Jdi na obsah Jdi na menu
 


Informace

25. 9. 2022

Jak na potrubí během provozu?

Kniha o provozu a údržbě potrubí s využitím analýzy rizik.

 

Obsah:

Úvod

1.        Řízení rizik technického díla

1.1.     Základní systém pro řízení a vypořádání rizika

1.1.1.  Všeobecně

1.1.2.  Nebezpečí

1.1.3.  Ohrožení

1.1.4.  Riziko

1.1.5.  Řízení rizika

1.1.6.  Vypořádání rizika

1.1.7.  Ochrana do hloubky

1.2.     Rizika ve fázi návrhu technického díla (risk based design) 

1.2.1.  Bezpečné technické řešení technického díla

1.2.2.   Analýza rizik technického díla ve fázi návrhu

1.2.2.1. Základní typ analýzy rizik

1.2.2.2. Studie nebezpečí a provozuschopnosti (HAZOP)

1.2.2.3. FMECA (Failure modes, effects, and criticality analysis) 

1.2.3.    Inherentní bezpečnost

1.2.4.    Pasivní bezpečnost 

1.2.5.    Aktivní bezpečnost 

1.2.6.    Inženýrství odolnosti

1.3.       Technická inspekce v provozu na bázi analýzy rizik (risk based inspection) 

1.3.1.    Základní pojmy

1.3.2.    Analýza rizik provozu potrubí 

1.3.3.    Minimalizace rizik provozovatelem zařízení

1.3.4.    Meze potenciálních důsledků pohromy

1.3.4.1. Všeobecné zásady

1.3.4.2. Podle legislativy

1.3.4.3. Podle norem

1.3.5.    Výhody a nevýhody metody RBI 

1.4.       Související technické normy, legislativa a doporučená literatura

1.4.1.    Související technické normy a legislativa

1.4.2.    Doporučená a použitá literatura

2.          Řízení rizik ve fázi návrhu a výroby potrubí

2.1.       Typy základních ohrožení u potrubí

2.1.1.    Výbuch v souvislosti s požárem

2.1.2.    Únik tekutiny

2.1.3.    Následná odvození 

2.2.       Možnosti vypořádání některých nebezpečí závislých na vlastnostech konstrukce, materiálu a

             hydraulických jevech ve fázi návrhu potrubí 

2.2.1.     Volba vhodných materiálů

2.2.1.1.   Volba vhodných materiálů z důvodů vyhovující pevnosti potrubí 

2.2.1.2.   Volba vhodných materiálů z důvodů odstranění křehkého lomu

2.2.1.3.   Volba vhodných materiálů z důvodů chemické odolnosti 

2.2.2.      Volba vhodné konstrukce pro vyřešení nebezpečí vyplývajících z mezních stavů použitelnosti

2.2.3.      Volba vhodné konstrukce využíváním systémů aktivní bezpečnosti 

2.2.3.1.   Pojišťovací ventil a průtržná membrána

2.2.3.2.   Jiné systémy aktivní bezpečnosti na mechanickém základu

2.2.3.3.   Elektronické systémy

2.2.3.4.   Zdvojené (duplikované) potrubí 

2.2.4.      Příklad vhodné konstrukce pro vypořádání rizika inherentní bezpečností

2.2.5.      Volba vhodné konstrukce pro vypořádání nebezpečí závislých na hydraulických jevech

2.2.5.1.   Pulzace tekutiny

2.2.5.2.   Rázy a impakty

2.2.6.      Volba vhodné konstrukce dodržením norem a správné inženýrské praxe

2.3.         Řízení nebezpečí závislých na vlastnostech materiálu potrubí ve fázi návrhu

2.3.1.      Stanovená životnost

2.3.2.      Porušení pevnosti potrubí při korozi/erozi 

2.3.3.      Porušení materiálovou únavou 

2.3.3.1.   Zjišťování únavové únosnosti – všeobecná část

2.3.3.2.   Zjišťování únavové únosnosti – nízkocyklová únava

2.3.3.3.   Zjišťování únavové únosnosti – vysokocyklová únava

2.3.4.      Překročení dovolené creepové deformace

2.3.5.      Porušení těsnosti přírubového spoje

2.3.6.      Porušení potrubí v zemi od zatížení nadložím, dopravou a vodorovnými tlaky zeminy

2.3.7.      Porušení potrubí v zemi od pohybu podloží 

2.3.8.      Porušení funkce plastových potrubí 

2.3.8.1.   Principy návrhu a výpočtu plastových potrubí 

2.3.8.2.   Seznam nebezpečí, které je třeba odstranit při návrhu plastových potrubí 

2.3.9.      Porušení potrubí vibracemi 

2.3.10.    Porušení potrubí zemětřesením

2.4.         Řízení rizik ve fázi návrhu tlakové sestavy závislých na chemických vlastnostech a

               množství média

2.4.1.      Ohrožení výbuchem a únikem tekutiny s využitím PEDu

2.4.1.1.   Všeobecné poznámky o PEDu

2.4.1.2.   Kategorizace potrubí podle PED

2.4.1.3.   Určení skupiny tekutiny

2.4.1.4.   Určení stavu tekutiny

2.4.1.5.   Definice nestabilního plynu

2.4.1.6.   Řízení rizik závislých na chemických vlastnostech a množství média

2.4.2.      Ohrožení výbuchem podle ATEXu

2.4.2.1.   O ATEXu

2.4.2.2.   Princip řízení rizik podle ATEXu

2.4.2.3.   Výbušná atmosféra uvnitř potrubí 

2.4.2.4.   Výbušná atmosféra vně potrubí okolo přírubového spoje

2.4.2.5.   Iniciační zdroj výbuchu na potrubí - Povrch potrubí je teplejší než teplota vznícení

               výbušné atmosféry

2.4.2.6.   Iniciační zdroj výbuchu na potrubí - Elektrostatický náboj na povrchu potrubí

2.4.2.7.   Elektricky vodivé pospojení a zemnění potrubí 

2.5.         Řízení nebezpečí ve fázi výroby a kontroly potrubí 

2.6.         Řízení rizik snižováním potenciálních následků pohromy v návrhu

2.7.         Související technické normy, legislativa a doporučená literatura

2.7.1.      Související legislativa

2.7.2.      Související technické normy

2.7.3.      Doporučená a použitá literatura

3.            Řízení rizik pro potrubí v provozu za zásadního přispění technické inspekce

3.1.         Typy základních ohrožení při provozu potrubí 

3.2.         Velikost ohrožení závislá na druhu, množství a chemických vlastnostech dopravované

               tekutiny v provozu

3.2.1.      Ohrožení závislá na chemických vlastnostech a množství média v provozu –

               využití PEDu pro provoz

3.2.2.      Ohrožení výbuchem podle ATEX

3.2.2.1.   O ATEXu

3.2.2.2.   Zásady prevence rizik

3.2.2.3.   Opatření k ochraně před výbuchy

3.3.         Nebezpečí závislá na ztrátě odolnosti materiálu s následkem ztráty integrity potrubí 

3.3.1.      Odolnost konstrukce a způsob jejího získávání 

3.3.1.1.   Vysvětlení pojmu odolnost konstrukce

3.3.1.2.   Druhy odolností konstrukce v závislosti na typech poruch

3.3.2.      Nebezpečí porušení integrity při překročení dovoleného napětí odvozeného z meze kluzu

               a/nebo pevnosti materiálu

3.3.2.1.   Nebezpečí překročení nejvyššího dovoleného tlaku či teploty

3.3.2.2.   Nebezpečí překročení korozního přídavku plošnou korozí 

3.3.2.3.   Nebezpečí překročení erozního přídavku plošnou erozí 

3.3.2.4.   Překročení dovoleného napětí způsobeného vibracemi 

3.3.2.5.   Překročení dovoleného napětí poklesem podpěry

3.3.2.6.   Odolnost konstrukce při prosté pevnostní únosnosti určená mezí kluzu či mezí pevnosti 

3.3.3.      Nebezpečí únavového lomu

3.3.3.1.   Únava – společné zákonitosti 

3.3.3.2.   Únava nízkocyklová – základní pojmy

3.3.3.3.   Únava nízkocyklová - tepelná

3.3.3.4.   Únava nízkocyklová v důsledku teplotních a tlakových cyklů

3.3.3.5.   Únava nízkocyklová, kde spolupůsobí koroze

3.3.3.6.   Únava vysokocyklová– základní pojmy

3.3.3.7.   Vibrace indukované rotačními stroji 

3.3.3.8.   Akusticky indukované vibrace potrubí 

3.3.3.9.   Odolnost konstrukce proti únavě

3.3.4.      Nebezpečí skrývající se za lokálním úbytkem materiálu ve stěně potrubí 

3.3.4.1.   Všeobecné údaje

3.3.4.1.   Odolnost konstrukce při lokálním úbytku materiálu

3.3.5.      Nebezpečí překročení maximální dovolené deformace způsobené creepem

3.3.5.1.   Creep – základní pojmy

3.3.5.2.   Odolnost konstrukce proti creepu

3.3.6.      Nebezpečí vyskytující se u potrubí uložených v zemi 

3.3.6.1.   Nebezpečí způsobená tlakem nadloží a pohyby podloží 

3.3.6.2.   Nebezpečí způsobená speciálními druhy koroze

3.3.6.3.   Údržba vnějšku potrubí pro korozní agresivitu - Im3  ponor do půdy

3.3.6.4.   Odolnost konstrukce

3.3.7.      Nebezpečí vyskytující se u plastových potrubí 

3.3.7.1.   Plastová potrubí – základní pojmy

3.3.7.2.   Plastová potrubí – nebezpečí vznikající při provozu

3.3.7.3.   Odolnost konstrukce

3.3.8.      Zanášení potrubí sedimenty

3.3.9.      Nebezpečí úniku tekutiny u přírubového spoje

3.4.         Řízení rizik provozovatelem potrubí přímo

3.4.1.      Snižování potenciálních následků pohromy provozovatelem potrubí 

3.4.2.      Provozní předpisy a řízení provozu podle nich

3.5.         Řízení rizik ztráty integrity za zásadního přispění technických inspekcí 

3.5.1.      Závislosti mezi různými druhy ohrožení a uvedenými nebezpečími 

3.5.2.      Odhad velikosti rizika

3.5.3.      Způsoby řízení rizika technickými inspekcemi 

3.5.3.1.   Nebezpečí a inspekční postupy

3.5.3.2.   Intervaly technické inspekce

3.5.3.3.   Vytváření druhů inspekčních postupů

3.5.4.      Jednotlivé stupně inspekčních postupů

3.5.4.1.   Rozsah a obsah inspekčního postupu při převzetí potrubí do portfolia inspekcí 

3.5.4.2.   Stupeň zkráceného inspekčního postupu

3.5.4.3.   Základní stupeň inspekčního postupu

3.6.         Řízení rizik u jednotlivých druhů potrubí v provozu

3.6.1.      Nebezpečí u jednotlivých druhů potrubí v provozu

3.6.2.      Nebezpečí a rizika u vodovodů a tlakové kanalizace

3.6.3.      Nebezpečí a rizika u plynovodů

3.6.4.      Nebezpečí a rizika u parovodů a vedení kondenzátu

3.6.5.      Nebezpečí a rizika u předizolovaných teplovodů a horkovodů

3.6.6.      Nebezpečí a rizika u průmyslových potrubí

3.7.         Související technické normy, legislativa a doporučená literatura

3.7.1.      Související legislativa

3.7.2.      Související technické normy

3.7.3.      Doporučená a použitá literatura

4.            Pravěpodobnostní přístup k provoznímu zatížení potrubí, k životnosti potrubí a

               k poruše zařízení

4.1.         Veličiny a jednotky v této kapitole

4.2.         Provozní zatížení potrubí 

4.2.1.      Náhodná provozní zatížení a maximální dovolená zatížení

4.2.2.      Zatížení tlakem a teplotou jako náhodným zatížením

4.2.3.      Zatížení vlastní hmotností potrubí, média a izolace jako náhodná veličina

4.2.4.      Klimatická zatížení

4.3.         Účinky zatížení a jejich získávání

4.3.1.      Co jsou to účinky zatížení

4.3.2.      Materiálové konstanty a veličiny, které slouží k převodu zatížení na účinky zatížení

4.3.3.      Účinky zatížení způsobující houževnatý lom

4.3.4.      Účinky zatížení způsobující poškození nízkocyklovou únavou

4.3.5.      Účinky zatížení způsobující poškození vysokocyklovou únavou

4.3.6.      Účinky zatížení způsobující poškození creepem

4.3.7.      Účinky zatížení způsobující poškození korozí

4.4.         Životnosti zařízení

4.4.1.      Životnosti zařízení- všeobecně

4.4.2.      Životnost potrubí daná korozí

4.4.3.      Životnost potrubí daná únavou

4.4.4.      Životnost potrubí daná creepem

4.5.         Určení pravděpodobnosti poruchy zařízení

4.5.1.      Pravděpodobnost poruchy zařízení a metody jejího získávání

4.5.1.1.   Pravděpodobnost poruchy a spolehlivost

4.5.1.2.   Sdružená funkce hustoty pravděpodobnosti

4.5.1.3.   Pravidlo násobení částečných pravděpodobností

4.5.2.      Klasický konkrétní příklad výpočtu pravděpodobnosti poruchy zařízení pro potrubí i

               válcová tlaková zařízení 

4.5.2.1.   Obvodové napětí válce způsobené tlakem

4.5.2.2.   Mezní úchylky průměru D0 a tloušťky stěny h potrubí podle jednolivých norem

4.5.2.3.   Výpočet stochastických účinků zatížení

4.6.         Výpočet progresivního intervalu pro provádění technické inspekce

4.6.1.      Křivka teoretické degradace

4.6.2.      Výpočet progresivních intervalů pro provádění technické inspekce

4.7.         Související technické normy, legislativa a doporučená literatura

4.7.1.      Související technické normy

4.7.2.      Doporučená a použitá literatura

5.            Způsoby identifikace jednotlivých nebezpečí

5.1.         Výčet používaných metod

5.1.1.      Nedestruktivní zkoušky - NDT

5.1.1.1.   Používání NDT metod

5.1.1.2.   Vizuální kontrola

5.1.1.3.   Magnetická prášková metoda

5.1.1.4.   Kapilární metoda

5.1.1.5.   Metoda zkoušení těsností

5.1.1.6.   Radiografická metoda

5.1.1.7.   Ultrazvuková metoda

5.1.1.8.   Metoda vířivých proudů

5.1.1.9.   Infračervená metoda

5.1.1.10.  Akustická emise

5.1.2.      Zkoušky potrubí v zemi a jinak nedostupných úseků potrubí

5.1.2.1.   Sledování pohybů samotného nezkonsolidovaného podloží

5.1.2.2.   Sledování napětí na trubce pomocí tenzometrů

5.1.2.3.   Kontrola vnitřního povrchu potrubí ježkem

5.1.2.4.   Použití geofyzikálního radaru

5.1.2.5.   Elektromagnetická metoda metalických trub (metoda EDMET) 

5.1.2.6.   Metoda DCVG

5.1.2.7.   Metoda MMM

5.1.2.8.   Využití satelitního dálkového průzkumu Země

5.1.3.      Zkoušky různě vysokým vnitřním tlakem

5.1.3.1.   Zkouška těsnosti, tlaková zkouška

5.1.3.2.   Napěťová (či zátěžová) zkouška (stresstest) 

5.2.         Druhy inspekčních postupů - Způsob identifikace jednotlivých nebezpečí 

5.2.1.      Definování mezí přijatelnosti vad v provozu

5.2.2.      Překročení nejvyššího dovoleného tlaku či teploty

5.2.3.      Lom málocyklovou únavou

5.2.4.      Lom vysokocyklovou únavou

5.2.5.      Nadměrná deformace způsobené creepem

5.2.6.      Překročení korozního přídavku

5.2.7.      Překročení erozního přídavku

5.2.8.      Zanášení potrubí trvalým tvrdým sedimentem

5.2.9.      Speciální nebezpečí/rizika v případě potrubí v zemi 

5.2.10.    Speciální nebezpečí/rizika v případě potrubí z plastů

5.2.11.    Porucha a nesprávná funkce vlnovcových kompenzátorů

5.2.12.    Nesprávná funkce uložení, podpěr a závěsů

5.2.13.    Porucha přírubového spoje

5.2.14.    Porucha a nesprávná funkce průmyslových armatur 

5.3.         Související technické normy, legislativa a doporučená literatura

5.3.1.      Související technické normy

5.3.2.      Doporučená a použitá literatura

5.3.3.      Firemní materiály

6.            Výpočet limitních rozměrů vad

6.1.         Veličiny a jednotky v této kapitole

6.2.         Získání a zpracování dat pro výpočty limitních velikostí vad za provozu

6.2.1.      Provozní cykly základní a vložené a získávání dat během těchto cyklů

6.2.2.      Dopočítávání a zpracování výsledků pro výpočet degradace materiálu únavou

6.2.3.      Získávání dat pro výpočet zbývající životnosti pomocí lomové mechaniky

6.2.4.      Získávání a zpracování dat pro výpočet těch druhů degradace materiálu,

               které jsou závislé na provozní expozici 

6.3.         Výpočet limitních rozměrů úbytku při poškození plošnou korozí či erozí 

6.3.1.      Poškození plošnou korozí/erozí na přímé trubce po obvodu rovnoměrně

6.3.1.1.   Korekce a kontrola výpočtu v projektu

6.3.1.2.   Výpočet napětí v plošně zkorodované trubce a jeho porovnání s napětím dovoleným

6.3.2.      Poškození plošnou korozí/erozí v oblouku na vnější straně

6.3.3.      Zatížení potrubí poklesem podpěr 

6.4.         Výpočet limitních rozměrů důlku při poškození důlkovou korozí 

6.4.1.      Jeden osamocený důlek

6.4.2.      Vliv blízkosti jiných důlků

6.5.         Výpočet rozvoje trhliny lomovou mechanikou

6.5.1.      Základní informace

6.5.2.      Diagram hodnocení poruch

6.5.3.      Zobrazení materiálových vlastností ocelí používaných v lomové mechanice

6.5.4.      Zobrazení různých druhů ocelí 

6.5.5.      Vztahy pro získání hodnot lomové houževnatosti 

6.5.6.      Výpočet kritické velikosti trhliny

6.5.7.      Výpočet zbývající životnosti 

6.6.         Výpočet vývoje únavové degradace materiálu

6.6.1.      Základní vztahy pro výpočet únavy

6.6.2.      O použitých únavových křivkách

6.6.3.      Odvození součinitele ekvivalentního namáhání 

6.6.4.      Odvození počtu cyklů do poruchy

6.7.         Výpočet vývoje materiálové degradace creepem

6.7.1.      Na čem závisí creep

6.7.2.      Způsob kontroly a výpočet zbývající životnosti 

6.8.         Související technické normy, legislativa a doporučená literatura

6.8.1.      Související technické normy

6.8.2.      Doporučená a použitá literatura

7.            Vypořádání rizik odstraněním identifikovaných nebezpečí

7.1.         Společná opatření 

7.2.         Čištění vnitřku potrubí 

7.2.1.      Druhy čistění vnitřku potrubí 

7.2.2.      Čistění plynovodů a ropovodů

7.2.3.      Čistění vodovodů a kanalizací

7.3.         Obnova povrchové úpravy vnějšího povrchu nadzemního potrubí 

7.4.         Obnova povrchové úpravy vnějšího povrchu podzemního potrubí 

7.5.         Napěťová (či zátěžová) zkouška (stresstest) 

7.6.         Instalace rukávce u podzemního potrubí vodovodů a kanalizací 

7.7.         Údržba a opravy přírubového spoje

7.8.         Opravy potrubí ocelovými objímkami 

7.9.         Sváření trhliny a odstranění poškozeného dílu a vevaření nového

7.10.       Údržba armatur

7.11.       Údržba kompenzátorů

7.12.       Údržba uložení, podpěr a závěsů

7.13.       Související technické normy, legislativa a doporučená literatura

7.13.1.    Související legislativa

7.13.2.    Související technické normy

7.13.3.    Ostatní doporučená literatura

7.13.4.    Firemní materiály

8.            Zajímavé internetové kontakty a ostatní doporučená literatura

8.1.        Ostatní, jinde neuvedená, doporučená literatura

8.2.        Zajímavé internetové adresy

 

Současná situace:

Kniha je napsána. Je připravena ke knižnímu vydání.