Александр Александров, руководитель обособленного подразделения "ТехкранДиагностика". Доклад "Методы и методология работы экспертных организаций, на современном этапе."

1. Методы и методология работы экспертных организаций, на современном этапе.
В настоящее время существенно возросла доля технологического оборудования
опасных производственных объектов с истёкшим, или истекающим в ближайшее время
расчётным ресурсом безопасной эксплуатации. И хотя проводится достаточно большой
объём замен, реконструкций и до-вооружений, всё же скорость старения используемого
оборудования неуклонно возрастает, а так как это оборудование зачастую
конструктивно объединено в сложные технологические системы и комплексы, особенно
на объектах I-го и II-го класса опасности, актуальность этой проблемы трудно
переоценить.
Рассмотрим эту проблему и подходы к её решению, на примере теплоэнергетики.
Существует несколько этапов продления срока службы энергетического оборудования:
1. Парковый ресурс;
2. Индивидуальный ресурс;
3. Эксплуатация сверх индивидуального ресурса.
«Парковый ресурс» - это наработка однотипных по конструкции, материалам и
условиям эксплуатации элементов теплоэнергетического оборудования, при которой
обеспечивается их безаварийная работа, при соблюдении требований действующей
нормативно-технической документации. Парковый ресурс не равен предельному сроку
эксплуатации; возможность и условия эксплуатации энергетического оборудования
сверх паркового ресурса устанавливаются на основании заключения специалистов.
«Индивидуальный ресурс» - назначенный ресурс конкретного объекта, определенный
с учетом фактических свойств металла, геометрических размеров и условий его
эксплуатации.
Понятия парковый и индивидуальный ресурс распространяются в основном на
оборудование, работающее в условиях ползучести.
Работоспособность остальных изнашиваемых элементов (из-за коррозии, эрозии,
других видов износа) определяется по результатам периодических обследований их
фактического состояния. Этот прогноз не может быть долгосрочным, максимум на 1
межремонтный период.
За рубежом, понятия "парковый ресурс" не существует. Решением о продлении срока
эксплуатации конкретной энергоустановки начинают заниматься по мере исчерпания
проектного ресурса.
Эксплуатация большого количества однотипного оборудования позволила в
отечественной энергетике решать проблему увеличения срока службы стареющего
оборудования поэтапно. Введение понятия «паркового ресурса» в нашей стране
позволило сократить затраты на исследование состояния и диагностику металла
энергоустановок до исчерпания этого срока. Парковый ресурс для отдельных элементов
котлов, турбин и паропроводов по результатам выполненных исследований составил от
70 до 300 тыс.ч.
На объектах тепловой энергетики, более половины трубопроводов пара и горячей
воды имеют наработку свыше «паркового ресурса». Та же тенденция наблюдается на
объектах газоснабжении. Износ основных фондов предприятий газоснабжения
достаточно высок, что отрицательно сказывается на обеспечении безаварийной работы.
В условиях эксплуатации энергетического оборудования, которое практически
полностью исчерпало расчетный (проектный) срок службы и до 50 % исчерпало
свой «парковый ресурс», необходимо чтобы задачи по дальнейшему продлению срока
его службы решались комплексно.

2. Технологическое оборудование, котлы, сосуды, резервуары и трубопроводы,
представляют собой объекты повышенной опасности, разрушение которых в
эксплуатации может вызвать большой материальный ущерб, а также другие тяжелые
последствия.
Существуют, согласно ныне действующей классификации, следующие классы
опасности - природные, технологические, технические, организационные,
индивидуально-психологические и социально-экономические.
1. Природные опасности - это опасности, связанные с воздействием на объект природных
факторов, которые могут привести к аварии.
2. Технологические опасности возникают в связи с возможностью взрывов, пожаров,
коррозионных повреждений. Они нередко могут обуславливать каскадное развитие
аварии и непосредственно быть связаны с видами рабочих сред, перерабатываемых
веществами или топливами.
3. Технические опасности обусловлены параметрами эксплуатации: температурой,
давлением, объёмом.
4. Организационные опасности связаны с организацией обслуживания и контроля за
обеспечением безопасности.
5. Индивидуально-психологические опасности связаны с соблюдением персоналом,
эксплуатирующим объекты, трудовой и производственной дисциплины, выполнением
инструкций и правил безопасности.
Безопасность объектов должна обеспечиваться надлежащей реализацией
следующей цепочки событий:
- 1. - зарождением идеи конструкции - проектированием объекта с выбором его
конструктивных форм, материалов, разработкой технологии изготовления, включая
выбор объемов и методов контроля, технологии изготовления и монтажа;
- 2. - осуществлением надежной эксплуатации, ремонта, диагностирования при
достижении предельных условий эксплуатации;
- 3. - механизмом продления и достоверным определением возможного
дополнительного срока службы, сроками и методами диагностирования после
расчетного срока службы, определением обстоятельств, требующих своевременного
прекращения эксплуатации по условиям безопасности объекта;
- 4. - порядком снятия объекта с эксплуатации.
Эта цепочка характерна для объектов тепловой энергетики, объектов химии,
нефтехимии, грузоподъемных механизмов и объектов атомной энергетики, т. е. любых
объектов повышенной опасности.
В существующих методиках, экспертизы промышленной безопасности и оценки
живучести и ресурса, регламентированы виды работ на оборудовании, в стадии
исчерпания расчётного ресурса эксплуатации, включая разрушающие методы
исследования металла, со взятием образцов для проведения испытаний и определения
соответствующих характеристик металла:
- механических свойств;
- структурного состава;
- трещиностойкости,

3. с применением методов металлографии и фрактографии для определения
категории повреждения микроструктуры и макроструктуры металла.
Здесь хотелось бы пояснить, почему делается такой акцент, на концепции
«паркового ресурса» и поэтому, приведем некоторую информацию из области механики
разрушения. С начала эксплуатации в металле оборудования имеются дефекты, лишь
на микроуровне, в виде единичных дислокаций, или небольшого их скопления. По мере
нагружения, в процессе эксплуатации в металле увеличивается количество
микродефектов, которые уже образуют большие скопления и тому же начинаются
взаимодействия между скоплениями. Так вот, к окончанию расчётного (проектного, или
«паркового ресурса» ресурса – для энергетического оборудования), микродефекты,
пройдя многостадийный процесс развития уже объединяются в макродефекты, которые
генерируют трещины. То есть, уже весь объем металла содержит эти макродефекты.
Но, конечно трещины образуются в первую очередь в местах концентрации напряжений
в конструкции, или зонах повышенной вибрации и термического влияния. Там при
неразрушающем контроле мы их и находим, при этом, вопросы ремонта и продления
ресурса уже требуют дополнительных исследований и экспериментов по критериям
живучести и ресурса.
Но зачастую, на оборудовании с истекшим расчётным (а также парковым) ресурсом,
разрушающие методы исследования металла, со взятием образцов для соответству-
ющих испытаний, не проводятся, в объёме, достаточном для точной оценки ресурса
безопасной эксплуатации и по критериям живучести, причем даже, не столько по вине
экспертных организаций, сколько, из-за того, что эксплуатирующие организации
отказываются проводить вырезки образцов и оплачивать работы по исследованиям и
испытаниям.
Опять вернёмся к теплоэнергетике и концепции «паркового ресурса». Для
оборудования объектов котлонадзора, нормативная документация регламентирует
необходимость и методики испытаний и исследований, для проведения расчетов и
определения ресурса безопасной эксплуатации.
Например - номинальные допускаемые напряжения || для углеродистой стали 20К
при температуре 400оС: при эксплуатации 100 000 часов составляют 92 МПа; при
эксплуатации 200 000 часов составляют 78 МПа; при эксплуатации 300 000 часов
составляют 71 МПа, и практически, заканчивается ресурс для этого типа стали
наработкой 300 000 часов и эксплуатация оборудования с наработкой превышающей
300 000 часов это уже «игра в рулетку», т.е. требуются дополнительные исследования и
испытания.
Тщательные и системные разработки, интегрированные в нормативную
документацию актуальны и для оборудования нефтяной и газовой промышленности,
объектов химии, нефтехимии и нефтепереработки, других отраслей промышленности.
При этом, на оборудовании с предельно допустимыми, или близким к ним значениям
ресурсных характеристик, необходимо проводить комплекс исследований и испытаний
по индивидуально разработанным программам, при этом доля экспериментальных
данных должна возрасти существенно. Конечно, работы с полным комплексом
исследований и испытаний, гораздо дороже и эксплуатирующие организаций стараются

4. их минимизировать и по возможности игнорировать эти требования, но аварии и, к
сожалению жертвы, могут обойтись гораздо, несопоставимо дороже.
К сожалению, у экспертных организаций ограничены возможности влиять на
эксплуатирующие организации и обязать их выполнять требования законодательства.
Такие права есть у Ростехнадзора и в этом вопросе взаимодействие экспертных
организаций с Ростехнадзором, позволило бы приучить эксплуатирующие организации
жить по закону.
Ещё один бич современной экспертной системы России - демпинг - т.е.
неоправданное уменьшение стоимости цены выполняемых работ, что сильно
затрудняет выполнение работ, с необходимым уровнем качества, применением
современного оборудования, методов и методик.
С одной стороны, экспертная организация обязана выполнять нормативные
требования при выполнении экспертизы промышленной безопасности и выполнять
работы в требуемом объеме, а с другой стороны, заказчики экспертизы, на основании
тендеров торгуются: А нельзя ли подешевле?
Но возникает вопрос: Как, это возможно, провести экспертизу ниже уровня своей
себестоимости? Только с уменьшением объемов контроля оборудования и нарушением
требования нормативных документов. Конечно, современное законодательство не
позволяет государству вмешиваться в торги при заключении договоров по экспертизе
промышленной безопасности, но в конечном итоге, всё-таки государство
заинтересовано в качестве выполнения работ и это качество должно как то
контролироваться и регламентироваться, хотя бы в отношении опасных
производственных объектов 1, 2-го классов опасности. К тому же, желательно
разработать государственные прейскуранты на проведение экспертизы промышленной
безопасности, наподобие прейскурантов ОРГРЭС в энергетике, советских времен.
В этом докладе затронуты лишь некоторые, но очень важные аспекты работы
системы экспертизы промышленной безопасности, в условиях возрастания доли
оборудования с истёкшим, или истекающим в ближайшее время расчётным (т.е.
проектным) ресурсом безопасной эксплуатации, при этом на объектах не только
повышенной опасности, но и социально-значимых, при аварии, оставляющих
население, без жизненно необходимых ресурсов - воды, энергии, топлива.
Например разрушение оборудования, установленного в цехах и на открытых
площадках, в следствии развития коррозионно-усталостных дефектов основного
металла, при воздействии технологических нагрузок, или внешних воздействий
(высоких и отрицательных температур, ветровой и снеговой нагрузки, рабочих циклов,
пульсации давления, многофазных сред и т.д.).
При этом лавинообразное разрушение может быть внезапным. И даже замена
отдельных элементов оборудования, не может гарантировать, 100%-ного устранения
причины возможной аварии, а термическое воздействие, сварочные напряжения и
конструктивные дефекты, могут спровоцировать развитие дефектов типа трещин и
последуещее разрушение металла элементов, не подвергшихся заменам, но при этом
конструктивно соединённым с заменяемыми элементами и до этого не имеющими
признаков повреждений.
Для предотвращения возможных, аварийных ситуаций и правильной оценки
фактического технического состояния объектов необходимо, как расширение спектра

5. методик оценки, и методов, в том числе и интегральных, неразрушающего контроля, так
и проведение исследований и испытаний металла разрушающими методами, по
критериям живучести и ресурса.
ООО «Техкран Диагностика» проводит работы именно в этом ключе. У нашей
организации есть специалисты соответствующего уровня и подготовки.
Совместно с организациями-партнерами, ООО «Техкран Диагностика» может
выполнять весь комплекс работ по экспертизе промышленной безопасности, разработке
документации, сопровождения ремонта, технического надзора и продления срока
службы оборудования, у которого заканчивается расчётный ресурс.
Наша организация, также планирует проведение научно-исследовательских работ,
интерпретации и интеграции полученных данных в соответствующей документации, по
направлению «Повреждаемость металла трубопроводов и емкостного оборудования,
при влияние комплексных воздействий в период эксплуатации, оборудования
нефтегазодобывающего комплекса, а также химических, нефтехимических и
нефтеперерабатывающих производств. Оценки их работоспособности по критериям
живучести и ресурса».
P.S. Для современной структурной организации системы экспертизы России,
характерна неоднородность локализаций центров сосредоточения специалистов, опыта,
наработок, оборудования и оснащения.
Система экспертизы требует реформирования.
Но ни у одной, даже самой продвинутой и оснащённой организации, в одиночку, не
хватит средств и организационных возможностей, на полноценные исследования и
раскрытия всех аспектов проблемы точного определения остаточного ресурса
безаварийной эксплуатации, оборудования технологических комплексов и систем.
Это возможно, только при реализации «Государственной программы». Но для её
реализации необходима концентрация усилий, всех участников процесса, как отдельных
экспертных организаций и инжиниринговых центров, так и государственных структур и
специализированных институтов. В этих условиях трудно переоценить важность участия
такого ведомства, как Ростехнадзор, в данном процессе.