель научного исследования и определены задачи для ее достижения. Обнаружено, что система акустикоэмиссионных локаций в цилиндрических обечайках сосудов давления обладает геометрическим центром, положение которого стабилизируется перед разрушением, а в его сечении возможно разрушение объекта. Впервые предложен комплексный критерий опасности акустикоэмиссионных сигналов, в котором источники акустической эмиссии рассматриваются не как отдельно взятые локации, а как единая система взаимосвязанных точек материальных импульсов, обладающая массой, дискретными квантовыми и колебательными свойствами, что позволило повысить качество отбраковки цилиндрических сосудов давления. Предложен новый расчетный параметр относительной массы активного металла, учитывающий размеры и параметры нагружения объекта контроля. Доказано, что в момент разрушения относительная масса активного металла достигает своего максимума и составляет более для цилиндрических обечаек из стали ХН и более для обечаек из стали . Проблема необходимости повышения промышленной безопасности в нефтегазовой отрасли в настоящее время требует особо внимательного рассмотрения. Это связано с тем, что, как показали статистические данные Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору, представленные в Информационном бюллетене, 5 за год, только за 8 месяцев г. Таблица 1. При этом количество взрывов увеличилось в 5 раз против 1 в году, что практически вдвое увеличило количество случаев со смертельным исходом. Анализ результатов расследования происшедших аварий, проведенный экспертами данной федеральной службы, показал, что основным фактором их возникновения и развития остается неудовлетворительное состояние оборудования, зданий и сооружений. Поэтому на сегодняшний день наиболее актуальной является проблема выявления оборудования, не пригодного к эксплуатации. Фактически, отбраковка оборудования производится после проведения соответствующих гидроили пневмоиспытаний. Согласно ПБ6, пневмоиспытания оборудования в обязательном порядке должны сопровождаться акустикоэмиссионным АЭ контролем, а сопровождение гидроиспытания осуществляется по желанию заказчика. На практике, как правило, оба вида испытаний сочетают с проведением акустикоэмиссионного контроля. По результатам АЭ контроля, согласно ПБ3 судят о наличии источников АЭ сигналов различной степени опасности см. Рисунок .