Posuzování životnosti a řízení spolehlivosti potrubí

Řízení spolehlivosti potrubních systémů, resp. jeho jednotlivých prvků, je jednou ze základních složek řízení provozu potrubí. Důležitost tohoto prvku se desítky let odráží v nejrůznějších systémech řízení bezpečnosti, jako např. Risk Analysis and Management. Důležitým prvkem řízení je i zabezpečení řízení kvality podle norem ISO řady 9000 a 14000.

Cíle řízení spolehlivosti potrubí

Cíle systému řízení spolehlivosti potrubního systému jsou

• zachování přepravy, respektive dodávky média odběrateli bez omezení,
• snížení rizika havárií na minimum,
• snížení počtu neplánovaných odstávek,
• účelná minimalizace nákladů na údržbu,
• snížení potřeby investičních prostředků na rekonstrukce a modernizace.

Způsob řízení spolehlivosti

Nejúčinnějším způsobem pro dosažení těchto cílů je průběžné vyhledávání nejslabšího článku systému a jeho odstraňování. Pro vyhledání aktuálně kritického článku soustavy slouží statistické a diagnostické metody. Pomocí diagnostických metod se získají základní potřebné údaje, které se následně statisticky vyhodnotí.

Pro výpočet spolehlivosti jednotlivých úseků potrubního systému se provádí trvalé sledování rozhodujících parametrů a jejich hodnocení, které se vloží do vytvořeného databázového systému. Pro tento účel je pro každý typ přepravního potrubního systému vytvořen samostatný algoritmus, jímž se prostřednictvím hodnot jednotlivých prvků databáze a jim přiřazených hodnot významnosti vypočte hodnota integrované veličiny odpovídající míře spolehlivosti příslušného úseku potrubí.

Výpočet míry spolehlivosti lze provádět automaticky v pravidelných intervalech (tzv. status screening).

Stanovení rozhodujících parametrů

Při stanovení rozhodujících parametrů se posuzují tzv. kritická místa celého systému podle předem určených kritérií významnosti.

Rozhodující parametry jsou sestaveny do databáze, která je průběžně aktualizována a je vytvořena jako otevřený systém, umožňující automatizované vyhodnocení stavu potrubí, celého systému, nebo kteréhokoli jeho prvku.

Všechny databázové údaje jsou vztažené k staničení potrubí, aby bylo možné jednoznačně definovat každý prvek (bod) potrubí, případně celého potrubního systému.

Mapa materiálů

• staničení potrubí
• průběžné číslo trubky
• typ trubky (bezešvá, podélně svařovaná, spirálně svařovaná)
• materiál každé trubky
• základní pevnostní a lomové vlastnosti materiálu
• tloušťka stěny trubky
• výrobce, technologie výroby, úroveň kontroly kvality ve výrobě apod.
• druh izolace

Mapa defektů

Tyto defekty jsou zjištěny zpravidla při komplexní inspekci potrubí.

• staničení defektu
• identifikační číslo defektu
• typ defektu
  • zeslabení stěny a jiné geometrické imperfekce
  • různé typy necelistvosti uvnitř materiálu
  • povrchové trhliny s různou orientací a hloubkou
  • nespojitost materiálu s laminacemi na vnějším, případně vnitřním povrchu
  • vady v podélných nebo spirálních svarech a v jejich okolí
  • vady ve struktuře materiálu
• příčina defektu
  • defekty z výstavby
    • protlačené plochy od kamenů na dně výkopu
    • zvlnění trubky u jejího ohybu v místech terénních zlomů
    • vrypy od mechanizmů nebo ostrých kamenů ve výkopu
    • vadné obvodové svary
    • tepelně ovlivněné zóny se změnou struktury materiálu
  • defekty z provozu
    • úbytky materiálu způsobené různými typy koroze
    • trhliny v místech mechanického poškození potrubí
    • místní mechanické poškození potrubí
    • spolehlivé zhodnocení závažnosti defektu (potvrzené defektoskopickou kontrolou)
    • způsob opravy defektu

Mapa koroze

• identifikační staničení
• výsledky korozního průzkumu (agresivita prostředí, přítomnost bludných proudů apod.)
• výsledky povrchového průzkumu stavu izolace
• zhodnocení stavu izolace u vykonaných výkopů a kontrol
• u nových výkopů kontrola odtrhovými a elektrojiskrovými zkouškami
• zhodnocení stavu katodové ochrany

Mapa zatížení

především pro potrubí dopravující kapaliny

Tyto údaje slouží k hodnocení možného zatížení potrubí v kterémkoli místě systému.

• profil statického zatížení stěny potrubí s uvážením hydrostatických vlivů
• profil dynamického zatížení při běžných provozních režimech systému
• profil cyklického zatížení z hlediska rozvoje únavových jevů
• údaje o případném lokálním zatížení v extrémních situacích