Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2015, № 11 (спецвып.61)

УДК 699.86 (035.5)                     © В.М. Виссарионов, А.С. Вялых, С.В. Шепилов 
 
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА  
ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ  
НАДЕЖНОСТИ ОБЪЕКТОВ КОТЛОНАДЗОРА 
 
Проведен анализ данных Ростехнадзора с целью сбора статистических сведений количественного и качественного характера об авариях и несчастных случаях, произошедших при эксплуатации сосудов, работающих под давлением газов или жидкостей 
(трубопроводов, паровых и водогрейных котлов и т.п.). Установлено, что основной 
причиной большинства аварий в указанный период стала бесконтрольная эксплуатация оборудования, отработавшего расчетный срок службы. Для улучшения ситуации 
необходима регулярная экспертиза промышленной безопасности, которая на основе 
изучения документации, данных неразрушающего контроля, а также внешнего осмотра узлов, с учетом неоднородности свойств в местах сварных соединений, даст 
заключение о возможности дальнейшего использования оборудования.  
Ключевые слова: экспертиза промышленной безопасности, оборудование, работающее под избыточным давлением, динамика аварийности, техническое 
состояние устройства, неразрушающий контроль, гибы и сварные швы паропроводов, механические свойства металлов, деформации ползучести, хрупкие 
разрушения, длительная прочность, остаточный ресурс. 
 
По данным Ростехнадзора, за последнее десятилетие при 
эксплуатации оборудования, работающего под избыточным давлением, произошло 44 аварии и 66 несчастных случаев со смертельным исходом. Общее количество травмированных за это 
время в результате несчастных случаев составило 109 человек. 
Согласно отчетным сведениям, наибольшее число аварий в период с 2005 по 2014 гг. включительно (16 аварий) зафиксировано 
при эксплуатации сосудов, работающих под давлением газа (паров) и жидкостей, в том числе токсичных и взрывопожароопасных. При этом необходимо отметить, что за десять лет произошло 7 аварий (19% от общего количества) на трубопроводах, 
транспортирующих пар и горячую воду, где единственным фактором опасности является давление транспортируемой среды [1]. 
Более половины аварий при эксплуатации оборудования, работающего под избыточным давлением (58%), произошло в последние 5 лет, и 6 из 7 аварий (86%), случившихся в указанный 
период, были зафиксированы на трубопроводах пара и горячей 
воды (по две аварии в 2011 и 2012 годах и по одной аварии в 2013 
и 2014 годах) [1]. 

Как представлено на 
рис. 2, наблюдается увеличение количества аварий в период с 2012 по 
2014 год. Рост аварийности 
при 
эксплуатации 
оборудования, работающего под избыточным 
давлением связан, прежде 
всего, с увеличением количества 
отработавших 
нормативный срок службы 
технических устройств. Так, например, по состоянию на 1 января 
2011 г. доля трубопроводов с истекшим расчетным сроком службы 
составляла 38% (10127 ед.) от общего количества находящихся в 
эксплуатации трубопроводов, а по состоянию на 1 января 2015 г. – 
40,4% (13773 ед.) [1]. 
 

 
 
Рис. 2. Динамика изменения количества поднадзорного оборудования, отработавшего свой расчетный срок службы, а также динамика аварийности за 
период 2010−2014 гг [1] 

 
Рис. 1. Распределение аварий по типам 
технических устройств в 2005−2014 гг. [1] 
 

По актам расследований Ростехнадзора, основными причинами аварий за рассматриваемый период являются низкий уровень производственного контроля за соблюдением требований 
промышленной безопасности на опасных производственных объектах, а также неудовлетворительная организация безопасной 
эксплуатации оборудования и обеспечения его исправного состояния [1]. 
Высокие показатели давления и температуры, коррозионное 
и эрозионное воздействие рабочей среды на стенки оборудования, а также применение в технологических процессах взрывопожароопасных и вредных для здоровья человека веществ являются опасными факторами и определяют повышенные требования к обеспечению эксплуатационной надежности объектов котлонадзора [2]. 
Основная задача экспертов по промышленной безопасности − в процессе диагностики технического устройства объекта 
котлонадзора установить, с учетом каких параметров и в течение какого периода можно данное оборудование безопасно 
эксплуатировать. То есть определение остаточного ресурса 
этого устройства. 

При проведении экспертизы высоконагруженного оборудо
вания, например, для того чтобы уточнить, насколько можно 
продлить эксплуатацию трубопроводов I−II категории, которые 
длительно использовались в условиях температур, вызывающих 
изменения механических свойств металла, определение остаточного ресурса крайне необходимо. Это касается и эксплуатации 
сосудов, работающих под давлением. Для пуска в работу таких 
сосудов необходимо иметь полный комплект качественно составленной технической документации, полученной от производителя, согласно техническому регламенту Таможенного союза «О 
безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением» (ТР ТС 032/2013) [3]. 
Расчеты остаточного ресурса технических устройств осуществляется, когда оборудование отработало срок эксплуатации, заявленный производителем. В случае, если этот срок не был установлен, то расчеты  проводятся спустя 20 лет после начала работы технического устройства, либо после превышения им одной 
тысячи циклов нагрузок в процессе эксплуатации. 

Техническая экспертиза также проводится в тех случаях, когда оборудование длительное время использовалось в экстремальных условиях или обстановке (аварийные ситуации, пожары, 
стихийные бедствия и другие ситуации, влияющие на эксплуатационные характеристики) [3]. 
Все сведения, полученные в ходе экспертизы, подвергаются 
тщательному анализу, в результате которого рассчитывается остаточный ресурс и состояние объекта на текущий момент. Выводы о состоянии оборудования делают на основе сведений, полученных при: 
• изучении 
строительно-монтажной, 
эксплуатационной, 
проектной документации, выявлении отклонений от проектных 
технологических решений; 
• внешнего осмотра узлов и деталей для определения технического состояния устройства; 
• проведении неразрушающего контроля для конечной диагностики оборудования. 

При длительной эксплуатации технического устройства в ус
ловиях повышенных температур наибольшую опасность (начало 
разрушения) представляют гибы и сварные швы паропроводов, 
так как именно в них, а не в прямых трубах, возникает более высокий уровень напряжений. Поэтому контроль гибов и сварных 
швов паропроводов чрезвычайно важен [3]. 

Для прогнозирования остаточного ресурса металла после 

длительной эксплуатации оборудования при повышенных температурах рассматривают следующие факторы: 

1) микроструктурные изменения (возможен распад перлит
ной составляющей и образование пор); 

2) изменение механических свойств; 
3) характеристики длительной пластичности, определяющие 

опасность хрупких разрушений; 

4) деформации ползучести, контролируемой в процессе экс
плуатации; 

5) уровень длительной прочности. 
Используя данные по накопленной деформации ползучести, 

расчеты напряженного состояния в оборудовании, которые учитывают ползучесть, а также расчеты по результатам испытаний 
на длительность прочности и пластичности, можно произвести  

расчеты и оценить запасы прочности основных элементов котлов 
и трубопроводов. Чтобы определить работоспособность и остаточный ресурс элементов оборудования, необходимо учесть и наличие сварных соединений в конструкциях. Сварное соединение 
характеризуется неоднородностью структуры и свойств, полученных в процессе сварки, в результате действия различных температур нагрева и скорости последующего охлаждения металла. 
Поэтому поведение металла с различными зонами сварного соединения в процессе эксплуатации будет отличаться от эталонного. Так, при возникновении дефектов сварки (несплавлений, пор, 
подрезов) в сварном соединении, они могут являться местом зарождения очагов разрушения − трещин различного происхождения. 

Если прочностные свойства сварного соединения при ком
натной и рабочей температурах, как правило, близки к прочностным свойствам основного металла и соответствуют требованиям 
стандартов, то пластические характеристики сварных соединений 
(относительное удлинение и относительное сужение) зачастую 
оказываются почти в два раза ниже. Разрушение сварных образцов происходит по околошовной зоне под углом, повторяющим 
угол сплавления [3]. 

Для определения остаточного ресурса гибов на основных ти
поразмерах паропроводов проводятся вариантные расчеты запасов их прочности, с учетом степени наработки, толщины стенки, 
наличия овальности, накопленной деформации ползучести. Помимо этого, при расчетах уделяется внимание разбросу характеристик стали. Если запасы прочности гибов с учетом полосы разброса характеристик длительной прочности стали и данных испытаний вырезок металла, как по минимальным, так и по средним характеристикам длительной прочности, оказываются ниже 
нормативных требований, гибы рекомендуется заменить [3]. 

После оценки остаточного ресурса технического оборудова
ния экспертная организация выдает заключение (положительное 
или отрицательное) о продлении срока эксплуатации. Продление 
срока эксплуатации технических устройств, функционирующих 
на опасных производственных объектах, осуществляется в четком соответствии с действующей нормативно-правовой документацией, в которой  регламентами определено следующее: техни

ческое устройство, отработавшее установленный срок эксплуатации, подлежит экспертизе промышленной безопасности. Для этого проводится диагностирование состояния и работоспособности 
технического устройства. Таким образом, экспертиза промышленной безопасности является важнейшей составляющей рискменеджмента предприятия, от которой во многом зависит эффективность минимизации аварий на промышленных предприятиях. 
Экспертиза промышленной безопасности, проводится с целью определения соответствия технического объекта экспертизы 
предъявляемым к нему требованиям промышленной безопасности. В ходе экспертизы выявляются различные недочеты в работе 
того или иного технического устройства, которые в будущем могут стать причиной аварии и травм. И именно на этапе экспертизы можно обнаружить дефекты, которые представляют угрозу 
возникновения аварийной ситуации, что позволяет обеспечить 
безопасность выполняемых технологических процессов промышленного предприятия [4]. 
Необходимо отметить, что не все экспертные организации 
квалифицированно выполняют работы по расчету остаточного 
ресурса. Многие ограничиваются лишь приближенной оценкой 
состояния внешних поверхностей в баллах и примерным расчетом прочности гибов и сварных швов паропроводов, которая не 
дает полной информации о состоянии остаточного ресурса. 
 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Годовые отчеты Ростехнадзора за 2010−2014 гг. 
2. Эксплуатация объектов котлонадзора. Справочник. Официальное издание, М.: НПО ОБТ, 1996 г. 
3. Школа А.В., Губернский А.Ю., Дмитриев Ю.А. Проблема  оценки остаточного ресурса объектов котлонадзора. Журнал «Энергонадзор-информ» № 3 
2007. 
4. Мокроносов А.Г., Придвижкин В.А., Питецкая К.Ю. Управление ресурсом безопасной эксплуатации техники. Монография. Екатеринбург − 2008. 
 
 

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ 

Виссарионов Владимир Михайлович – технический директор ООО «Ин-Райт»,  
Вялых Александр Сергеевич – начальник лаборатории ООО «Синтез», 
Шепилов Сергей Валерьевич – технический директор ООО «ПБЭА». 

UDC 699.86 (035.5) 

DETERMINATION OF THE RESIDUAL RESOURCE TO ENSURE  
THE OPERATIONAL RELIABILITY OF PRESSURE VESSELS 
Vissarionov V. M., technical Director of "John-Wright",  
Sluggish A. S., head of laboratory of LLC "Sintez", 
Shepilov S. V., technical Director LLC "PBAA". 
 
 

The analysis of the data of Rostechnadzor for the purpose of collecting statistical informa
tion qualitative and qualitative nature of accidents and incidents that took place-coming in the 
operation of vessels working under pressure of gases or liquids (plumbing, steam and hot water 
boilers, etc.). It is established that the main cause of most accidents in the period was uncontrolled exploitation-tion of equipment beyond design life. To improve the situation requires regular examination of industrial safety, which is based on the study documentation, the data of nondestructive control, as well as external OS-mothra nodes, taking into account inhomogeneity in 
the ground welded joints, give the conclusion about the possibility of further use of the equipment.  

Key words: industrial safety expertise, equipment, RA-becausee overpressure, the dynam
ics of accidents, the technical condition of the device, nondestructive testing, bends and welds 
steam-wires, mechanical properties of metals, creep, brittle fracture, long service life, residual 
life. 
 

REFERENCES 
 
1. Godovye otchety Rostekhnadzora za 2010−2014 gg. 
2. Ekspluatatsiya ob"ektov kotlonadzora. Spravochnik. Ofitsial'noe izda-nie, Moscow, 
NPO OBT, 1996. 
3. Shkola A.V., Gubernskii A.Yu., Dmitriev Yu.A., Energonadzor-inform, no. 3, 2007. 
4. Mokronosov A.G., Pridvizhkin V.A., Pitetskaya K.Yu. Upravlenie resur-som bezopasnoi ekspluatatsii tekhniki (Management resources-som safe operation of equipment) Monografiya, Ekaterinburg, 2008. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

УДК 34+614+624                       © В.М. Виссарионов, А.С. Вялых, С.В. Шепилов 
 
ЭКСПЕРТИЗА ПРОМЫШЛЕННОЙ  
БЕЗОПАСНОСТИ 
 
Дано определение понятия экспертизы промышленной безопасности (ЭПБ), ее значение для промышленности, методы проведения, виды на разных стадиях производства, указаны основные требования к ней. При этом экспертиза рассматривается как 
услуга, в соответствии с законодательством о защите прав потребителей.  
Ключевые слова: экспертиза промышленной безопасности, заключение экспертизы, требования к проведению экспертизы.  

 
От разработки и проектирования до хранения и утилизации 
технические устройства, применяемые на опасных производственных объектах (ОПО), нуждаются в экспертизе промышленной 
безопасности (ЭПБ), что закреплено на законодательном уровне. 
Экспертизу, стандартизацию, сертификацию и декларирование 
ПБ можно поставить в единый ряд средств, обеспечивающих 
безопасность производственных процессов. Кроме того, проведение экспертизы промышленной безопасности позволяет государству осуществлять контроль уровня риска для персонала различных предприятий и принимать соответствующие меры. 
Технические устройства, применяемые на ОПО (рис. 1) относят Законом о техническом регулировании (в котором установлены требования к процессам производства технических устройств) 
к тем отдельным видам продукции и их процессам производства, 
эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, 
степень риска причинения вреда которыми выше степени риска 
причинения вреда, учтенной общим техническим регламентом. 
ЭПБ находится в ведении экспертных организаций и проводится 
за счет средств заказчика, подавшего заявку или иным способом 
согласовавшего с такой организацией условия и задачи экспертизы, к которой организация приступает только после получения 
комплекта необходимых материалов и документов в полном объеме, что регламентировано нормативными техническими документами. Результатом ЭПБ является заключение. Оно может 
быть как положительным, так и отрицательным, в зависимости от 
того, к какому решению придут эксперты после рассмотрения и 
анализа документов, полученных при экспертизе, проверке состояния самого объекта или проведения необходимых испытаний.