Технологические трубопроводы

Это тема 23 — последняя в перечне приложения 1 Правил подготовки, переподготовки и проверки знаний, и единственная, которая названа там не «Правилами», а Инструкцией:

Тема 23. Инструкция по безопасности при эксплуатации технологических трубопроводов детализирует порядок обеспечения безопасной эксплуатации технологических трубопроводов, предназначенных для транспортирования газообразных, парообразных и жидких сред в диапазоне от остаточного давления (вакуума) 0,001 Мегапаскаль (0,01 килограмм силы на квадратный сантиметр) до условного давления 320 Мегапаскаль (3200 килограмм силы на квадратный сантиметр) и рабочих температур от минус 196 градусов Цельсия до 700 градусов Цельсия*

Учебный план, как и в остальных темах модуля, содержания не даёт. Урок построен на самой Инструкции по безопасности при эксплуатации технологических трубопроводов, утверждённой приказом Министра по чрезвычайным ситуациям Республики Казахстан от 27 июля 2021 года № 359 (рег. № 23754), с изменениями, внесёнными приказом Министра по чрезвычайным ситуациям Республики Казахстан от 17 января 2023 года № 24 (зарегистрирован в Министерстве юстиции 19 января 2023 года № 31719).

Труба — самый незаметный объект на площадке. У неё нет пульта, приборов и оператора, она не издаёт звуков и не требует ежесменного обслуживания. Именно поэтому Инструкция строит всю систему безопасности вокруг одного действия — ревизии, и вокруг одного числа — отбраковочной толщины стенки.

1. Какой трубопровод считается технологическим

Пункт 1 Инструкции повторяет формулировку из учебного плана почти дословно и задаёт диапазон: от вакуума 0,001 МПа до условного давления 320 МПа, температуры от минус 196 до 700 градусов Цельсия. Это очень широкий коридор — под него попадает практически всё, что есть на производственной площадке.

Дальше пункт 2 отвечает на вопрос «а чей это трубопровод»:

К технологическим относятся трубопроводы организаций, имеющих опасные производственные объекты обладающих признаками, установленными статьей 70 Закона Республики Казахстан "О гражданской защите", по которым транспортируют сырье, полуфабрикаты, готовые продукты, пар, воду, топливо, реагенты, вещества, обеспечивающие ведение технологического процесса и эксплуатацию оборудования, а также межзаводские нефтепродуктопроводы и газопроводы, находящиеся на балансе организации.

Здесь два признака: организация имеет опасный производственный объект по статье 70 Закона (это разбиралось в модуле 1), и по трубе идёт что-то из перечня — вплоть до воды и пара, обеспечивающих технологический процесс.

2. Группа и категория: два разных признака

Всё дальнейшее — периодичность ревизии, способ прокладки, требования к материалу — зависит от двух характеристик, и путать их нельзя.

Группа — по опасности вещества. Пункт 6:

Трубопроводы с давлением до 10 Мегапаскаль (100 килограмм силы на квадратный сантиметр) включительно в зависимости от класса опасности транспортируемого вещества (взрыво-пожароопасность и вредность) подразделяются на группы А, Б, В и в зависимости от рабочих параметров среды (давления и температуры) - на пять категорий (I, II, III, IV, V).

Категория — по рабочим параметрам, от I (самая ответственная) до V. Пункт 7: «Категории трубопроводов определяют совокупность технических условий к конструкции, монтажу и объему контроля трубопроводов».

Кто это определяет — сказано прямо. Пункт 8: класс опасности технологических сред определяется разработчиком проекта. Пункт 9: «Категории трубопроводов устанавливаются разработчиком проекта для каждого трубопровода и указываются в проектной документации». То есть группа и категория вашей трубы написаны в проекте, а не выводятся на месте по памяти.

Пункт 10 задаёт правила выбора при сомнении. Три из них сдвигают в сторону большей строгости:

• при смеси компонентов группа устанавливается по компоненту, определяющему отнесение к более ответственной группе;
• категория устанавливается по параметру, определяющему отнесение к более ответственной категории;
• трубопроводы, транспортирующие вещества с рабочей температурой, равной или превышающей температуру самовоспламенения, либо ниже минус 40 градусов Цельсия, а также несовместимые с водой или кислородом воздуха при нормальных условиях, относятся к I категории.

А одно правило того же пункта работает в обратную сторону, и о нём вспоминают реже: «В случае если наиболее опасный по физико-химическим свойствам компонент входит в состав смеси в незначительном количестве, решение об отнесении трубопровода к менее ответственной группе или категории принимается проектной организацией». То есть смягчение возможно — но решает его проектная организация, а не эксплуатирующий персонал.

Скорость коррозии — третья характеристика, от которой зависит периодичность ревизии. Пункт 3 делит среды на три группы: неагрессивные и малоагрессивные (до 0,1 мм в год — сталь стойкая); среднеагрессивные (0,1–0,5 мм в год); высокоагрессивные (свыше 0,5 мм в год). При скорости 0,1 мм в год и выше сталь считается пониженностойкой.

3. Кто отвечает и что ведётся на объекте

Пункт 351: обслуживание трубопроводов производится в соответствии с проектом, и далее — «Руководство организации (владелец трубопровода) назначает лицо, обеспечивающее исправное состояние и безопасную эксплуатацию трубопроводов, из числа инженерно-технических работников».

Документы, которые должны существовать:

Полный состав технической документации перечислен в пункте 417 — двадцать две позиции. Среди них не только паспорт и проект, но и «утвержденные техническим руководителем организации схемы трубопроводов» с указанием исходной и отбраковочной толщины элементов, мест установки арматуры, фланцев, заглушек, дренажных устройств, сварных стыков и контрольных засверловок с их нумерацией; акты ревизии и отбраковки; акты испытания на прочность и герметичность; акты на ревизию, ремонт и испытание арматуры; журнал установки-снятия заглушек; паспорт арматуры.

4. Наружный осмотр: ежесменный и периодический

Постоянный контроль. Пункт 359:

В период эксплуатации трубопроводов осуществляется постоянный контроль за состоянием трубопроводов и их элементов (сварных швов, фланцевых соединений, арматуры), антикоррозионной защиты и изоляции, дренажных устройств, компенсаторов, опорных конструкций с ежесменными записями результатов в эксплуатационном журнале.

Периодический контроль проверяет три вещи (пункт 360): техническое состояние наружным осмотром и при необходимости неразрушающим контролем в местах повышенного коррозионного и эрозионного износа; устранение замечаний по предыдущему обследованию; «полноту и порядок ведения технической документации по обслуживанию, эксплуатации и ремонту трубопроводов».

Вибрация — отдельный предмет с числом. Пункт 361: трубопроводы, подверженные вибрации, и фундаменты под их опорами подлежат осмотру с приборным контролем амплитуды и частоты.

Максимально допустимая амплитуда вибрации технологических трубопроводов составляет 0,2 миллиметра при частоте вибрации не более 40 Герц.

И там же — периодичность, единственная жёсткая в этой части свода:

Осмотры трубопроводов проводятся в зависимости от конкретных условий и состояния трубопроводов, но не реже одного раза в 3 месяца.

Что смотрят. Пункт 365 перечисляет девять позиций: изоляция и покрытия; сварные швы; фланцевые и муфтовые соединения, крепёж и устройства для установки приборов; опоры; компенсирующие устройства; дренажные устройства; арматура и её уплотнения; реперы для замера остаточной деформации; сварные тройниковые соединения, гибы и отводы. Плюс сама вибрация.

Скрытые трубопроводы. Пункт 362: наружный осмотр трубопроводов, проложенных открытым способом, при периодических обследованиях допускается производить без снятия изоляции; в необходимых случаях изоляция удаляется частично или полностью. Пункт 363: осмотр трубопроводов в непроходных каналах или в земле производится путём вскрытия отдельных участков длиной не менее 2 метров.

Что делать при обнаружении течи. Пункт 364 — норма, которую нужно знать наизусть:

При обнаружении в ходе наружного осмотра негерметичности разъемных соединений, давление в трубопроводе снижается до атмосферного, температура горячих трубопроводов снижается до 60 градусов Цельсия, а дефекты устраняются с соблюдением мер безопасности.

Подтягивать фланец под давлением Инструкция не разрешает. Если же устранение дефекта связано с огневыми работами, трубопровод останавливается и подготавливается к ремонту.

5. Ревизия — центральное понятие Инструкции

Пункт 366 объясняет, почему всё остальное вращается вокруг неё:

Основным методом контроля за надежной и безопасной эксплуатацией технологических трубопроводов является периодическая ревизия (освидетельствование).

И далее: «Результаты ревизии служат основанием для оценки состояния трубопровода и возможности его дальнейшей безопасной эксплуатации».

Сроки для трубопроводов до 10 МПа. Пункт 367 отсылает к приложению 19, где периодичность определяется пересечением двух признаков — группы среды с категорией и скорости коррозии:

🔴 Две строки по горючим жидкостям группы Б(в) воспроизведены буквально по приложению 19 и выглядят непоследовательно: сначала стоят категории «I и III», следом «III и IV» — категория II в этой паре строк не появляется вовсе. Это особенность текста акта, а не опечатка курса; в споре о периодичности для конкретной трубы смотрите само приложение 19.

Разброс — от одного года до восьми лет. Отсюда и практический смысл группы с категорией: они и есть та величина, которая превращается в срок.

Трубопроводы высокого давления. Пункт 368 вводит два вида ревизии — выборочную и полную: «Сроки выборочной ревизии устанавливаются в зависимости от условий эксплуатации, но не реже одного раза в 4 года». И отдельно: «Первую выборочную ревизию трубопроводов необходимо производить не позднее чем через один год после ввода их в эксплуатацию».

Отсрочка возможна, но ограничена. Пункт 369:

Отсрочка в проведении ревизии трубопроводов предусматривается с учетом результатов предыдущей ревизии и технического состояния трубопроводов, обеспечивающего их дальнейшую, надежную и безопасную эксплуатацию, но не превышает более одного года.

Где смотрят в первую очередь. Пункт 370: участки, где изменяется направление потока (колена, тройники, врезки, дренажные устройства, участки перед арматурой и после неё), и где возможно скопление влаги и веществ, вызывающих коррозию (тупиковые и временно неработающие участки).

Как меряют толщину. Пункт 372: замеры выполняются приборами неразрушающего контроля, а при необходимости — сквозной засверловкой с последующей заваркой отверстия. Числа, которые задаёт пункт:

Результаты замера фиксируются в паспорте трубопровода. Внутренний осмотр участков проводится с помощью ламп, приборов, луп, эндоскопа.

Если результат неудовлетворительный. Пункт 376: дополнительно проверяются ещё два аналогичных участка — один является продолжением ревизуемого, второй аналогичен ему по условиям. Пункт 378: при неудовлетворительных результатах и на дополнительных участках проводится полная ревизия этого трубопровода и трубопроводов, работающих в аналогичных условиях, «с разборкой до 30 процентов каждого из указанных трубопроводов». Пункт 381: при полной ревизии разбирается весь трубопровод полностью.

Оформление. Пункт 383: после ревизии составляются акты, к которым прикладываются протоколы и заключения; результаты заносятся в паспорт трубопровода; акт ревизии и отбраковки составляется по форме приложения 20.

6. Отбраковка: когда элемент больше не используется

Пункт 384 задаёт наименьшую допустимую толщину стенки в зависимости от наружного диаметра:

Пункт 413 перечисляет семь оснований отбраковки труб, элементов и арматуры: обнаруженные при ревизии трещины, отслоения, деформации, гофры, вмятины, вздутия; толщина стенки ниже проектной и достигшая отбраковочного размера; изменившиеся механические свойства металла; неисправимые дефекты сварных швов; несоответствие резьбовых соединений полям допусков, срывы витков, трещины, коррозионный износ; трубопровод не прошёл гидравлического или пневматического испытания; износившиеся уплотнительные элементы, не обеспечивающие безопасное ведение технологического процесса. Отдельно описана отбраковка фланцев (пункт 414), крепёжных деталей (пункт 415) и сильфонных и линзовых компенсаторов (пункт 416).

Контрольные засверловки — способ заметить приближение к отбраковочному размеру заранее. Пункт 402: применяются, когда характер и скорость коррозионного износа не установлены типовыми методами контроля. Пункт 404: сверло диаметром 2,5–5 мм, заправленное под острым углом. Пункт 406: на отводах отверстия располагают по наружному радиусу гиба из расчёта одно отверстие на 0,2 метра длины, но не менее одного на отвод. Пункт 407: глубина засверловки равна расчётной толщине плюс П × С, где П — половина периода между ревизиями в годах, С — фактическая скорость коррозии в мм в год. Пункт 409:

Пропуск контрольного отверстия на трубопроводе, показывает приближение толщины его стенки к отбраковочному размеру, такой трубопровод подвергается внеочередной ревизии.

Пункт 403 перечисляет, где засверловки не применяются: трубопроводы с веществами групп А(а) и А(б), газы всех групп, трубопроводы под вакуумом и высоким давлением свыше 10 МПа, трубопроводы в блоках I категории взрывоопасности, трубопроводы из аустенитных сталей в средах, вызывающих межкристаллитную коррозию. В этих случаях толщина контролируется ультразвуковым толщиномером.

7. Что изменил приказ № 24 — и почему это важно проверять

Инструкция действует с 2021 года, и часть её норм уже изменена. Приказ Министра по чрезвычайным ситуациям Республики Казахстан от 17 января 2023 года № 24 сделал три вещи.

Первое — исключил пункт 314. В тексте приказа это одна строка: «пункт 314 исключить;». В действующей редакции Инструкции на месте этого пункта стоит: «314. Исключен приказом Министра по чрезвычайным ситуациям РК от 17.01.2023 № 24 (вводится в действие по истечении десяти календарных дней после дня его первого официального опубликования)». Ссылаться на него больше нельзя — это и есть практический смысл проверки редакции.

Второе — изложил в новой редакции пункт 319 о величине испытательного давления:

1. Величину испытательного давления (гидравлического) на герметичность и прочность при отсутствии дополнительных указаний в рабочей документации следует принимать в соответствии:

1. до 0,5 Мегапаскаль - 1,5 кратного от рабочего, но не менее 0,2 Мегапаскаль (2 килограмма силы на сантиметр квадратный);

1. свыше 0,5 Мегапаскаль - 1,25 кратного от рабочего, но не менее величины рабочего давления 0,3 Мегапаскаль (3 килограмма силы на сантиметр квадратный).

Там же — ограничение сверху: «Во всех случаях величина пробного давления принимается такой, чтобы эквивалентное напряжение в стенке трубопровода при пробном давлении не превышало 90 процентов предела текучести материала при температуре испытания».

Третье — изложил в новой редакции пункты 410 и 411 о сроках периодических испытаний:

Сроки проведения испытания для трубопроводов с давлением до 10 Мегапаскаль (100 килограмм силы на сантиметр квадратный) принимается равным удвоенной периодичности проведения ревизии, принятой согласно условиям пункта 367 для данного трубопровода, но не реже одного раза в 8 лет.

Для трубопроводов свыше 10 МПа сроки заданы напрямую: «1) для трубопроводов с температурой до 200 градусов Цельсия - один раз в 8 лет; 2) для трубопроводов с температурой свыше 200 градусов Цельсия - один раз в 4 года».

Обратите внимание на конструкцию «принимается равным удвоенной периодичности проведения ревизии»: если ваша труба ревизуется раз в 3 года, испытание — раз в 6 лет; если раз в 6 лет — то раз в 8, потому что дальше упирается потолок. Пункт 411 добавляет, что испытания проводятся во время ревизии, а испытательное давление и порядок соответствуют главе 7 Инструкции.

8. Арматура

Пункт 385: во время эксплуатации принимаются меры по организации постоянного и тщательного контроля за исправностью арматуры, за своевременным проведением ревизий, ремонтов и диагностирования.

Пункт 395: «Ход шпинделя в задвижках и вентилях плавный, а затвор при закрывании или открывании арматуры перемещается без заедания». И следом — пункт 397, самый нарушаемый запрет этого свода:

Не допускается применять добавочные рычаги при открывании и закрывании арматуры.

Пункт 398: ревизия и ремонт арматуры, включая обратные клапаны и приводные устройства, производятся в период ревизии трубопровода — то есть отдельного графика для арматуры не существует. Пункт 400 перечисляет пять работ при ревизии арматуры: визуальный осмотр; разборка и осмотр состояния отдельных деталей; осмотр внутренней поверхности и контроль неразрушающими методами; притирка уплотнительных поверхностей; сборка, опробование и опрессовка на прочность и герметичность. Пункт 401: в первую очередь ревизуется арматура, работающая в наиболее сложных условиях; результаты ремонта и испытания оформляются актами и заносятся в эксплуатационную документацию.

Сальниковые набивки описаны по температурам: асбестовая, пропитанная жировым составом и прографиченная, — до 200 градусов (пункт 387); прографиченная асбестовая с графитовым слоем не менее 1 мм — выше 200 градусов при давлении до 25 МПа (пункт 388); специальные набивки — для давления свыше 32 МПа и температуры более 200 градусов (пункт 390).

9. Несколько норм устройства, которые видно глазом

• Пункт 136: «Не допускается прокладка технологических трубопроводов внутри административных, бытовых, хозяйственных помещений и в помещениях электрораспределительных устройств, электроустановок, щитов автоматизации, в помещениях трансформаторов, вентиляционных камер, тепловых пунктов, на путях эвакуации персонала, а также транзитом через помещения любого назначения». Там же: трубопроводы групп А и Б вне опасного производственного объекта располагаются не ближе 50 метров от зданий, где возможно нахождение людей, при надземной прокладке и не ближе 25 метров при подземной.
• Пункт 138: не допускается размещение арматуры, компенсаторов, дренажных устройств и разъёмных соединений в местах пересечения надземными трубопроводами дорог и пешеходных переходов, над дверными проёмами, под и над окнами.
• Пункт 142: на эстакадах с регулярно обслуживаемыми трубопроводами предусматриваются проходные мостики из несгораемых материалов шириной не менее 0,6 метра с перилами высотой не менее 0,9 метра, а через каждые 200 метров — лестницы.
• Пункт 152: свободная высота эстакад над проездами — не менее 5,55 метра над головкой рельса железнодорожного пути, 5 метров для автомобильных дорог («4,5 метра при соответствующем обосновании» — оговорка самой нормы), 2,2 метра для пешеходных.
• Пункт 141: «Установка П-образных компенсаторов над проездами и дорогами, не допускается».
• Пункт 162: «Для продуктов 1 и 2 классов опасности и сжиженных газов устройства для опорожнения с помощью гибких шлангов, не допускаются». Пункт 166: «Применение гибких шлангов для удаления сжиженных газов из стационарного оборудования, не допускается».
• Пункт 167: трубопроводы с технологическими средами 1, 2 и 3 классов опасности продуваются в сбросные трубопроводы с последующим использованием или обезвреживанием продувочных газов и паров; остальные — через продувочные свечи в атмосферу.
• Пункт 169: продувочные свечи для горючих и взрывоопасных продуктов оснащаются огнепреградителями.

10. Подземные трубопроводы

Глава 9 короткая, но содержит числа, которые больше нигде не встречаются. Пункт 419: для ревизии производят вскрытие и выемку грунта на отдельных участках длиной не менее 2 метров каждый, со снятием изоляции, осмотром антикоррозионной и протекторной защиты, измерением толщины стенок. Число участков зависит от условий: при контроле сплошности изоляции приборами вскрытие производится в местах выявленных повреждений; при выборочном контроле — «из расчета один участок на 200-300 метров длины трубопровода». Пункт 421: подземные технологические трубопроводы защищаются от почвенной коррозии и коррозии блуждающими токами.

11. Чего в этой Инструкции нет

• Порядка подготовки и проверки знаний персонала. Инструкция регулирует состояние трубы и порядок контроля, а не допуск работника. Одно исключение всё же есть — пункт 237 о сварке: «К производству сварочных работ, включая прихватку и приварку временных креплений, допускаются аттестованные сварщики»; самого порядка аттестации Инструкция при этом не устанавливает. Требования к обучению — статья 79 Закона «О гражданской защите» и Правила подготовки, переподготовки и проверки знаний.
• Порядка оформления наряда-допуска. Инструкция говорит об огневых работах (пункт 364) и подготовительных работах, но процедуры наряда-допуска не устанавливает.
• Периодичности для конкретного трубопровода как готового числа. Её нужно вывести: группа и категория из проекта, скорость коррозии по фактическим замерам, затем приложение 19.
• Отбраковочных толщин для всех случаев. Таблица пункта 384 задаёт минимум; пункт 413 добавляет: «Отбраковочные толщины стенок элементов трубопроводов и арматуры указываются в проектной документации».
• Срока службы. Пункт 5: «Для трубопроводов и арматуры проектной организацией устанавливается срок эксплуатации в проектной документации».
• Ответственности за нарушение — это модуль 3.

12. Граница с соседними сводами

13. Частые ошибки

Считать, что периодичность ревизии одна для всего цеха. Она определяется для каждого трубопровода отдельно — через его группу, категорию и фактическую скорость коррозии.

Подтягивать течь под давлением. Пункт 364 требует сначала снизить давление до атмосферного, а на горячих трубопроводах — температуру до 60 градусов.

Открывать задвижку рычагом. Прямой запрет пункта 397. Если задвижка не идёт рукой, это дефект, а не повод приложить силу.

Забывать про арматуру при планировании. Отдельного графика у неё нет: ревизия арматуры проводится в период ревизии трубопровода (пункт 398).

Сверлить контрольные отверстия там, где нельзя. Пункт 403 перечисляет случаи, где вместо засверловки применяется ультразвуковой толщиномер, и среди них — все газы и все трубопроводы высокого давления.

Читать Инструкцию в редакции 2021 года. Пункт 314 исключён, пункты 319, 410 и 411 изложены в новой редакции приказом от 17 января 2023 года № 24. Норма, которой больше нет, ничего не подтверждает.

Главное из урока

1. Технологический трубопровод определяется двумя признаками: организация имеет опасный производственный объект по статье 70 Закона, и по трубе идёт среда из перечня пункта 2.
2. Группа (А, Б, В) — по опасности вещества, категория (I–V) — по давлению и температуре; обе устанавливает разработчик проекта и записывает в проектную документацию (пункты 8, 9).
3. Ревизия — основной метод контроля (пункт 366). Периодичность — приложение 19, от одного года до восьми лет; для высокого давления выборочная не реже раза в 4 года, первая — не позднее года после ввода (пункт 368).
4. Отсрочка ревизии возможна, но не более чем на один год (пункт 369).
5. Осмотр трубопроводов, подверженных вибрации, — не реже одного раза в 3 месяца; предельная амплитуда 0,2 мм при частоте не более 40 Гц (пункт 361).
6. При негерметичности разъёмного соединения давление снижается до атмосферного, горячий трубопровод — до 60 °С (пункт 364).
7. Отбраковочная толщина — таблица пункта 384 и проектная документация; контрольные засверловки применяются не везде (пункт 403).
8. Периодические испытания — удвоенная периодичность ревизии, но не реже раза в 8 лет; для высокого давления 8 или 4 года в зависимости от температуры (пункт 410 в редакции приказа № 24).