Файл: Брейман, М. И. Инженерные решения по технике безопасности в пожаро- и взрывоопасных производствах.pdf

которых зависит от условий работы и угла ввода УЗК в контро­ лируемое изделие. Для дефектоскопии оборудования применяются ультразвуковые приборы УЗД-7М, УДМ-1М, ДУК-13ИМ. и других

типов.

Участки для контроля основного металла и сварных швов ре­ зервуара выбираются в зависимости от степени нагруженности узла. Практика дефектоскопии показала, что наиболее важно об­

следование сварных швов окрайков и угловых швов нижнего уто­ ра в зоне их пересечения.

В общем комплексе работ по дефектоскопии ультразвуковой

метод является обязательным, а при проверке угловых швов — единственно возможным. C его помощью достаточно точно опреде­

ляются координаты дефектов, у него высокая чувствительность к дефектам малых размеров и дефектам, раположенным на боль­ шой глубине. Ультразвуковой метод позволяет контролировать

состояние резервуаров и трубопроводов без их опорожнения.

К недостаткам метода следует отнести высокие требования к подготовке контролируемой поверхности. Вследствие необходимо­ сти непосредственного контакта щупа с проверяемой поверхностью трудно контролировать детали сложной конфигурации, дефект мо­ жет наблюдаться лишь на экране и нигде не фиксируется, фото­

графирование импульсов весьма громоздко и дорого.

Радиографический контроль является одним из обязательных

методов дефектоскопии сварных швов резервуаров. Этот метод основан на свойствах проникновения гамма-лучей через толщину металла и воздействия их на рентгеновскую пленку с интен­ сивностью, зависящей от толщины и плотности проверяемого

слоя.

В качестве источников излучения гамма-лучей применяют ра­

диоактивные изотопы (кобальт-60 и цезий-137), а также рентге­

новские установки.

Радиографическому методу с применением изотопов присущи

недостатки, которые ограничивают его применение. К ним отно­ сятся: необходимость двустороннего доступа к изделию, невозмож­

ность определения расположения дефекта по глубине, трудоем­

кость, длительность процесса, неэкономичность по сравнению с

другими методами, малая чувствительность при контроле малых толщин, вредное влияние на организм человека при несоблюдении мер защиты от радиоактивного излучения.

Достоинство контроля сварных швов резервуаров радиоактив­

ными изотопами заключается в том, что этот метод позволяет фиксировать дефекты на пленку, которую можно анализировать

как на месте работ, так и в лабораторных условиях.

271

Контроль сварных швов резервуаров может производиться

рентгенографией. C рентгеновской установки можно получать как

жесткие, так и мягкие излучения, что позволяет контролировать с допустимой точностью металл различной толщины.

Для дефектоскопии резервуаров применяют портативные рент­

геновские аппараты РУП-120-5-1 и др., гамма-установки ИРА-1Д,

ГУП-Т-5—2 и других типов.

Основными достоинствами рентгенографии являются безопас­

ное транспортирование аппаратов и более высокая по сравнению

с гамма-дефектоскопией чувствительность при выявлении мини­

мальных дефектов. При соблюдении правил техники безопасности

в обращении с рентгеновской установкой исключается возмож­

ность облучения обслуживающего персонала.

К числу недостатков рентгенографии следует отнести значи­ тельный вес и габариты аппарата, что затрудняет выполнение

работ на высоте и в малодоступных местах.

Магнитографический метод основан на записи магнитных по­

лей рассеивания, проходящих через испытуемое тело, на ферро­

магнитную ленту. Ленту с записями протягивают мимо щели маг­

нитной головки воспроизводящего электронного прибора. В нем

возникает электрический сигнал, который через усилитель подает­

ся на электронно-лучевую трубку и вызывает на экранах осцил­

лоскопа отклонение луча от средней линии. Форма кривой отра­

жает характер и размер дефекта.

Известны следующие приборы для контроля сварных швов

резервуаров: МД-9, МД-9А, МД-11 и др. Из перечисленных при­

боров хорошо зарекомендовал себя в работе магнитографический

дефектоскоп МД-9А.

За последнее время промышленностью выпущены новые при­

боры для магнитографического контроля типа МДУ с намагни­

чивающим устройством МДУ-1 и автономным питанием СПА.

Эти приборы имеют дополнительный экран для визуального на­

блюдения за характером дефекта, что приближает их возможно­

сти к рентгенографии.

На результаты магнитографической проверки влияют много­

численные факторы (неровности на поверхности шва, подрезы,

наплывы), которые записываются на ленте как внутренние дефек­ ты.

Колебания напряжения в процессе намагничивания приводят к различным по величине импульсам от одинаковых дефектов, что влечет за собой количественную ошибку при оценке результатов.

Несмотря на это, благодаря высокой производительности и отно­ сительной дешевизне применение магнитографического метода во

многих случаях приемлемо.

(радиографическим, ультразвуковым).

272

Толщину стенок сосудов и резервуаров до недавнего времени определяли только засверловкой. В последнее время для этих це­

нефтепродуктов в резервуаре не влияет на результаты измерений.

Прибор показывает фактическую толщину металла, за исключе­

нием коррозионной шероховатости, поэтому он может быть ис­ пользован для определения интенсивности коррозионного износа

за счет периодических замеров толщин стенок в одних и тех же

местах.

В работе А. А. Васкевича [51] обобщен многолетний опыт

службы дефектоскопии управления «Башоргэнергонефть», осуще­

ствляющей контроль за состоянием резервуаров, находящихся в

действующих парках предприятий нефтяной промышленности.

Этот опыт может быть полезным и для других отраслей промыш­ ленности.

Управление «Башоргэнергонефть» разработало методику оцен­ ки состояния резервуаров, находящихся в эксплуатации. Считает­

ся, что пригодность резервуара для дальнейшей эксплуатации

можно определить только после тщательного анализа данных, по­

лученных при его обследовании, и комплексной дефектоскопии C

учетом всех выявленных дефектов. Решающими здесь являются

результаты анализа металла.

Если металл корпуса по механическим свойствам и химиче­

скому составу отвечает требованиям технических условий, а от­ клонения от норм по остальным показателям для резервуаров из «спокойной» стали находятся в допустимых пределах, то резер­

вуары можно эксплуатировать без ограничения уровня взлива.

Резервуары из «кипящей» стали в аналогичных условиях можно эксплуатировать без ограничения уровня взлива только при плю­

совых температурах. При отрицательной температуре (ниже

—200C) разрешается заливать их нефтепродуктом в пределах не более 80% высоты корпуса.

При качестве металла корпуса, отвечающего условиям экс­

плуатации, но при наличии других дефектов, превышающих допу­ стимые нормы по геометрической форме, осадке, качеству осно­

вания, и при незначительных дефектах в сварных швах и на по­ верхности листов, не требующих вырезки и замены листов, такие

резервуары подлежат ремонту.

Если при обследовании резервуара выявилось, что поверхность

листов оболочки имеет местный коррозионный износ более 25%

от первоначальной толщины (в нижней части первого пояса, в

листах переменного уровня продукта, на участках днища или

кровли) или что в сварных соединениях зафиксировано много недопустимых дефектов (трещины, непровары, шлаковые включе­

ния и др.) или же обнаружены расслоения основного металла

листов, такие резервуары подлежат капитальному ремонту с за­

меной поврежденных листов и с новой сваркой дефектных свар­ ных швов.

Если при измерении толщины металла корпуса резервуара вы­

явилось, что поверхность листов подвержена коррозии на всей

поверхности оболочки на глубину более 25% от первоначальной

толщины, такие резервуары подлежат списанию или могут экс­

плуатироваться при высоте взлива, определенной расчетным пу­ тем.

Хлопуны в днище резервуара в основном возникают в процессе сборки. Действующими нормами разрешено наличие хлопунов

высотой до 200 мм и площадью 2 м2, что соответствует диаметру хлопуна в основании 1,6 м.

В зависимости от диаметра хлопуна под действием давления жидкости он может прогнуться в средней части до соприкоснове­

ния с основанием, образовав новые хлопуны. Действующие уси­ лия стараются распрямить хлопун за счет увеличения диаметра

его основания, вызывая напряжения в днище. Эти напряжения

наиболее опасны в том случае, если хлопун расположен в непо­

средственной близости от уторного шва — наиболее напряженно­ го элемента резервуара. При режиме наполнения и последующего

опорожнения возможны перегибы отдельных участков днища, что может вызвать усталостные разрушения.

Для повышения надежности эксплуатации резервуаров и про­

дления срока их службы должны быть установлены критерии оценки надежности, учитывающие влияние всех тех факторов, от

которых зависит надежность: состав металла, его состояние

(включая коррозию), влияние качества сварных швов, геометри­ ческая форма, осадка основания и др. Это дает возможность на

основе разработанных критериев расчетным путем оценивать степень надежности эксплуатирующихся резервуаров.

На нефтеперерабатываюпщих заводах и нефтебазах эксплуа­

тируется много клепанных стальных резервуаров. Например, на

нефтебазах Тюменского управления Главнефтеснаба РСФСР к

началу 1971 г. таких резервуаров имелось 55 единиц общим объ­

емом 35 тыс. м3. Осмотром установлено, что днище и корпус ре­

зервуаров в основном находятся в удовлетворительном состоя­

нии. Кровля резервуаров, выполненная из стали толщиной 5—7 мм

по деревянным стропилам, к дальнейшей эксплуатации оказалась

непригодной. Очевидно, что эксплуатация резервуаров, находя­

щихся в таком состоянии, безусловно связана с большими поте­

рями нефтепродуктов и увеличением пожаро- и взрывоопасности.

В отечественной промышленности накоплен определенный опыт по ремонту клепанных стальных резервуаров. ВНИИмонтажспецстрой, например, сконструировал специальную машину для навивки на стенку резервуара высокопрочной проволоки, что

позволяет повысить надежность эксплуатации резервуаров, изго­

товленных из кипящей стали. При необходимости усиление стенок

274

резервуаров может быть достигнуто и другими путями, например

накладкой второго слоя металла.

Необходимо систематизировать и обобщать положительный опыт повышения надежности резервуарного хозяйства и, в частно­

сти, создать стройную систему комплексной дефектоскопии.

ГЛАВА 4

противопожарные разрывы на складах

ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ

В нормативных документах, относящихся к проектированию складов легковоспламеняющихся жидкостей [42], приводятся ми­ нимальные противопожарные разрывы между резервуарами и дру­ гими сооружениями. Опыт тушения пожаров показывает, что нор­ мативные разрывы не всегда гарантируют безопасность эксплуа­

тации складов, в связи с этим представляется целесообразным в отдельных случаях проверять известную величину разрывов рас­

четным путем.

При расчетном определении противопожарных разрывов меж­

ду резервуарами на складах легковоспламеняющихся жидкостей существенное значение имеют такие параметры факела пламени,

как температура, геометрические размеры, отклонение пламени

при ветре и др.

На факультете противопожарной техники Высшей школы МВД

СССР разработана методика определения среднеповерхностной температуры факела пламени при горении ЛВЖ в резервуарах [54]. При проведении полигонных опытов на резервуаре диамет­

ром 22,8 м получены значения среднеповерхностной температуры

факела пламени при горении бензина А-66. Значения температур факела пламени, полученные при времени свободного горения в

течение 5 и 10 мин, почти не отличаются друг от друга. Это сви­ детельствует о том, что стационарный режим горения жидкостей в резервуаре наступает раньше 5 мин, что подтверждается и дан­

ными замеров тепловых потоков, значения которых практически не менялись после 1,5—2 мин с начала свободного горения.

»подветренная 1133,6

»наветренная 995,0

За критерий оценки минимальной интенсивности излучения

принимается нагрев облучаемой стенки дыхательного клапана до

температуры самовоспламенения жидкости. На основании опытов расчетное значение минимальной интенсивности излучения для

резервуаров с ЛВЖ и ГЖ может быть принято 18 000 ккал/(м2-ч).

Полученные данные о параметрах факела пламени и мини­