Методы прогнозирования надежности резервуаров и их совершенствование
Надежность резервуара – это свойство конструкции резервуара выполнять функции отбора, приема и хранения нефти или нефтепродуктов при заданных параметрах (плотность, вязкость, уровень наполнения резервуара, скорость отбора и закачки нефти или нефтепродуктов, температура, сила ветра, масса снегового покрова, сейсмическое воздействие и т.п.).
Оценка надежности резервуара и его составляющих проводится по параметрам конструкции, которые определяются согласно СНиП III 18-75, а также руководством по обследованию и дефектоскопии вертикальных резервуаров. Методы контроля и его порядок определяются ГОСТ 27.401. Критериями надежности резервуаров являются:
- Ремонтопригодность. Суть данного критерия заключается в способности элементов резервуара к обнаружению и предупреждению неисправностей, а также их обслуживания и ремонта до наступления отказа.
- Работоспособность резервуара. Суть данного критерия заключается в способности резервуара выполнять свои функции без отклонений от параметров, которые установлены технической документацией. Для поддержания работоспособности резервуара необходимо своевременно выполнять капитальные и текущие ремонты, а также проводить мероприятия диагностике и профилактике дефектов.
- Долговечность резервуара. Суть данного критерия заключается в способности резервуара и его элементов сохранять работоспособность до предельного состояния, с перерывами для ремонтов и обслуживания.
- Безотказность ремонта резервуаров. Суть критерия заключается в способности резервуара сохранять работоспособность без вынужденных перерывов в работе.
Все методы прогнозирования надежности резервуаров делятся на: экспертные методы, метод подобия, метод графов, поэлементный метод расчета, метод прогнозирования по результатам технологической приработки, метод математического моделирования, аналитический метод.
Экспертные методы основаны на суждениях экспертов в той или иной области, совершенствование этих методов заключается в повышении классификации сотрудников (экспертов) с помощью дополнительных учебных занятий и лабораторных исследований. Метод подобия изделий заключается в сравнении объекта с его аналогом, который успешно эксплуатируется на этом же предприятии или на другом ему подобном.
Самым распространенным методом прогнозирования надежности является аналитический. Этот метод основан на существовании определенной тенденции в изменении параметров объекта и диагностических сигналов при его использовании, закономерности которых могут быть выражены специальной временной функцией, отражающей тенденцию изменения параметров объекта во времени. Совершенствование данного метода заключается в использовании как можно большего объема знаний и показателей в области строительства и монтажа резервуаров.
Еще одним распространенным методом прогнозирования надежности является математическое моделирование. При создании математической модели обычно учитываются только основные параметры, которые влияют на надежность, второстепенные параметры не учитываются. Определяют элементы и факторы, которые учитываются в процессе построения модели. Составленная формализованная схема преобразовывается в математическую модель. Направлением по совершенствованию этого метода является его автоматизация, что значительно сокращает время работы инженеров, а также повышает точность метода.
Диагностика надежности резервуаров и ее совершенствование
Техническая диагностика резервуаров – это комплекс работ, целью которых является определение технического состояния конструкций резервуара и определение пригодности его составляющих к эксплуатации.
Основными методами контроля надежности являются:
- Радиографический контроль
- Ультразвуковой.
- Визуальный контроль.
- Капиллярный контроль.
- Геодезический контроль.
Визуальный контроль надежности резервуаров состоит из мероприятий по проведению внешнего осмотра соединений, осмотра поверхности основного металла, измерение толщины металла составляющих резервуара. Совершенствование данных методов диагностики может быть достигнуто за счет повышение классификации ответственных сотрудников, а также использования современных и точных инструментов контроля.
Радиографический контроль основан на прохождении рентгеновских лучей через металл. При наличии дефектов эти лучи проходят беспрепятственно. Данный метод очень эффективен, но связан с высоким риском для здоровья сотрудников и возникновения аварий (из-за способности лучей заряжать воздух электричеством). Совершенствование данного метода может быть достигнуто за счет отдаления сотрудников от места проведения контроля, а также полной автоматизации этого процесса. Для ультразвукового контроля используют звуковые колебания, которые могут менять свой вид при прохождении через дефекты. Для фиксации результатов используется специальный дефектоскоп, который является дорогостоящим оборудованием и работать с ним может только высококвалифицированный специалист. Совершенствование этого метода может осуществляться с помощью применения более дешевых материалов при изготовлении дефектоскопа, а также внедрения автоматизированных систем управления, которые могут предоставлять данные удаленно и сразу в удобном формате (текстовый документ, модель, таблица и т.п.).
Суть капиллярного метода заключается в использовании специальных жидкостей (пенетратов). Их особенность является высокая проницаемость, благодаря которой они могут попадать в самые мелки трещины или вмятины. Сейчас для проведения этого метода необходимо два вида жидкости – индикатор, который указывает место расположения дефекта и проявитель, использующийся для удаления индикатора. Совершенствование этого простого метода диагностики может быть достигнуто путем разработки жидкости, которая будет сочетать в себе как возможности проявителя, так и индикатора.
