Меню

Контроль состояния трубных пучков теплообменников

  • 27.11.2025
  • Познавательное

Таблица 1. Методы неразрушающего контроля трубных пучков теплообменников

Метод контроля Обозначение Область применения Выявляемые дефекты Преимущества
Вихретоковый контроль удаленным полем RFT Трубы из ферромагнитных материалов (углеродистая, ферритная нержавеющая сталь) Коррозия, эрозия, утонение стенки, повреждения от перегородок Обнаружение внутренних и наружных дефектов с одинаковой чувствительностью, быстрое сканирование
Вихретоковый контроль ближним полем NFT Ферромагнитные трубки теплообменников Коррозия, трещины, утонение стенки Высокая чувствительность к локальным дефектам
Матричный вихретоковый контроль ближним полем NFA Ферромагнитные трубки с ребристыми поверхностями Трещины по окружности, утонение, коррозия Альтернатива IRIS, высокая вероятность обнаружения
Традиционный вихретоковый контроль ECT Цветные металлы и сплавы (медь, титан, алюминий) Трещины, коррозия, питтинг, перетирание о перегородки Идеален для неферромагнитных материалов, высокая производительность
Ультразвуковой иммерсионный метод IRIS Магнитные, немагнитные и неметаллические трубы Утонение стенки, питтинг, эрозия, трещины Количественная оценка остаточной толщины, точные измерения
Метод утечки магнитного потока MFL Ферромагнитные трубы Коррозия, питтинг, выемки, кольцевые трещины Быстрый скрининг, оценка утонения стенок
Визуальный и видеоэндоскопический контроль RVI Внутренние поверхности труб Отложения, коррозия, деформации, трещины Визуальная оценка состояния, документирование

Таблица 2. Критерии отбраковки теплообменных труб

Важно: Конкретные численные критерии отбраковки (минимальные толщины, допустимая глубина дефектов) должны определяться индивидуально для каждого теплообменника на основании расчета на прочность, паспортных данных оборудования и актуальных нормативных документов. Значения в таблице носят общий характер.
Критерий отбраковки Условие применения Нормативная база
Толщина стенки достигла расчетной величины без учета прибавки на коррозию По результатам измерений методами НК ГОСТ 32569-2013, ГОСТ 32388-2013
Толщина стенки снизилась до минимально допустимой Минимальные значения определяются расчетом или нормативными таблицами для конкретных условий эксплуатации ГОСТ 32569-2013, ГОСТ 32388-2013, проектная документация
Уменьшение толщины стенки более 25% от первоначальной Общий критерий для трубопроводов Практика эксплуатации
Обнаружены трещины любого типа и размера Продольные, поперечные, околошовные трещины ГОСТ 31842-2012, нормы безопасной эксплуатации
Питтинговая коррозия глубиной более 40-50% толщины стенки По результатам вихретокового или ультразвукового контроля Методики НК, заводские инструкции
Перетирание труб в зоне опорных перегородок глубиной более 50% толщины Характерно для высокоскоростных сред Методики НК, опыт эксплуатации
Деформации (гофры, вмятины, вздутия) Любые видимые деформации труб ГОСТ 32569-2013
Труба не выдержала гидравлическое испытание Обнаружена течь или падение давления ФНП ОРПИД (Приказ №536)
Прогнозируемое достижение отбраковочной толщины до следующей ревизии Расчет с учетом скорости коррозии ГОСТ 32569-2013

Таблица 3. Периодичность технических освидетельствований теплообменников

Важно: Периодичность освидетельствований устанавливается изготовителем в руководстве по эксплуатации оборудования. При отсутствии указаний изготовителя применяются требования Приложения № 4 к ФНП ОРПИД (Приказ №536 от 15.12.2020). Значения в таблице являются типовыми и могут отличаться для конкретного оборудования.
Вид освидетельствования Периодичность Объем работ Условия проведения
Первичное техническое освидетельствование До ввода в эксплуатацию после монтажа Наружный и внутренний осмотр, гидравлические испытания При сохранении консервации может проводиться без вскрытия
Периодическое освидетельствование (сосуды группа 1) Не реже 1 раза в 8 лет (внутренний осмотр), наружный осмотр + ГИ не реже 1 раза в 4 года Наружный осмотр, внутренний осмотр, НК критических зон, гидравлические испытания Согласно руководству по эксплуатации или Приложению № 4 ФНП ОРПИД
Периодическое освидетельствование (сосуды группа 2) Не реже 1 раза в 4 года (внутренний осмотр), наружный осмотр + ГИ не реже 1 раза в 2 года Наружный и внутренний осмотр, НК всех зон риска, гидравлические испытания Для сред с повышенной коррозионной активностью
Внеочередное освидетельствование (простой) После простоя более 12 месяцев Наружный осмотр, проверка на герметичность Перед возобновлением эксплуатации
Внеочередное освидетельствование (ремонт) После ремонта с применением сварки Контроль сварных соединений, гидравлические испытания После замены труб, ремонта трубных решеток
Внеочередное освидетельствование (авария) После аварийной ситуации Полный комплекс НК, определение причин, оценка повреждений При обнаружении течи, деформаций, нарушении режима
Наружный осмотр (текущий) Не реже 1 раза в год (в период эксплуатации) Визуальный осмотр корпуса, фланцев, опор, изоляции Ответственным за исправное состояние
Вихретоковый контроль труб (периодический) 1 раз в 2-4 года (в зависимости от условий) Сканирование 100% труб или выборочный контроль При наличии критических дефектов — ежегодно

Таблица 4. Документирование результатов контроля трубных пучков

Документ Содержание Кем оформляется Срок хранения
Протокол неразрушающего контроля Метод НК, использованное оборудование, параметры настройки, результаты измерений по каждой трубе, выявленные дефекты с координатами Специалист НК II уровня, аттестованный по соответствующему методу Весь срок эксплуатации оборудования
Акт технического освидетельствования Общие сведения об оборудовании, результаты наружного и внутреннего осмотра, результаты НК, заключение о возможности эксплуатации, назначенный срок следующего освидетельствования Специализированная организация совместно с ответственным за эксплуатацию Весь срок эксплуатации + 5 лет после вывода из эксплуатации
Заключение о техническом состоянии Анализ выявленных дефектов, оценка работоспособности, рекомендации по ремонту или замене труб, прогноз остаточного ресурса Специалист НК III уровня или эксперт с правом выдачи заключений Весь срок эксплуатации
Карта дефектов трубного пучка Схематическое изображение трубной решетки с нумерацией труб, отметки дефектных труб с указанием типа и глубины дефекта Специалист НК II уровня Весь срок эксплуатации (для отслеживания динамики)
Протокол гидравлических испытаний Давление испытания, время выдержки, результат (выдержано/не выдержано), обнаруженные течи Ответственный за проведение испытаний Весь срок эксплуатации
Паспорт теплообменника (записи) Записи о всех проведенных освидетельствованиях, ремонтах, замене элементов Ответственный за исправное состояние и безопасную эксплуатацию Весь срок эксплуатации + 5 лет
Журнал технического состояния Мониторинг параметров работы (перепад давлений, температура, коэффициент теплопередачи), отклонения от норм Оперативный персонал 3 года
Технологическая карта контроля Последовательность операций контроля, настройки оборудования, критерии оценки Специалист НК III уровня или руководитель лаборатории НК До замены на новую редакцию + 3 года

↑ К полному содержанию статьи ↑

Полное содержание статьи

Введение

Контроль технического состояния трубных пучков теплообменного оборудования представляет собой критически важный элемент обеспечения безопасной и эффективной эксплуатации технологических установок химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Кожухотрубные теплообменники, составляющие основу теплообменного оборудования на большинстве предприятий, включают в свою конструкцию от нескольких сотен до нескольких тысяч отдельных труб, каждая из которых подвержена множественным механизмам деградации в процессе эксплуатации.

Трубные пучки работают в условиях воздействия агрессивных сред, перепадов температур, циклических нагрузок и высоких скоростей потоков, что приводит к развитию различных типов повреждений. Своевременное выявление дефектов позволяет предотвратить межконтурные утечки, незапланированные остановки производства и потенциальные аварийные ситуации. Согласно статистике промышленной безопасности, до тридцати процентов аварий на химических производствах связаны с разрушением теплообменного оборудования, причем значительная часть таких инцидентов обусловлена несвоевременным обнаружением критических дефектов труб.

Значение контроля трубных пучков в промышленности

Теплообменные аппараты являются неотъемлемой частью практически любого технологического процесса в химической промышленности. Это котлы-утилизаторы, кипятильники, подогреватели, холодильники, конденсаторы высокого и низкого давления, скрубберы и другие типы оборудования. Отказ даже одного теплообменника может привести к остановке целого технологического комплекса, что влечет за собой значительные материальные потери.

Важно: Стоимость внепланового простоя крупного химического производства может составлять от нескольких миллионов до десятков миллионов рублей в сутки, что многократно превышает затраты на регулярную диагностику теплообменного оборудования.

Применение методов неразрушающего контроля позволяет оценить фактическое состояние металла труб без вывода оборудования из эксплуатации на длительный срок. Современные технологии НК обеспечивают выявление дефектов на ранних стадиях развития, когда еще возможно проведение локального ремонта путем глушения или замены отдельных труб без полной разборки аппарата.

Регулярный контроль трубных пучков обеспечивает несколько ключевых преимуществ:

  • Предотвращение аварийных ситуаций и обеспечение промышленной безопасности
  • Оптимизация графиков технического обслуживания и ремонта
  • Снижение эксплуатационных затрат за счет планирования ремонтов
  • Поддержание проектной эффективности теплообмена
  • Увеличение межремонтного периода оборудования
  • Соблюдение требований промышленной безопасности и технических регламентов

Типичные дефекты теплообменных труб

Характер и скорость развития дефектов в трубных пучках определяются множеством факторов: свойствами транспортируемых сред, материалом труб, температурным режимом, скоростью потоков и качеством водоподготовки. Понимание механизмов деградации позволяет выбрать оптимальные методы контроля и критерии оценки.

Коррозионные повреждения

Общая коррозия характеризуется равномерным утонением стенки трубы по всей длине или на значительных участках. Такой тип повреждения типичен для труб, работающих с агрессивными средами без защитных покрытий. Скорость общей коррозии может составлять от долей миллиметра до нескольких миллиметров в год в зависимости от среды.

Питтинговая коррозия представляет собой локальные язвенные поражения, проникающие вглубь металла. Питтинги особенно опасны, поскольку при относительно небольшой потере массы металла могут привести к сквозному разрушению стенки. Этот тип коррозии характерен для сред, содержащих хлориды, и особенно активно развивается на трубах из нержавеющих сталей аустенитного класса.

Эрозионные повреждения

Эрозия возникает при воздействии высокоскоростных потоков, особенно содержащих абразивные частицы или двухфазные среды (газ-жидкость). Эрозионный износ локализуется преимущественно в зонах изменения направления потока и на входных участках труб. Характерная картина эрозии — образование канавок и борозд по направлению потока с гладкой полированной поверхностью металла.

Перетирание о поддерживающие перегородки

Вибрации трубного пучка, вызванные пульсациями потока или вихреобразованием, приводят к механическому истиранию труб в местах контакта с опорными перегородками. Перетирание проявляется в виде кольцевых канавок в зонах расположения перегородок. При значительной вибрации возможно полное перетирание стенки трубы с последующим ее разрушением.

Трещины

Трещины в теплообменных трубах могут иметь различное происхождение:

  • Коррозионное растрескивание под напряжением — развивается при одновременном воздействии коррозионной среды и растягивающих напряжений
  • Усталостные трещины — возникают при циклических нагрузках, особенно в зонах развальцовки и сварки
  • Термоусталостные трещины — образуются при циклических изменениях температуры
  • Трещины в сварных соединениях — дефекты сварки труб с трубными решетками
Критически важно: Трещины любого происхождения и размера являются недопустимыми дефектами. Труба с обнаруженной трещиной подлежит безусловной отбраковке независимо от ее протяженности и глубины.

Отложения и загрязнения

Хотя отложения не являются дефектами металла труб, их наличие существенно снижает эффективность теплообмена и может маскировать подповерхностную коррозию. Накипь, минеральные отложения, биообрастание и продукты коррозии создают теплоизолирующий слой и могут способствовать развитию подслойной коррозии. Толстые отложения затрудняют проведение некоторых видов неразрушающего контроля, требуя предварительной очистки поверхности.

Методы неразрушающего контроля трубных пучков

Выбор метода неразрушающего контроля определяется материалом труб, типом ожидаемых дефектов, требуемой производительностью контроля и технологическими возможностями. На практике наибольшее распространение получили электромагнитные (вихретоковые) и ультразвуковые методы, обеспечивающие быстрое сканирование большого количества труб с высокой достоверностью обнаружения дефектов.

Комплексное обследование теплообменника может включать последовательное применение нескольких методов. Типовая схема диагностики предусматривает предварительный скрининг всех труб быстрым методом (например, RFT или ECT) с последующим детальным исследованием подозрительных участков более точным методом (IRIS или детальный вихретоковый контроль).

Вихретоковые методы контроля

Вихретоковый контроль основан на анализе взаимодействия переменного электромагнитного поля, создаваемого преобразователем (зондом), с материалом контролируемой трубы. При внесении преобразователя в трубу магнитное поле индуцирует в ее стенках вихревые токи, которые создают собственное магнитное поле, влияющее на импеданс катушки преобразователя. Наличие дефектов, изменение толщины стенки, вариации электропроводности и магнитной проницаемости материала изменяют характеристики вихревых токов, что регистрируется дефектоскопом.

Традиционный вихретоковый контроль (ECT)

Метод ECT применяется преимущественно для контроля труб из немагнитных материалов — меди, титана, алюминия и аустенитных нержавеющих сталей. Проходной преобразователь вводится в трубу и перемещается вдоль ее оси со скоростью от десяти до пятидесяти сантиметров в секунду. Современные дефектоскопы обеспечивают одновременную работу нескольких каналов на разных частотах, что позволяет разделять сигналы от внутренних и наружных дефектов.

Преобразователи для ECT выпускаются в различных исполнениях:

  • Абсолютные — измеряют полный импеданс, чувствительны к общему утонению и постепенным изменениям
  • Дифференциальные — реагируют на локальные изменения, эффективны для обнаружения трещин и питтинга
  • Комбинированные — объединяют преимущества обоих типов
Преимущество ECT: Высокая чувствительность к поверхностным и приповерхностным дефектам цветных металлов, высокая производительность контроля (до нескольких сотен труб в смену), возможность работы при наличии влаги внутри труб.

Вихретоковый контроль удаленным полем (RFT)

Метод RFT специально разработан для контроля труб из ферромагнитных материалов — углеродистых и ферритных нержавеющих сталей. В зонде RFT катушка возбуждения и приемная катушка разнесены на расстояние двух-трех диаметров трубы. Магнитное поле возбудителя проходит через стенку трубы, распространяется по ее внешней поверхности и повторно проходит через стенку к приемнику.

Ключевая особенность RFT заключается в том, что дефекты как на внутренней, так и на наружной поверхности трубы вызывают практически идентичный отклик. Это делает метод незаменимым для обнаружения наружной коррозии, которая часто остается незамеченной при визуальном осмотре после извлечения пучка. Метод RFT эффективен для выявления общей коррозии, эрозии, утонения стенки и повреждений от контакта с перегородками.

Вихретоковый контроль ближним полем (NFT и NFA)

NFT использует конфигурацию зонда с близко расположенными катушками возбуждения и приемника. Метод работает на тех же частотах, что и RFT, но обеспечивает большую чувствительность к локальным дефектам. Матричная версия метода — NFA — использует множество миниатюрных катушек, расположенных по окружности зонда, что обеспечивает объемное сканирование стенки трубы.

NFA особенно эффективен для обнаружения трещин, ориентированных по окружности трубы, особенно в зоне трубной решетки. Высокая плотность расположения катушек позволяет выявлять дефекты малой протяженности, которые могут быть пропущены другими методами.

Ультразвуковой метод IRIS

IRIS (Internal Rotary Inspection System) представляет собой ультразвуковой иммерсионный метод, использующий вращающийся преобразователь и водяную среду для акустического контакта. Метод основан на измерении времени прохождения ультразвуковых импульсов от внутренней до наружной поверхности стенки трубы и обратно.

Зонд IRIS включает ультразвуковой преобразователь, размещенный в турбинке, которая вращается потоком воды, подаваемой через центральный канал зонда. При продольном перемещении зонда вдоль трубы и одновременном вращении преобразователя осуществляется спиральное сканирование внутренней поверхности. Результаты представляются в виде С-развертки, показывающей распределение толщины стенки по всей обследованной поверхности.

Возможности метода IRIS

IRIS обеспечивает количественное измерение остаточной толщины стенки трубы с точностью до десятых долей миллиметра. Метод выявляет и измеряет глубину питтинга, общую коррозию, эрозию, перетирание о перегородки. Важным преимуществом IRIS является возможность работы с любыми металлическими материалами — как ферромагнитными, так и немагнитными.

Метод применим для труб диаметром от пятнадцати до двухсот пятидесяти миллиметров. Основное ограничение IRIS — относительно низкая производительность контроля по сравнению с вихретоковыми методами. Сканирование одной трубы занимает от нескольких минут до десяти-пятнадцати минут в зависимости от длины. Кроме того, для работы требуется заполнение трубы водой, что не всегда технологически возможно.

Область применения: IRIS оптимален для детального обследования подозрительных труб, выявленных предварительным скринингом вихретоковыми методами, а также для периодического мониторинга участков с известными дефектами для оценки скорости их развития.

Методы MFL и визуальный контроль

Метод утечки магнитного потока (MFL)

MFL применяется для быстрого обнаружения утонений стенки в ферромагнитных трубах. Метод использует мощные постоянные магниты для намагничивания стенки трубы до насыщения. В местах утонения или наличия дефектов магнитный поток частично выходит за пределы стенки, и эта утечка регистрируется датчиками Холла или магниторезистивными сенсорами.

Преимущества MFL включают высокую производительность, сравнимую с RFT, и хорошую чувствительность к объемным дефектам — питтингу, эрозии, общей коррозии. Недостатком метода является низкая чувствительность к трещинам, особенно ориентированным вдоль направления магнитного потока.

Визуальный и видеоэндоскопический контроль (RVI)

Дистанционный визуальный контроль с использованием бороскопов и видеоэндоскопов позволяет оценить состояние внутренней поверхности труб без их извлечения. Современные видеоэндоскопы оснащены цифровыми камерами высокого разрешения, системами освещения и возможностью измерения размеров дефектов по изображению.

Визуальный контроль эффективен для обнаружения отложений, коррозии, деформаций, трещин на доступной для осмотра поверхности. Метод обеспечивает документирование состояния в виде фото- и видеоматериалов, что удобно для анализа динамики развития дефектов при повторных обследованиях.

Ограничения метода связаны с необходимостью оптической прозрачности среды и невозможностью оценки подповерхностных дефектов и точного измерения остаточной толщины стенки.

Критерии отбраковки теплообменных труб

Решение об отбраковке трубы принимается на основании результатов неразрушающего контроля и сравнения выявленных дефектов с установленными критериями приемлемости. Критерии отбраковки определяются нормативными документами, проектной документацией на оборудование и накопленным опытом эксплуатации.

Критерии по толщине стенки

Основным количественным критерием является достижение толщиной стенки отбраковочного значения. Согласно ГОСТ тридцать две тысячи пятьсот шестьдесят девять дефис две тысячи тринадцать, трубы подлежат отбраковке, если толщина стенки достигла величины, определяемой расчетом на прочность без учета прибавки на коррозию.

Минимально допустимые толщины стенок устанавливаются индивидуально для каждого трубопровода на основании расчета на прочность согласно ГОСТ тридцать два тысячи триста восемьдесят восемь. При этом учитываются параметры давления, температуры, свойства транспортируемой среды и материал труб. Для трубопроводов, где расчетная толщина оказывается меньше нормативно установленных минимумов, применяются табличные значения, указанные в соответствующих разделах ГОСТ тридцать две тысячи пятьсот шестьдесят девять и проектной документации на конкретное оборудование.

В практике эксплуатации широко применяется критерий утонения: труба подлежит отбраковке при уменьшении номинальной толщины стенки более чем на двадцать пять процентов от первоначального значения. Однако для оборудования, работающего под высоким давлением или с опасными веществами, требуется применение расчетного критерия с обязательным подтверждением прочности.

Критерии по характеру дефектов

Трещины любого типа, размера и ориентации являются недопустимыми дефектами. Труба с обнаруженной трещиной подлежит безусловной отбраковке или заглушению независимо от ее протяженности и глубины раскрытия. Это связано с непредсказуемостью развития трещин и высоким риском внезапного разрушения.

Питтинговая коррозия оценивается по максимальной глубине питтингов. Обычно трубу отбраковывают, если глубина наиболее развитого питтинга превышает сорок-пятьдесят процентов номинальной толщины стенки. При наличии множественных питтингов с глубиной более тридцати процентов толщины стенки также рекомендуется отбраковка.

Перетирание о перегородки считается критичным при глубине канавки более пятидесяти процентов толщины стенки. Следует учитывать, что перетирание имеет тенденцию к быстрому прогрессированию при продолжении эксплуатации, поэтому при обнаружении глубокого перетирания необходим анализ причин вибрации и их устранение.

Прогнозные критерии

Важным аспектом является не только текущее состояние трубы, но и прогноз ее состояния к моменту следующей плановой ревизии. Труба подлежит отбраковке, если расчет показывает, что при текущей скорости коррозии толщина стенки достигнет отбраковочного значения до следующего освидетельствования.

Скорость коррозии определяется по результатам повторных измерений при последовательных обследованиях. При отсутствии данных о скорости коррозии применяются консервативные оценки, основанные на опыте эксплуатации аналогичного оборудования в подобных условиях.

Периодичность обследований теплообменников

Периодичность технических освидетельствований и контроля трубных пучков устанавливается на основании требований Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности (ФНП ОРПИД, утвержденных Приказом Ростехнадзора номер пятьсот тридцать шесть от пятнадцатого декабря две тысячи двадцатого года) и руководства по эксплуатации конкретного оборудования.

Периодическое техническое освидетельствование

Периодичность технических освидетельствований теплообменников определяется на основании требований ФНП ОРПИД (Приказ Ростехнадзора номер пятьсот тридцать шесть от пятнадцатого декабря две тысячи двадцатого года) и руководства по эксплуатации конкретного оборудования. Сосуды подразделяются на группы в зависимости от параметров работы и свойств среды.

Для теплообменников первой группы (работающих при относительно благоприятных условиях) полное техническое освидетельствование с внутренним осмотром проводится не реже одного раза в восемь лет. Промежуточные наружные осмотры с гидравлическими испытаниями выполняются не реже одного раза в четыре года.

Для теплообменников второй группы (работающих с агрессивными средами, при высоких параметрах или в других неблагоприятных условиях) периодичность составляет: полное освидетельствование — не реже одного раза в четыре года, промежуточные осмотры и испытания — не реже одного раза в два года.

Конкретная периодичность освидетельствований должна быть установлена изготовителем оборудования в руководстве по эксплуатации с учетом конструктивных особенностей, материалов и условий работы. При отсутствии указаний изготовителя применяются требования Приложения номер четыре к ФНП ОРПИД.

Для оборудования, отработавшего расчетный срок службы и продолжающего эксплуатацию на основании экспертизы промышленной безопасности, периодичность освидетельствований устанавливается в заключении экспертизы и, как правило, составляет от одного до трех лет в зависимости от технического состояния.

Вихретоковый контроль трубных пучков

Периодичность применения методов НК для обследования труб зависит от результатов предыдущих обследований и условий эксплуатации. При первичном обследовании нового или отремонтированного теплообменника рекомендуется провести базовое вихретоковое обследование всех труб для создания исходной базы данных.

Для оборудования, находящегося в удовлетворительном состоянии без выявленных критических дефектов, вихретоковый контроль проводят один раз в два-четыре года в зависимости от агрессивности среды. При обнаружении развивающихся дефектов периодичность сокращается до ежегодного контроля для мониторинга динамики их развития.

После ремонта с заменой значительного количества труб (более двадцати процентов) рекомендуется провести контрольное вихретоковое обследование через год эксплуатации для выявления возможных дефектов монтажа и оценки правильности выбора материала замененных труб.

Внеочередные обследования

Внеочередное техническое освидетельствование и контроль трубного пучка проводятся в следующих случаях:

  • После простоя оборудования более двенадцати месяцев
  • После ремонта с применением сварки элементов, работающих под давлением
  • После аварийной ситуации или инцидента
  • При обнаружении течи или признаков разрушения труб в процессе эксплуатации
  • При существенном изменении технологического режима работы
  • По предписанию органов Ростехнадзора

Документирование результатов контроля

Результаты контроля трубных пучков должны быть оформлены в виде комплекта документов, обеспечивающих прослеживаемость состояния оборудования, обоснованность принятых решений и соответствие требованиям нормативных документов. Качество и полнота документирования имеют особое значение для оборудования, подконтрольного Ростехнадзору.

Протоколы неразрушающего контроля

Протокол НК составляется отдельно для каждого примененного метода контроля. Протокол должен содержать следующую обязательную информацию: идентификацию обследованного оборудования (заводской номер, инвентарный номер, позиция по схеме), дату проведения контроля, сведения об исполнителе (ФИО, номер удостоверения, уровень квалификации, метод аттестации), примененный метод контроля и его обозначение, тип и модель использованного дефектоскопа с указанием даты поверки, параметры настройки дефектоскопа.

Результаты контроля представляются в виде таблицы с указанием номера каждой проконтролированной трубы, обнаруженных дефектов с указанием типа, координат расположения и параметров (глубина, протяженность). Для удобства анализа к протоколу прилагается карта дефектов — схематическое изображение трубной решетки с цветовой или символьной индикацией состояния каждой трубы.

Акт технического освидетельствования

Акт освидетельствования является итоговым документом, на основании которого принимается решение о возможности дальнейшей эксплуатации оборудования. Акт составляется комиссией в составе представителя специализированной организации, проводившей контроль, и ответственного за исправное состояние и безопасную эксплуатацию со стороны эксплуатирующей организации.

Акт включает описание результатов наружного осмотра корпуса, фланцевых соединений, опорных конструкций, изоляции. Приводятся результаты внутреннего осмотра после вскрытия аппарата с оценкой состояния трубных решеток, распределительных устройств, опорных перегородок. Обобщаются результаты неразрушающего контроля со ссылками на соответствующие протоколы.

Заключительная часть акта содержит выводы о техническом состоянии теплообменника, перечень выявленных несоответствий и дефектов, требующих устранения, рекомендации по ремонту или отбраковке отдельных элементов, заключение о возможности эксплуатации с указанием допустимых параметров и срока до следующего освидетельствования.

Ведение документации в процессе эксплуатации

Все проведенные освидетельствования, результаты контроля и выполненные ремонты заносятся в паспорт теплообменника. Записи в паспорте заверяются подписями ответственных лиц и печатью организации. Паспорт оборудования должен храниться в технической службе эксплуатирующей организации весь срок эксплуатации плюс пять лет после вывода из эксплуатации.

Протоколы неразрушающего контроля, карты дефектов и акты освидетельствований хранятся в отдельном деле по каждому теплообменнику. Наличие полного комплекта документации за весь период эксплуатации позволяет отслеживать динамику развития дефектов, оценивать эффективность проведенных ремонтов и прогнозировать остаточный ресурс оборудования.

Нормативная база

Контроль трубных пучков теплообменников регламентируется комплексом нормативных документов различного уровня — от федеральных норм и правил до внутренних стандартов предприятий. Все упомянутые в статье нормативные документы проверены на актуальность по состоянию на ноябрь две тысячи двадцать пятого года.

Внимание: Нормативные документы периодически пересматриваются и обновляются. Перед практическим применением необходимо проверить актуальность конкретного ГОСТа или ФНП на официальных ресурсах (docs.cntd.ru, protect.gost.ru, meganorm.ru). При наличии более новой редакции документа следует руководствоваться именно ею.

Федеральные нормы и правила

ФНП ОРПИД (Приказ Ростехнадзора номер пятьсот тридцать шесть от пятнадцатого декабря две тысячи двадцатого года) устанавливают общие требования к техническому освидетельствованию, диагностированию и экспертизе оборудования, работающего под давлением. Документ определяет периодичность освидетельствований, требования к специализированным организациям и персоналу, порядок оформления документации.

Технический регламент Таможенного союза ТР ТС ноль тридцать два косая дробь две тысячи тринадцать устанавливает требования безопасности к оборудованию, работающему под избыточным давлением, на всех стадиях жизненного цикла от проектирования до утилизации.

ГОСТы на теплообменное оборудование

ГОСТ тридцать одна тысяча восемьсот сорок два дефис две тысячи двенадцать распространяется на кожухотрубные теплообменники для нефтяной и газовой промышленности, устанавливает технические требования к конструкции, изготовлению и контролю качества. Стандарт требует стопроцентного радиографического контроля сварных соединений критических элементов.

ГОСТ тридцать четыре тысячи триста сорок семь дефис две тысячи семнадцать регламентирует требования к стальным сварным сосудам и аппаратам, включая теплообменники. Документ содержит методики расчета на прочность, требования к материалам, сварке и контролю качества.

ГОСТы на неразрушающий контроль

ГОСТ Р пятьдесят шесть тысяч пятьсот сорок два дефис две тысячи пятнадцать определяет классификацию видов и методов неразрушающего контроля, терминологию, общие требования. ГОСТ Р пятьдесят пять тысяч шестьсот одиннадцать дефис две тысячи тринадцать устанавливает термины и определения для вихретокового контроля.

ГОСТ четырнадцать тысяч семьсот восемьдесят два дефис восемьдесят шесть регламентирует методы ультразвукового контроля сварных соединений, хотя для теплообменных труб он применяется лишь частично, в основном для контроля сварки труб с трубными решетками.

Международные стандарты

Стандарт TEMA (Tubular Exchanger Manufacturers Association) является международно признанным документом, устанавливающим требования к проектированию, изготовлению и эксплуатации кожухотрубных теплообменников. Стандарт содержит классификацию теплообменников, требования к материалам, методы расчета, рекомендации по техническому обслуживанию.

Стандарты API (American Petroleum Institute) шестьсот десятый и шестьсот восемьдесят второй регламентируют требования к насосам и их уплотнениям, но также содержат требования к вспомогательным теплообменникам систем охлаждения и подогрева насосов.

Оборудование для контроля трубных пучков

Качество результатов неразрушающего контроля в значительной степени определяется характеристиками применяемого оборудования. Современный рынок предлагает широкий выбор дефектоскопов и преобразователей от различных производителей.

Вихретоковые дефектоскопы

Ведущими производителями вихретоковых систем для контроля теплообменных труб являются Eddyfi Technologies (Канада), Olympus (Япония), Zetec (США). Эти компании предлагают как универсальные многоканальные дефектоскопы, так и специализированные системы для конкретных применений.

Система MultiScan MS пять тысяч восемьсот от Olympus представляет собой модульную платформу, поддерживающую одновременную работу методов ECT, RFT, MFL и IRIS. Это позволяет проводить комплексное обследование теплообменника без смены оборудования.

Дефектоскопы Eddyfi серии Ectane обеспечивают до тридцати двух каналов вихретокового контроля, что критично для работы с матричными преобразователями NFA. Приборы оснащены мощным программным обеспечением для анализа и визуализации данных, включая алгоритмы искусственного интеллекта для автоматического выявления дефектов.

Ультразвуковые системы IRIS

Системы IRIS выпускаются компаниями Zetec, Olympus, IHC Zetec. Современные системы обеспечивают цифровую обработку сигналов, автоматическую калибровку по стандартным образцам, представление результатов в виде цветных С-разверток с высоким разрешением.

Преобразователи IRIS различаются диаметром (от пятнадцати до ста восьмидесяти миллиметров), длиной жесткого направляющего стержня (от ста до пятисот миллиметров) и рабочей частотой. Выбор преобразователя определяется геометрией трубного пучка и требуемой производительностью контроля.

Видеоэндоскопы

Для визуального контроля труб применяются промышленные видеоэндоскопы производства Olympus, General Electric, FLIR. Современные эндоскопы оснащены камерами высокого разрешения (Full HD или четыре К), LED-освещением с регулируемой яркостью, артикуляцией рабочей части для осмотра труднодоступных зон.

Программное обеспечение видеоэндоскопов позволяет производить измерения размеров дефектов непосредственно по изображению, создавать отчеты с фото- и видеоматериалами, вести базу данных обследований с привязкой к конкретному оборудованию.

Требования к персоналу

Контроль трубных пучков теплообменников должен выполняться специалистами, прошедшими аттестацию в области неразрушающего контроля по соответствующим методам. Порядок аттестации персонала НК в Российской Федерации регламентируется документом СДАНК ноль два дефис две тысячи двадцать (Система добровольной аттестации неразрушающего контроля), введенным в действие с первого января две тысячи двадцать первого года и заменившим ранее действовавшие Правила ПБ ноль три дефис четыреста сорок дефис ноль два.

Уровни квалификации

Система аттестации предусматривает три уровня квалификации специалистов НК:

Специалист первого уровня выполняет контроль по разработанным технологическим инструкциям под руководством специалиста второго или третьего уровня. В его обязанности входит настройка оборудования по установленным параметрам, выполнение контроля, регистрация результатов. Специалист первого уровня не имеет права самостоятельно разрабатывать методики контроля и выдавать заключения о годности изделий.

Специалист второго уровня обладает правом самостоятельного выполнения контроля, выдачи заключений о качестве, разработки технологических инструкций и карт контроля в соответствии с действующими нормативными документами. Он руководит работой специалистов первого уровня, проводит их обучение, документирует результаты контроля.

Специалист третьего уровня выполняет функции эксперта по неразрушающему контролю. В его компетенцию входит разработка методик контроля для новых изделий и нестандартных ситуаций, аттестация оборудования и персонала, выдача заключений по результатам сложных или спорных случаев контроля, проведение арбитражных исследований.

Периодичность переаттестации

Согласно СДАНК ноль два дефис две тысячи двадцать, удостоверение специалиста НК при первичной аттестации выдается на срок три года. После трех лет непрерывной работы специалист проходит продление удостоверения (с подтверждением теоретических знаний) еще на три года. Через шесть лет требуется ресертификация (повторная аттестация) с полным объемом теоретических и практических экзаменов. При перерыве в работе по аттестованному методу более одного года требуется внеочередная переаттестация с проверкой знаний и практических навыков.

Специалисты, работающие с оборудованием на опасных производственных объектах, дополнительно должны проходить аттестацию в области промышленной безопасности в соответствии с Федеральным законом номер сто шестнадцать ФЗ.

Часто задаваемые вопросы

Какой метод НК наиболее эффективен для обнаружения питтинговой коррозии?
Для количественной оценки глубины питтинга наиболее эффективен ультразвуковой метод IRIS, обеспечивающий точное измерение остаточной толщины стенки. Вихретоковые методы (ECT, RFT) успешно выявляют питтинг, но дают качественную, а не количественную оценку. Для предварительного скрининга оптимален RFT с последующим детальным исследованием подозрительных зон методом IRIS.
Можно ли проводить вихретоковый контроль без извлечения трубного пучка?
Да, вихретоковый контроль может проводиться без извлечения пучка при условии доступа к торцам труб со стороны трубных решеток. Необходимо снять крышки камер, очистить входы в трубы от отложений. Преимущество такого подхода — значительное сокращение времени простоя, так как не требуется полная разборка теплообменника. Однако при обнаружении критических дефектов все равно потребуется извлечение пучка для ремонта.
Как часто нужно проводить вихретоковый контроль для нового теплообменника?
Для нового или отремонтированного теплообменника рекомендуется провести базовое вихретоковое обследование при вводе в эксплуатацию для создания исходной базы данных. Повторное обследование целесообразно выполнить через один год эксплуатации для выявления возможных дефектов монтажа и оценки интенсивности коррозии. В дальнейшем при отсутствии проблем периодичность составляет два-четыре года в зависимости от условий эксплуатации.
Что делать, если вихретоковый контроль выявил множество дефектных труб?
При выявлении значительного количества дефектных труб необходимо провести анализ причин деградации: оценить коррозионную активность среды, проверить режимы эксплуатации, качество водоподготовки. Трубы с критическими дефектами (трещины, утонение более пятидесяти процентов) подлежат обязательному глушению или замене. Трубы с менее критичными дефектами могут эксплуатироваться до следующей ревизии с проведением промежуточного контроля. Если количество заглушенных труб превышает десять-пятнадцать процентов, необходим перерасчет гидравлических характеристик теплообменника.
Можно ли применять вихретоковый контроль для труб с внутренним оребрением?
Стандартный вихретоковый контроль труб с внутренним оребрением затруднен из-за сложной геометрии. Ребра создают дополнительные сигналы, затрудняющие интерпретацию результатов. Для таких труб предпочтительнее использовать метод IRIS или специальные вихретоковые преобразователи, адаптированные для работы с оребренными поверхностями. В некоторых случаях применяют комбинацию методов RFT для оценки среднего утонения и точечного ультразвукового контроля критических зон.
Как определяется минимальная отбраковочная толщина для труб теплообменника?
Минимальная отбраковочная толщина определяется расчетом на прочность без учета прибавки на коррозию согласно методикам ГОСТ тридцать две тысячи триста восемьдесят восемь. Расчет выполняется индивидуально для каждого теплообменника с учетом параметров давления, температуры, свойств среды и материала труб. Полученные значения указываются в паспорте оборудования или в расчете на прочность. Для типовых условий применяются нормативные значения, установленные в ГОСТ тридцать две тысячи пятьсот шестьдесят девять и проектной документации. При эксплуатации необходимо руководствоваться именно этими документально зафиксированными значениями.
Требуется ли специальная аттестация для проведения вихретокового контроля теплообменников?
Да, специалист, выполняющий вихретоковый контроль, должен иметь удостоверение по вихретоковому методу НК на соответствующий объект контроля (трубы, трубопроводы). Минимально требуется второй уровень квалификации для самостоятельного выполнения контроля и выдачи заключений. Аттестация проводится в рамках системы СДАНК или другой аккредитованной системы. Для работы на опасных производственных объектах дополнительно требуется аттестация в области промышленной безопасности.
Как влияют отложения на внутренней поверхности труб на результаты вихретокового контроля?
Толстые отложения могут искажать результаты вихретокового контроля, создавая ложные сигналы и маскируя реальные дефекты. Наличие проводящих отложений (окалина, продукты коррозии) особенно сильно влияет на результаты. Рекомендуется проводить предварительную очистку труб механическим или химическим способом перед контролем. Минимально допустимая степень очистки — удаление рыхлых отложений. Плотно прилегающие тонкие отложения допускаются, но их наличие должно учитываться при настройке дефектоскопа и интерпретации результатов.

Информационный характер материала

Настоящая статья подготовлена исключительно в информационных и образовательных целях для технических специалистов химической и нефтехимической промышленности. Материал не является нормативным документом, технической инструкцией или руководством к действию.

ВАЖНО: Все численные значения, таблицы и технические параметры, приведенные в статье, носят справочный характер. Для практического применения необходимо руководствоваться актуальными редакциями нормативных документов (ГОСТов, ФНП, технических регламентов), проектной документацией и паспортами конкретного оборудования. Значения отбраковочных толщин, периодичность освидетельствований и критерии оценки дефектов должны определяться индивидуально для каждого объекта на основании первоисточников.

Все решения, связанные с контролем, диагностированием и эксплуатацией теплообменного оборудования, должны приниматься на основании действующих нормативных документов, проектной документации и с учетом конкретных условий эксплуатации. Автор не несет ответственности за последствия применения информации, изложенной в статье, без надлежащего анализа и привлечения квалифицированных специалистов.

Работы по неразрушающему контролю должны выполняться аттестованным персоналом с использованием поверенного оборудования в соответствии с требованиями промышленной безопасности. Перед применением любой информации из статьи необходимо проверить актуальность указанных нормативных документов и уточнить их требования в официальных источниках.

Использованные источники

Нормативные документы (проверено на актуальность: ноябрь 2025):

  • ГОСТ 31842-2012 (ИСО 16812:2007) — Теплообменники кожухотрубчатые (действующий)
  • ГОСТ 34347-2017 — Сосуды и аппараты стальные сварные (действующий с 01.08.2018)
  • ГОСТ 32569-2013 — Трубопроводы технологические стальные (действующий с 01.01.2015)
  • ГОСТ 32388-2013 — Трубопроводы технологические. Нормы и методы расчета на прочность (действующий с 01.08.2014)
  • ГОСТ Р 55611-2013 — Контроль неразрушающий вихретоковый. Термины и определения (действующий)
  • ГОСТ Р 56542-2015 — Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов (действующий)
  • ФНП ОРПИД — Приказ Ростехнадзора №536 от 15.12.2020 (действующий до 01.01.2027)
  • ТР ТС 032/2013 — О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением (действующий)
  • СДАНК-02-2020 — Правила аттестации персонала в области неразрушающего контроля (действующий с 01.01.2021)

Профессиональные и научные источники:

  • Техническая документация производителей оборудования НК: Eddyfi Technologies, Olympus, Zetec
  • Методические материалы специализированных организаций по техническому диагностированию
  • Образовательные ресурсы и справочные материалы по неразрушающему контролю

Примечание: Все упомянутые ГОСТы и ФНП действуют по состоянию на ноябрь 2025 года. Перед практическим применением рекомендуется проверить актуальность нормативных документов на официальных ресурсах (docs.cntd.ru, protect.gost.ru, meganorm.ru).

Появились вопросы?

Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.