авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

Разработка методов предупреждения чрезвычайных ситуаций при эксплуатации технологического оборудования объектов добычи и переработки сероводородсодержащего га

-- [ Страница 4 ] --

Рисунок 17 – Диаграммы распределения сосудов ГХК: а) – по количеству обследований; б) – по прогнозу ресурса работы на длительную перспективу

На примере предприятия "Техдиагностика" показаны разработанные и внедренные технические решения управления качеством и достоверностью, материально-техническим, нормативным, методическим и метрологическим обеспечением исследований, разработок и работ по мониторингу состояния и коррекции безопасности эксплуатации оборудования ГХК. Исследования и разработки основаны на применении наукоемких технологий и программ подготовки специалистов и научных работников, объединенных одной целью – своевременного выявления, оценки "опасности" элементов оборудования, имеющих отклонения ПТС, и принятия адекватных предупредительных мер.

Повышение эффективности управляющих воздействий по коррекции безопасности и мониторингу состояния оборудования осуществляется за счет оптимизации методов, объемов и периодичности обследований путем классификации оборудования и его элементов по уровням риска отказа и концентрации средств и усилий на фактически опасных элементах, а также применения профилактических мер, наилучшим образом снижающих вероятность и риск отказа поврежденных элементов – области 2 и 3 зависимости =f(KIi) (рисунок 18).

Результаты оптимизации методов, объемов и сроков обследований оборудования, полученные на примере анализа данных обследований сосудов установки 2У70 ОГПЗ, показали возможность перераспределения до 50% сил и средств, используемых на поддержание безопасности эксплуатации оборудования, с элементов оборудования, имеющих низкие и очень низкие уровни риска отказа, на элементы с высоким, выше среднего и средним уровнем риска отказа и, соответственно, повышения уровня безопасности эксплуатации этого оборудования.

Преимущества применения разработанных концепции и методов управления безопасностью и предупреждения ЧС при эксплуатации оборудования ГХК в сравнении с известными методами поддержания безопасного состояния технологического оборудования ОПО заключаются: в применении дифференцированных по уровням риска отказа элементов оборудования управляющих воздействий по коррекции их безопасности и мониторингу состояния; в простоте и достоверности методов установления уровней риска и вероятности отказа элементов оборудования; в системном понижении риска и вероятности отказа элементов оборудования за счет раннего обнаружения повреждений, своевременного планирования и исполнения профилактических мер и восстановления надежности и долговечности эксплуатации поврежденных элементов оборудования; в повышении эффективности мер по поддержанию безопасного состояния оборудования путем распределения их соответственно уровням риска отказа поврежденных элементов оборудования.

1 – область значений > 2TN совокупности НОЭ, не подлежащих ТО и ОО; 2 - область TN совокупности ПОЭ, подлежащих ТО; 3 - область TN ПОЭ, подлежащих ТО, ПК или ремонту; 4 - область TN ПОЭ, подлежащих ремонту (замене) по результатам ТО; 5 – область Ra5, Ra4 ПОЭ, подлежащих определению TV; 6 – область Ra4 ЭО, подлежащих определению TV по решению менеджмента объекта; 7 – область Ra4, Ra3, Ra2, Ra1 ЭО, подлежащих определению детерминированными методами

Рисунок 18 – Схема оптимизации методов, объемов, сроков обследования и коррекции () состояния элементов оборудования ГХК по критериям [V] и TN

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Определены задачи, поставлены эксперименты, выполнены исследования, разработаны, апробированы и внедрены технические решения проблемы повышения безопасности и предупреждения ЧС при эксплуатации оборудования ГХК. В том числе:

1. Установлено, что:

– причины отказов и ЧС при эксплуатации оборудования ГХК имеют системный многофакторный характер;

  • основной причиной ЧС являются отказы элементов оборудования;
  • причины отказов элементов оборудования заключаются в специфическом воздействии рабочих сред на металл оборудования, дефектах металла, браке сварки, ошибках в выборе материалов и конструкций, недостаточной эффективности применявшейся системы обеспечения безопасности эксплуатации оборудования;

– фактическая частота и тяжесть последствий имевших место отказов при эксплуатации оборудования ГХК значительно превышают допустимые.

  1. Разработаны и апробированы:
    • концепция и методы управления безопасностью, предупреждения ЧС при эксплуатации оборудования ГХК и поддержания на допустимом уровне вероятности отказа конструктивных элементов и оборудования в целом, заключающаяся в классификации всего множества единиц оборудования по уровням риска отказа и применении дифференцированных, соответствующих риску управляющих воздействий по коррекции безопасности и мониторингу состояния. Концепция реализована в виде технологического комплекса по мониторингу состояния, профилактике отказов и системы предупреждения ЧС при эксплуатации оборудования на объектах ГХК;
    • модель анализа состояния, прогнозирования ресурса и планирования обследований оборудования по критериям риска и вероятности отказа на основе данных обследования состояния, оценки нагруженности, установления механизмов и скорости изменения параметров состояния, остаточного ресурса работы, уровней тяжести последствий, вероятности и риска отказа, сроков и условий эксплуатации до следующего обследования, ремонта или замены.

3. Теоретически обоснованы и разработаны: принцип обеспечения требуемого уровня качества программ обследования элементов оборудования ГХК; критерии допустимой вероятности необнаружения заданных параметров дефектов; модель выбора и обоснования поэлементного качества программы обследования оборудования в зависимости от уровня риска и тяжести последствий отказа.

4. Обоснованы и подтверждены результатами исследований и практикой применения специальные методические и технические решения, обеспечивающие адаптацию ультразвукового метода контроля и достоверность идентификации специфических повреждений и СМС металла элементов оборудования ГХК. В результате исследований:

– установлено, что для получения модели дефекта типа ВИР, максимально адекватной реальному, настройка ультразвуковой аппаратуры должна производиться на строго определенную – более высокую, чем принято в ГОСТ 22727, чувствительность. По результатам исследований разработан и внедрен стандарт предприятия СТП ТД 4У-99 "Таблицы основных параметров контроля. Методы ультразвуковые". Проведен контроль и заменено более 2000 м трубопроводов 720 мм, поврежденных особо опасными, ступенчатыми ВИР;

– разработан и внедрен стандарт предприятия СТП ТД 5У-99 "Контроль угловых и тавровых сварных соединений. Методы ультразвуковые", учитывающий особенности УЗК сварных швов вварки штуцеров сосудов, и расширяющий перечень контролепригодных штуцерных узлов по сравнению с приведенным в ОСТ 26-2044. По результатам контроля сварных швов, ранее считавшихся неконтролепригодными, выявлено более 1000 дефектов сосудов, из них устранено более 500 дефектов, за остальными ведется мониторинг состояния;

– экспериментально подтверждена возможность применения приборов безобразцового измерения твердости для определения предела прочности и предела текучести металла элементов оборудования ГХК на основе экспериментально уточненных и апробированных зависимостях "твердость – предел прочности" и "твердость – предел текучести" по типам шкал измерения, применяемых в приборах. Погрешность при этом не превышает 5% и 9% соответственно, что вполне приемлемо для контроля изменения СМС металла в процессе длительной эксплуатации оборудования. Неразрушающий контроль предела прочности и предела текучести металла элементов оборудования ГХК по твердости наряду с металлографией включен в целевые программы работ для мониторинга возможной деградации СМС металла оборудования, длительное время находящегося под воздействием сероводородсодержащих сред.

5. Расчетными, стендовыми и натурными исследованиями прочности экспериментальных моделей и натурных конструкций сосудов с дефектами установлено, что:

– МКЭ может с достаточной достоверностью применяться для оценки статической и квазистатической прочности поврежденных элементов оборудования, погрешность в сторону запаса составляет 5–15% в области рабочих и 5–10% в области предельных давлений;

– непровары сварных швов вварки штуцеров не приводят конструкцию в предельное состояние при условии, что размеры швов удовлетворяют требованиям ГОСТ 5264.

По результатам анализа, с использованием нормативных методик и программных комплексов, зависимости значений остаточного ресурса и вероятности достижения предельного состояния V элементов оборудования, имеющих износ внутренней поверхности стенки, и оборудования, подверженного циклическим и вибрационным нагрузкам, установлены зависимости, параметры и критерии:

– зависимость lgV от с коэффициентом корреляции до – 0,9;

– области уровней риска отказа Ra1Ra5 по критериям допустимой вероятности отказа [V], уровней вероятности Va1Va5 и тяжести последствий С1С5 отказа элементов оборудования и определены их параметры;

– границы значений , кратные TN, т.е. TN, 2TN, 3TN, 4TN, уровней вероятности отказа элементов оборудования ГХК Va1 Va5 в качестве критериев для определения уровней риска отказа Rа1 Rа5 этих элементов для различных уровней тяжести последствий С1 С5 возможного их отказа и соответствующие им области значений вероятности отказа поврежденных элементов оборудования;

– распределение Rаi=f(Vai, Ci), как матрица полуколичественного анализа риска отказа, для планирования на его основе обследований и мер по поддержанию допустимого уровня безопасности эксплуатации поврежденных элементов оборудования ГХК.

6. Разработан и внедрен метод активного снижения уровня техногенного риска при эксплуатации оборудования ГХК путем применения компьютерных технологий и базы данных технологического комплекса по мониторингу состояния и профилактике отказов оборудования и обоснования технических решений, эффективно снижающих уровень риска и вероятность отказа элементов оборудования и оптимизирующих объемы и сроки проведения диагностических и профилактических работ.

Разработана схема замкнутого цикла информационного потока базы данных по результатам обследования, принятия и исполнения технических решений профилактики отказов и условий безопасности для подконтрольной эксплуатации поврежденных элементов оборудования по критериям риска и вероятности отказа.

7. Разработаны, апробированы и введены в действие НТД, определяющие функционирование технологического комплекса по мониторингу состояния, профилактике отказов и системы предупреждения ЧС при эксплуатации оборудования ГХК.

8. Создана и развивается научно-техническая база по разработке, апробации, внедрению и применению технических и технологических решений технологического комплекса и системы предупреждения ЧС при эксплуатации оборудования ГХК:

– сформированы уникальные диагностические и исследовательские возможности приборного оснащения;

– разработана, апробирована и применяется система подготовки специалистов, повышения их квалификации и специализации по особым правилам, процедурам и навыкам диагностирования, оценки прочности, ресурса, вероятности и риска отказа оборудования ГХК;

– сформированы условия и выполняются научные и экспериментальные исследования, направленные на повышение достоверности оценки ПТС элементов оборудования, имеющих специфические дефекты;

– созданы производственные мощности, обеспечивающие качественное выполнение требуемых объемов диагностических работ в короткие сроки остановов технологических объектов ГХК на регламентные и ремонтные работы.

9. Концепция и методы управления безопасностью и предупреждения ЧС при эксплуатации оборудования ГХК внедрены на ОПО Оренбургского и Астраханского ГХК и обеспечивают предупреждение ЧС путем мониторинга состояния, оценки безопасности, планирования и выполнения профилактических мер по снижению вероятности и риска отказа и продления, тем самым, сроков эксплуатации оборудования на длительную перспективу при требуемом уровне безопасности.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Митрофанов А.В. Организация диагностирования оборудования и трубопроводов, подверженных воздействию сероводородсодержащих рабочих сред на Оренбургском газоконденсатном месторождении // 4-я Международная деловая встреча "Диагностика-93" (Доклады и сообщения). (Ялта, апрель 1994 г.). - Москва, 1994. - С.138-140.

2. Митрофанов А.В., Гафаров Н.А., Киченко Б.В. Эксплуатация и диагностирование трубопроводов и оборудования на объектах нефтяной и газовой промышленности // Безопасность труда в промышленности.-1996. - №10. - С.46-48.

3. О роли диагностических предприятий в решении вопросов безопасной эксплуатации производств и охраны окружающей среды (на примере деятельности ОАО "Техдианостика" / Митрофанов А.В., Сапун А.А., Савин А.П., Киченко Б.В. // 1-я Всероссийская конференция по проблемам предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций на объектах нефтегазового комплекса (тезисы докладов). г. Оренбург, 16 сентября 1998 года. - С.20-23.

4. Проблемы и особенности дефектоскопии адаптеров фонтанных арматур скважин Оренбургского НГКМ, изготовленных из материала "Уранус-50" / Митрофанов А.В., Филатов И.Ф., Сапун А.А., Киченко Б.В. // Дефектоскопия. – 1999. – №10. – С.48-58.

5. Митрофанов А.В., Сапун А.А., Киченко Б.В. Некоторые аспекты технического диагностирования технологического оборудования и трубопроводов предприятия "Оренбурггазпром" // Международная конференция "Анализ диагностических работ на объектах предприятия "Оренбурггазпром" и перспективы их совершенствования", 23-27 февраля 1999 г. – г.Оренбург, 1999. – С.57-63.

6. Митрофанов А.В., Киченко С.Б. Расчет остаточного ресурса сосудов, работающих под давлением // Безопасность труда в промышленности. – 1999. – №12. – С.26-28.

7. Оценка остаточной работоспособности поврежденных коррозией трубопроводов с помощью "критерия B31G" / Гафаров Н.А., Тычкин И.А., Митрофанов А.В., Киченко С.Б. // Безопасность труда в промышленности. – 2000. – №3. – С.47-50.

8. Митрофанов А.В. О деятельности ОАО "Техдиагностика" по техническому диагностированию оборудования предприятия "Оренбурггазпром" // Международная конференция "Анализ диагностических работ на объектах предприятия "Оренбурггазпром" и перспективы их совершенствования", 23-27 февраля 1999 г. – г. Оренбург, 1999. – С.13-21.

9. Сапун А.А., Митрофанов А.В., Павловский Б.Р. Обеспечение качества и достоверности диагностических работ, проводимых ОАО "Техдиагностика" на объектах предприятия "Оренбурггазпром" // Международная конференция "Анализ диагностических работ на объектах предприятия "Оренбурггазпром" и перспективы их совершенствования", 23-27 февраля 1999 г. – г. Оренбург, 1999. – С.29-32.

10 Комментарии к Положению о диагностировании / Дадонов Ю.А., Гафаров Н.А., Митрофанов А.В., Киченко Б.В. // Безопасность труда в промышленности. – 2000. – №6. – С.50-52.

11. Обеспечение безопасного состояния ДКС ОАО "Оренбурггазпром", подверженного воздействию сероводородсодержащих сред / Гафаров Н.А., Изотов А.В., Митрофанов А.В., Киченко Б.В. // 3-я Международная конференция "Энергодиагностика и Condition Monitoring", Нижний Новгород, сентябрь 2000 г. (Сборник трудов). - Том 2, часть II. - М.: ООО "ИРЦ Газпром". - С.101 - 107.

12. Митрофанов А.В., Киченко С.Б. Сравнение результатов расчета остаточного ресурса резервуара с поверхностными коррозионными дефектами // Безопасность труда в промышленности. - 2001. - №7. - С.27-28.

13. Митрофанов А.В., Киченко С.Б. Расчет остаточного ресурса трубопроводов, эксплуатирующихся на объектах "Оренбурггазпром"// Безопасность труда в промышленности. – 2001. – №3. – С.30-32.

14. Методические основы проведения поверочных расчетов на прочность сосудов и трубопроводов, работающих под давлением / Павловский Б.Р., Митрофанов А.В., Вольфсон Б.С., Полозов В.А. // Материалы международной научно-технической конференции "Техническое диагностирование оборудования и трубопроводов, подверженных воздействию сероводородсодержащих сред", 20-24 ноября 2000 г. – г. Оренбург, 2001. – С.150-154.

15. Митрофанов А.В., Полозов В.А. Поверочные расчеты на прочность в процессе эксплуатации сосудов и трубопроводов, работающих под давлением // Материалы международной научно-технической конференции "Техническое диагностирование оборудования и трубопроводов, подверженных воздействию сероводородсодержащих сред", 20-24 ноября 2000 г. – г. Оренбург, 2001. – С.155-165.

16. Программы для расчета остаточной прочности трубопроводов, поврежденных язвенной коррозией, на основе различных модификаций "критерия B31G" / Киченко С.Б., Гафаров Н.А., Митрофанов А.В., Киченко Б.В. // Материалы международной научно-технической конференции "Техническое диагностирование оборудования и трубопроводов, подверженных воздействию сероводородсодержащих сред", 20-24 ноября 2000 г. – г. Оренбург, 2001. – С.179-189.

17. Митрофанов А.В. Система предупреждения аварий и ЧС при эксплуатации оборудования на объектах добычи и переработки сероводородсодержащего газа // 4я Международная научно-техническая конференция "Диагностика оборудования и трубопроводов, подверженных воздействию сероводородсодержащих сред". – Оренбург, 18-22 ноября 2002 г. – г. Оренбург, 2002. - С.34-41.

18. Совершенствование комплекса диагностических работ по обеспечению надежности эксплуатации оборудования ООО "Оренбурггазпром" / Гафаров Н.А., Гончаров А.А., Яхин Р.М., Митрофанов А.В., Киченко Б.В. // 4-я Международная научно-техническая конференция "Диагностика оборудования и трубопроводов, подверженных воздействию сероводородсодержащих сред". – Оренбург, 18-22 ноября 2002 г. – г. Оренбург, 2002. - С.5-14.

19. Митрофанов А.В., Полозов В.А., Барышов С.Н. О развитии методов и средств контроля деградации механических свойств металла оборудования, подверженного длительному воздействию сероводородсодержащих сред // 4-я Международная научно-техническая конференция "Диагностика оборудования и трубопроводов, подверженных воздействию сероводородсодержащих сред". – Оренбург, 18-22 ноября 2002 г. – Оренбург, 2002. - С.154-167.

20. Митрофанов А.В. Предупреждение техногенных аварий и чрезвычайных ситуаций на производственных объектах добычи и переработки сероводородсодержащего газа // Безопасность труда в промышленности. – Безопасность труда в промышленности. – 2004. – №1. – С.35-37.

21. Митрофанов А.В. Результаты реализации системы по предупреждению техногенных аварий и ЧС на производственных объектах добычи и переработки сероводородсодержащего газа // Безопасность труда в промышленности. – 2004. – №6. – С.55-57.

22. Митрофанов А.В. Современный подход к планированию технического обследования оборудования на объектах нефтяной и газовой промышленности. – М., Недра, 2004. – 186 с.

23. Митрофанов А.В. Расчетно-экспериментальная проверка прочности штуцерных узлов сосудов и аппаратов, име

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||
 








 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.