ПРОФИЛЬ «Эксплуатация и обслуживание объектов транспорта и хранения нефти» ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНСТИТУТ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ КАФЕДРА ТРАНСПОРТА И ХРАНЕНИЯ НЕФТИ И ГАЗА

Содержание Введение (объекты проф. Деятельности и спецдисциплины) Методы контроля и диагностирования нефтегазовых объектов Методы диагностирования, используемые в настоящее время Заключение

Объектами профессиональной деятельности бакалавров по профилю подготовки « Эксплуатация и обслуживание объектов транспорта и хранения нефти » являются: техника и технологии трубопроводного транспорта нефти и газа, подземного хранения газа; техника и технологии хранения и сбыта нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов; системы автоматизированного проектирования; автоматизированные системы научных исследований; методы и средства оценки состояния окружающей среды и защиты ее от антропогенного воздействия.

"Эксплуатация и обслуживание объектов транспорта и хранения нефти, газа и продуктов переработки" 35 Ликвидация аварийных разливов нефти6 Экзамен, Диф.зачет Гидравлические машины и гидропневмопривод4 Экзамен, Диф.зачет Специальные методы перекачки углеводородов3Экзамен Эксплуатация насосных и компрессорных станций5 Экзамен, Диф.зачет Безопасность технологических процессов при транспорте нефти и газа 4Экзамен Надежность и долговечность машин4Экзамен Неразрушающие методы контроля4Экзамен Коррозия и защита от коррозии газонефтепроводов2Зачет Газотурбинные установки3Зачет СПЕЦИАЛЬНЫЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Диагностика является средством поддержания заданного уровня надежности, обеспечения требований безопасности и эффективности использования объектов. ГОСТ «Техническая диагностика. Термины и определения»

Задачей Задачей любого метода инженерной диагностики является представление результатов в виде наиболее доступном и понятным для заключения о техническом состоянии трубопровода с целью принятия решения о возможности его дальнейшей эксплуатации или необходимости проведения капитального ремонта.

Методы контроля и диагностирования нефтегазовых объектов Ультразвуковой контроль Применяют Ультразвуковую дефектоскопию (УЗД) при контроле корпусов вертлюгов, замков бурильных труб, сварных соединений резервуаров и трубопроводов и т. д. Ультразвуковую толщинометрию (УЗТ) при определении остаточной толщины стенок нефтегазового оборудования

Ультразвуковая дефектоскопия поиск дефектов в материале изделия ультразвуковым методом, то есть путём излучения и принятия ультразвуковых колебаний, отраженных от внутренних несплошностей (дефектов), и дальнейшего анализа их амплитуды, времени прихода, формы и других характеристик с помощью специального оборудования ультразвукового дефектоскопа. Методы контроля и диагностирования нефтегазовых объектов Ультразвуковой контроль

Методы контроля и диагностирования нефтегазовых объектов Ультразвуковой контроль Ультразвуковая толщинометрия – метод, позволяющий оценить величину утонения металла в результате коррозионного или химического износа, сравнивая значения измеренных величин с проектными.

Методы контроля и диагностирования нефтегазовых объектов Ультразвуковой контроль Инновации: Метод волноводных волн для диагностики трубопроводов Преимущества: позволяет обнаруживать дефекты труб под изоляцией и на других труднодоступных участках, находящихся на значительном удалении от места установки датчика. Скорость инспекции может составлять до 600 м/ч.

Методы контроля и диагностирования нефтегазовых объектов Ультразвуковой контроль Ультразвуковая система USM Vision для контроля сварных швов Преимущества: позволяет получить достоверную и точную информацию о качестве, а также необходимость защиты от облучения и утилизации химических реагентов.

Методы контроля и диагностирования нефтегазовых объектов Магнитный контроль Магнитный неразрушающий контроль – метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации магнитных полей рассеяния, возникающих над дефектами, или на определении магнитных свойств объекта контроля.

Позволяет решать задачи исследования структуры, определять качество термообработки деталей, наличие и количество остаточного аустенита, магнитную анизотропию, контролировать процесс распада твердого раствора и дисперсионного твердения, определять механические характеристики ферромагнитных сталей и чугунов по изменению их магнитных характеристик, а также контролировать толщину цементированного или азотированного слоев и толщину слоев поверхностной закалки изделий. Методы контроля и диагностирования нефтегазовых объектов Магнитный контроль

Методы контроля и диагностирования нефтегазовых объектов Вихретоковый контроль Вихретоковый метод контроля основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых возбуждающей катушкой в электропроводящем объекте контроля (ОК) этим полем. Регулярное проведение инспекций с применением вихревых токов позволяет снизить простой оборудования и риски аварий.

К особенностям МВТ относятся: возможность проверки большого числа параметров изделия; возможность проверки слоев материала небольшой толщины; большая скорость и незначительная трудоемкость контроля; возможность измерения толщины листа, стенки труб и деталей при одностороннем доступе; электрическая природа сигнала, быстродействие, что позволяет легко автоматизировать контроль; возможность контроля быстро движущихся изделий. Методы контроля и диагностирования нефтегазовых объектов Вихретоковый контроль

Методы диагностирования, используемые в настоящее время Цифровая радиография

Схема радиографического контроля Методы диагностирования, используемые в настоящее время Цифровая радиография Укладка пластин в кассеты. Установка маркировочных знаков Установка кассет и источника излучения на контролируемый стык Просвечивание контролируемого стыка (экспонирование пластин) Снятие кассет со стыка и передача в лабораторию НК Сканирование пластин и преобразование скрытого изображения пластины в цифровой вид Передача информации в память компьютера Обработка цифровой информации Просмотр и расшифровка изображений на дисплее компьютера, определение вида и размеров выявленных дефектов Архивирование результатов контроля Оформление заключений о качестве стыка

Методы диагностирования, используемые в настоящее время Цифровая радиография Гамма сканер для трубопроводов ScanTrack PL Представляет собой автоматизированный цифровой сканер для Гамма контроля трубопроводов, находящихся в эксплуатации, на предмет выявления внешней и внутренней коррозии под изоляцией. Может проводить контроль как нижней образующей трубопровода, так и обеспечивать 100% круговой контроль.

Методы диагностирования, используемые в настоящее время Цифровая радиография Система контроля продольных швов трубопроводов LongSeam Система может иметь две конфигурации, с фиксированным источником излучения и детектором – или с подвижным источником излучения и детектором, перемещающимися вдоль неподвижной трубы. Изображение формируется в реальном времени на экране компьютера. Интегрируется с системой управления подачи и передвижения трубы.

Методы диагностирования, используемые в настоящее время Цифровая радиография Сканер для контроля кольцевых стыков трубопроводов GW-4 GW-4 - автоматизированный цифровой сканер для рентгеновского контроля кольцевых стыков трубопроводов и резервуаров. Сканер GW-4 может проводить контроль швов с использованием одного или двух детекторов одновременно. Сканер GW-4 это принципиально новая система для быстрого получения рентгеновского изображения сварного соединения трубопровода в условиях строительной площадки и на трассе.

Методы диагностирования, используемые в настоящее время Цифровая радиография Преимущества радиографического контроля: Высокая производительность; Превосходное качество изображения; Меньше повторных экспозиций; Длительный срок службы; Высокое качество разработки и производства; Сокращение расходов на проведения контроля

Методы диагностирования, используемые в настоящее время Вибрационная диагностика Задача вибрационной диагностики - обнаруживать дефекты на ранней стадии развития, наблюдать и прогнозировать их развитие, планировать ремонт машины. или Вибрационная диагностика - когда обнаруживаются и идентифицируются (определяется вид и величина) дефекты в диагностируемом объекте.

Преимущества: метод позволяет находить скрытые дефекты; метод, как правило, не требует сборки-разборки оборудования; малое время диагностирования; возможность обнаружения неисправностей на этапе их зарождения. Недостатки: особые требования к способу крепления датчика вибрации; зависимость параметров вибрации от большого количества факторов и сложность выделения вибрационного сигнала, обусловленного наличием неисправности; низкая точность диагностирования. Методы диагностирования, используемые в настоящее время Вибрационная диагностика

Виброизолирующие компенсирующие системы (ВКС), применяемые для уменьшения вибрации и шума магистральных насосов. ВКС обеспечивает повышение надежности работы основного технологического оборудования, и в конечном счете, бесперебойную и качественную транспортировку нефти. Методы диагностирования, используемые в настоящее время Вибрационная диагностика снижает вибрацию трубопровода в 10 раз; вибрацию фундамента в 50 раз; увеличивает срок службы элементов до 20 лет; сокращает объем ремонтных работ на 60…80 %; увеличивает ресурс и межремонтный период в 2,5…4,0 раза

Методы диагностирования, используемые в настоящее время Внутритрубная диагностика

Односекционный снаряд Методы диагностирования, используемые в настоящее время Внутритрубная диагностика Профилемер «Калипер»

Снаряд-дефектоскоп «Ультраскан» Методы диагностирования, используемые в настоящее время Внутритрубная диагностика Магнитный дефектоскоп

Дефектоскоп после извлечения Методы диагностирования, используемые в настоящее время Внутритрубная диагностика Повреждения датчиков

Преимущества: высокая производительность; высокая разрешающая способность; снижение затрат на эксплуатацию трубопровода; возможность выборочного ремонта дефектных участков не только критических, но и околокритических дефектов. Методы диагностирования, используемые в настоящее время Внутритрубная диагностика

Атомно-силовая микроскопия Программно-аппаратный комплекс для промышленной диагностики (торговое название – СОЛВЕР Пайп). Солвер Пайп – атомно-силовой микроскоп для исследования крупногабаритных объектов, позволяющий на ранних стадиях выявлять дефекты материалов с нанометровым расширением. Пример крепления прибора на трубе

СОЛВЕР Пайп может применяться для диагностики в двух основных направлениях: контроль качества материалов, использованных для нового оборудования, поставляемого для строящихся или реконструируемых объектов; диагностика технического состояния действующего оборудования и технологических объектов, длительное время находившихся под воздействием экстремальных условий. Атомно-силовая микроскопия Пример крепления прибора на роторе турбины

Солвер Пайп позволяет получать трехмерное изображение дефектов с размерами порядка 0,01–0,1 микрон, что важно, например, для коррозионных дефектов металла, где критично распознавание на ранней стадии, для разных типов старения металла. Атомно-силовая микроскопия Трехмерное изображение дефекта материалаВыделение дефектов

Преимущества перед основными диагностическими средствами, использующимися в настоящее время: – по сравнению с оптической микроскопией, ультразвуковыми и рентгеновскими методами диагностики металлоконструкций АСМ позволяет регистрировать опасные изменения в структуре металла, когда их характерные размеры не превосходят десятков нанометров; – АСМ позволяет получать трехмерные изображения рельефа исследуемой поверхности, что дает возможность оценить глубины дефектов и отличить их от случайных помех; – цифровые АСМ-изображения легко поддаются обработке методами математической статистики и теории распознавания образов; – исследование структуры посредством АСМ может сопровождаться одновременным измерением твердости материала; – АСМ с успехом применяется для определения структурных и механических характеристик различных материалов. Атомно-силовая микроскопия