Совершенствование методов обеспечения безопасности магистральных нефтегазопроводов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.19, кандидат технических наук Валекжанин, Дмитрий Юрьевич

• Валекжанин, Дмитрий Юрьевич
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Валекжанин, Дмитрий Юрьевич

Введение.

1 НЕКОТОРЫЕ МАЛОИЗУЧЕННЫЕ ЯВЛЕНИЯ И ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

1.1 Роль неизученных явлений в безопасности трубопроводов

1.2 Старение металла труб при длительной эксплуатации.

1.3 Напряженное состояние трубопроводов и методы контроля

1.4 Состояние аварийности и организационные проблемы.

2 ОЦЕНКА ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА МЕТАЛЛА МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ.

2.1 Срок службы, срок амортизации и остаточный ресурс.

2.2 Механизмы изменения механических свойств металла труб. Деформационное старение.

2.3 Сравнение механических свойств металла труб аварийного запаса и действующего трубопровода с сертификатными данными

2.4 Термическое восстановление исходного состояния металла труб.

2.5 Коэрцитивная сила и механические свойства металла труб

2.6 Методика оценки остаточного ресурса металла магистральных трубопроводов.

Выводы по разделу 2.

3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ

ДЕЙСТВУЮЩИХ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

3.1. Принципы измерения напряжений на действующих магистральных трубопроводах.

3.2. Анализ методов измерения напряжений, основанных на разных физических явлениях.

3.3. Магнитные методы контроля напряженного состояния действующих трубопроводов.

Выводы по разделу 3.

4. МЕХАНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЁННО- 102 ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ.

4.1. Способы механических воздействий для определения остаточных напряжений.

4.2. Голографическая интерферометрия и её использование для измерения напряжений

4.3. Развитие расчётных методов применительно к оценке остаточных напряжений механическим воздействием.

4.4. Численное решение задачи о контактном внедрении твердого шара в предварительно напряженное упругопластическое тело

4.5. Сравнительные испытания методов контроля напряжений . 119 Выводы по разделу 4.

5. НЕКОТОРЫЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ СИСТЕМЫ ЭКСПЕРТИЗЫ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ.

5.1. Система экспертизы промышленной безопасности.

5.2. Требования к экспертным организациям.

5.3. Аттестация и переаттестации экспертов.

5.4. Некоторые предложения.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование методов обеспечения безопасности магистральных нефтегазопроводов»

Магистральные трубопроводы играют важную роль в функционировании нефтегазового комплекса страны. От их технического состояния зависит безотказность поставок нефти и газа потребителям из районов добычи, многие из которых расположены в отдалённых труднодоступных районах со сложными природно-климатическими условиями.

Магистральные нефтегазопроводы являются объектами повышенной опасности по нескольким показателям одновременно. Они постоянно находятся под высокими рабочими давлениями, которые достигают 10 МПа и более. Поэтому существует вероятность разрушения, что сопровождается выбросом большого количества продукта перекачки, экологическим ущербом, иногда взрывом и горением, повреждениями сооружений и жертвами.

Благодаря функционированию системы экспертизы промышленной безопасности, усилению контроля технического состояния, широкому внедрению современных методов диагностики в последние годы количество аварий неуклонно уменьшалось и достигло некоторого предела. Традиционными методами (диагностика и ремонт) не удается дальше снизить аварийность. Следовательно, необходимо совершить скачок на другой уровень. Для этого требуется провести более глубокие исследования причин и механизмов разрушений. Если причины и механизмы повторяются на разных трубопроводах, то это говорит о том, что существуют какие-то системные проблемы, непознанные явления. Только изучив эти глубинные причины и механизмы, можем рассчитывать на успех в дальнейшем снижении аварийности.

До настоящего времени в официальных докладах об аварийности в нефтегазовой отрасли приводилась классификация отказов по следующим типовым причинам: несоответствие проекту, металлургический дефект, заводской дефект, строительный брак, коррозия, механическое повреждение, дефект сварки, человеческий фактор. Такая классификация преследовала в основном две цели: определить виновника аварии и вести статистику для отчётности. Но для дальнейшего снижения аварийности такая классификация малоэффективна, поскольку не раскрывает истинную природу явлений и новые механизмы разрушений, следовательно, не может служить основанием для совершенствования системы. Поэтому год от года происходят аварии на разных трубопроводах по одним и тем же причинам.

Таким образом, дальнейшему снижению аварийности препятствуют, как минимум, два фактора:

1) недостаточная изученность некоторых важных физических явлений, сопутствующих развитию разрушений и (или) заложенных в основу методов контроля и диагностики;

2) недостаточное использование организационного и человеческого потенциала на уровне экспертов и научных кадров, в том числе при исследовании малоизученных явлений и совершенствовании нормативной базы.

Роль неизученных явлений в формировании безопасности объектов нефтегазового комплекса велика. С увеличением сроков эксплуатации оборудования проявляются всё новые и новые явления, требующие изучения. Например, в системе магистральных трубопроводов в последние годы стали заметны случаи наводороживания металла при низких температурах, что в дальнейшем приводит к структурным изменениям, охрупчиванию, повышению внутренних напряжений, растрескиванию стенки труб. Это - относительно новые явления, которые требуют срочного и глубокого исследования.

Изучение скрытых явлений позволит также совершенствовать средства неразрушающего контроля. В настоящее время большое место уделяется методам внутритрубной диагностики (ВТД), однако при этом иногда забывается, что этот метод не универсален. Остаются без внимания некоторые важные показатели, такие как динамика изменения напряженно-деформированного состояния трубопроводов и закономерности старения металлов труб при длительной эксплуатации. Наряду с набором дефектов (которые контролируются средствами ВТД), эти показатели являются определяющими в формировании прочности, ресурса, безопасности трубопроводов. Несмотря на несомненные успехи в разработке средств контроля, именно эти показатели пока не подаются надёжному контролю. Одна из причин - недостаточная изученность процессов, происходящих в трубопроводе при старении, другая причина -недостаточная изученность некоторых явлений, заложенных в основу работы приборов. Без глубокого изучения этих процессов трудно рассчитывать на успех в обеспечении безопасности магистральных трубопроводов.

Влияние человека на безопасность системы обычно изучается с целью минимизации человеческого фактора. При этом пользуются традиционными методами: отбором персонала по состоянию здоровья и психологическим показателям, обучением, тренировками, аттестациями. Это даёт положительные результаты, но, как выяснилось, только до определённого уровня. Как показал анализ, человеческий фактор главным образом изучался на уровне исполнителей низшего уровня (операторов, машинистов, диспетчеров) и практически не изучался на уровне руководителей, экспертов, научных кадров, разработчиков нормативных документов. Совершенно очевидно, что проявление человеческого фактора на нижнем уровне носит локальный характер (связан только с этим конкретным человеком и его рабочим местом), а на более высоком уровне - систематический характер. Если в инструкции из-за недостаточной изученности вопроса будут указаны неправильные методы борьбы с опасным явлением, то это явление будет происходить на всех трубопроводах, во всех регионах, независимо от исполнителей низшего звена. И это будет происходить до тех пор, пока не будут установлены истинные механизмы явления и не определены методы борьбы. Правильные предложения отдельного специалиста могут быть услышаны, поняты и приняты коллективом, а могут и не приняты. Тогда должен появиться другой специалист с более высоким уровнем компетентности и полномочиями, который усмотрит положительное в предложениях и примет соответствующие организационные решения. Исход имеет элементы случайности, чего не должно быть.

Тщательный анализ аварийных ситуаций на разных объектах нефтегазового комплекса показывает, что в большинстве случаев одна или две ошибки персонала ещё не заканчиваются отказом или разрушением; запасы прочности, заложенные при проектировании оборудования, не дают развиться разрушению. Разрушение наступает тогда, когда эти ошибки совершены на фоне развития физического или химического явления, которое не было учтено в проекте и последующих документах. Если эти явления не систематизировать и не отражать в нормативной базе, то аналогичные отказы и разрушения будут повторяться многократно. К сожалению, в некоторых случаях именно это и наблюдается на практике (например, стресс-коррозия на магистральных газопроводах).

Таким образом, глубокое изучение аварийных ситуаций, систематизация полученных сведений, своевременное отражение их в нормативной базе имеют важное народно-хозяйственное значение. Без такой работы невозможно предложить эффективные методы дальнейшего повышения безопасности опасных производственных объектов.

К сожалению, до настоящего времени расследование аварий выполняется с простой целью определить виновного и назначить соответствующее наказание. После этого заключение практически не используется, в лучшем случае пополняет статистику. А следовало бы все аварии рассматривать как ценные эксперименты, которые позволяют выявить и изучить неизвестные ранее опасные явления. Затем результаты использовать для совершенствования нормативной базы. Для систематического выполнения такой работы требуются организационные усилия, в том числе с более полным использованием научного потенциала системы экспертизы промышленной безопасности. Эксперты, ведущие расследования аварийных ситуаций, должны владеть навыками исследования, а не только выискивания нарушений отдельных пунктов инструкций и других руководящих документов.

Таким образом, система обеспечения безопасности объектов нефтегазового комплекса требует существенных изменений на базе планомерного изучения новых и малоизученных явлений, сопутствующих отказам и разрушениям, а также совершенствования системы экспертизы промышленной безопасности за счёт более широкого привлечения экспертов с опытом ведения научных исследований и учёных отраслевых институтов.

Исходя из этого, была выбрана цель настоящей работы - совершенствование системы обеспечения безопасности магистральных нефтегазопроводов путём исследования новых и малоизученных явлений и использования на практике.

Для достижения этой цели требуется решить ряд задач, из которых в данной работе выбраны следующие:

1. Анализ проблемы аварийности магистральных нефтегазопроводов и исследование малоизученных факторов, ограничивающих безопасность при их длительной эксплуатации.

2. Исследование зависимости физических свойств металла труб при длительной эксплуатации трубопроводов и разработка новых методов нераз-рушающего контроля динамики старения неразрушающими физическими методами.

3. Исследования реакции напряжённого металла труб на внешние воздействия и совершенствование методов измерения компонент напряжений на действующем трубопроводе.

4. Анализ эффективности использования организационно-человеческого потенциала в обеспечении безопасности магистральных трубопроводов и разработка предложений по совершенствованию системы экспертизы промышленной безопасности при анализе аварийных ситуаций.

Основой для решения данных задач явились труды отраслевых институтов (ГУЛ "ИПТЭР", ООО "ВНИИГАЗ", ОАО "ВНИИСТ", ОАО "ГИ-ПРОТРУБОПРОВОД", ОАО "УралНИТИ"), академических институтов (Институт проблем сверхпластичности материалов, ИМЕТ им. A.A. Байкова, ИЭС им. Е.О. Патона, ИМАШ им. A.A. Благонравова), лабораторий и кафедр высших учебных заведений (УГНТУ, РГУНГ им. И.М. Губкина, ЮУрГУ, МГТУ им. Н.Э. Баумана), Центров технической диагностики "Диаскан", "Подводспецтранснефтепродукт", "Спецнефтегаз", региональных управлений магистральными нефтепроводами и газопроводами, экспертных организаций и других научно-технических центров, работы ведущих ученых: P.M. Аскарова, Х.А. Азметова, В.А. Винокурова, А.Г. Гареева, А.Г. Гумерова, K.M. Гумерова, В.В. Ерофеева, P.C. Зайнуллина, H.J1. Зайцева, А.Г. Игнатьева, П.В. Климова, В.И. Михайлова, Е.М. Морозова, Ф.М. Мустафина, Ю.И. Пашкова, М.В. Шахматова, О.И. Стеклова, K.M. Ямалеева и других.

В работе использованы данные о фактическом техническом состоянии магистральных нефтепроводов и газопроводов, результаты обследования аварий, диагностических обследований, испытаний, а также положения действующих норм и правил в трубопроводной системе и системе экспертизы промышленной безопасности. При исследованиях применены современные теоретические и экспериментальные методы, физическое и математическое моделирование процессов, положения теории упругости и пластичности, физические эксперименты на образцах металла и на действующих трубопроводах.

В процессе решения поставленных задач получены следующие результаты, представляющие научную новизну.

1. Выполнен анализ источников погрешности при оценке остаточного ресурса металла труб по результатам сравнения механических свойств до и после эксплуатации. Основные источники погрешности: разброс свойств металла труб в пределах партий и марок сталей, отсутствие базы данных с исходными свойствами, несовершенность способов восстановления металла в исходное состояние.

2. Найден режим восстановления металла до уровня, соответствующего исходному состоянию трубы. Для этого требуется образец, вырезанный из трубопровода, подвергнуть двум операциям: 1) восстановительному отжигу по режиму: нагрев до 500°С, выдержка 1,5 часов, охлаждение с печью (после этого металл переходит в состояние листа после прокатки); 2) правке на прессе и деформированию растяжением на величину 8 = 0,012 (после этого металл переходит в исходное состояние трубы).

3. Установлена практически однозначная корреляция между коэрцитивной силой и состоянием металла в разные моменты жизненного цикла: состояние листа после прокатки, состояние поставки труб и монтажа трубопровода, длительная эксплуатация до уровня деформаций 5 %. Отсюда предложен метод оценки остаточного ресурса металла магистральных трубопроводов, основанный на измерении коэрцитивной силы.

4. Проанализированы основные из существующих методов контроля напряженного состояния и взаимосвязь физических явлений, использованных на их основе. Показано, что наиболее достоверные методы измерений напряжений основаны на акустических и механических воздействиях. Установлено, что эти методы обладают наибольшей точностью за счёт того, что исключается влияние побочных факторов и явлений типа магнитного и электромагнитного полей, а используется однозначная связь между механическими воздействиями и механическими напряжениями.

5. Наиболее совершенный метод механического воздействия на металл - вдавливание твердого шарика диаметром 2.5 мм на глубину до 0,1 мм; наиболее совершенный метод регистрации отклика - измерение перемещений и деформаций в зоне отпечатка с помощью голографической интерферо-граммы поверхности. Численным методом решена контактная задача о внедрении твердого шарика в ограниченное тело конечной толщины с учётом упругопластических деформаций и начальных (исходных) напряжений. Установлены основные закономерности, позволяющие повысить точность расшифровки интерферограммы.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1. Проанализированы факторы и явления, оказывающие влияние на безопасность системы магистральных трубопроводов. Их можно разделить на две группы: известные и малоизученные. Установлено, что с увеличением срока эксплуатации количество малоизученных факторов и явлений растёт, проявляются ранее неизвестные, не отражённые в действующей нормативной базе отрасли. Безопасность трубопроводов в основном определяется наличием второй группы явлений.

2. Результаты исследований взаимного влияния механических свойств с физическими полями позволяют совершенствовать технологию и технику диагностирования трубопроводов в двух направлениях: неразрушающий контроль динамики старения металла труб при длительной эксплуатации и контроль напряженно-деформированного состояния, включая остаточные напряжения после выполнения технологических операций (сварка, монтаж, ремонт).

3. Предложены и обоснованы направления повышения эффективности системы экспертизы при изучении аварийных ситуаций, позволяющие снизить отрицательную роль ряда малоизученных явлений при проектировании и эксплуатации трубопроводов и оборудования, более динамично совершенствовать нормативную базу отрасли, в итоге, существенно снизить вероятность аварий по повторяющимся причинам и механизмам.

На защиту выносятся:

1. Классификации аварийности по признакам: неизученное явление, несовершенство средств контроля, недостаток диагностической информации, методические недостатки НТД, организационные упущения, ошибка человека; с раскрытием их сути и формированием специальной базы данных. Такая база является лучшей экспериментальной основой для совершенствования нормативной базы и развития системы безопасности в отрасли.

2. Результаты исследований, позволившие найти взаимосвязь деформационного старения металла труб с изменением коэрцитивной силы, тем самым создать методическую базу для неразрушающего контроля свойств металла при длительной эксплуатации.

3. Анализ магнитных методов контроля напряженного состояния трубопроводов, который позволил сделать заключение, что они регистрируют интегральный показатель, одновременно зависящий от ряда факторов: свойств металла, его структурных особенностей, состояния дефектности, напряжённого состояния. На действующих трубопроводах разделить вклад каждого из них - малоэффективная задача. Поэтому магнитные методы следует рассматривать только в режиме поиска аномальных зон с целью последующего детального обследования другими методами.

Исследования по диссертационной работе полностью соответствуют Федеральным законам «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» ФЗ № 116 и «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» ФЗ № 68, а также отраслевым программам по обеспечению безопасности объектов нефтегазового комплекса.

Заключение диссертации по теме «Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ», Валекжанин, Дмитрий Юрьевич

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Выполнен анализ факторов и явлений, ограничивающих безопасность магистральных трубопроводов. Показано, что с увеличением срока эксплуатации проявляются всё большее количество малоизученных факторов и явлений, которые недостаточно отражены в нормативной базе. В настоящее время в число малоизученных входят закономерности старения металла труб и стресс-коррозии, взаимодействие трубопроводов и его напряженного состояния с физическими полями, природа появления магнитно-аномальных зон. Изучение этих явлений и совершенствование нормативной базы является необходимым условием дальнейшего снижения безопасности.

2. Установлена практически однозначная корреляция между коэрцитивной силой и состоянием металла в разные моменты жизненного цикла: состояние листа после прокатки, состояние трубы до начала эксплуатации, состояние деформационного старения до разных уровней. Это позволило предложить метод оценки остаточного ресурса металла трубопроводов, основанный на закономерностях изменения коэрцитивной силы в процессе длительной эксплуатации.

3. Найдены режимы восстановления коэрцитивной силы металла до уровня, соответствующего начальным состояниям. Для этого требуется образец, вырезанный из трубы, подвергнуть двум операциям: восстановительному отжигу по режиму: нагрев до 500°С, выдержка 1,5 часов, охлаждение с печью (после этого металл переходит в состояние листа после прокатки); правке на прессе и деформированию растяжением на величину 8 = 0,012 (после этого металл переходит в состояние трубы до начала эксплуатации в составе трубопровода).

4. Выполнен анализ существующих методов контроля напряженного состояния, физические явления, использованные на их основе. Дана оценка эффективности всех методов применительно к действующим магистральным трубопроводам, выделены отличительные особенности, положительные и отрицательные стороны. Показано, что наиболее достоверные методы измерений напряжений основаны на акустических и механических воздействиях. В этих методах влияние воздействия на измеряемую величину (напряжение) осуществляется без участия побочных факторов и явлений (магнитных, электрических и др.).

5. Показано, что все магнитные методы контроля являются косвенными и фиксируют одновременно несколько характеристик: свойства металла, структурные особенности, состояние дефектности, напряженное состояние. При этом разделить вклад каждой из перечисленных характеристик в отклике на физическое воздействие не представляется возможным. Магнитные методы следует рассматривать как интегральные методы контроля, но не следует их рассматривать как количественные методы измерения напряжений на действующих трубопроводах.

6. Показано, что механические методы измерения напряжений обладают наиболее высокой точностью за счёт того, что используется однозначная связь между механическими воздействиями и механическими напряжениями. Наиболее совершенный метод механического воздействия - вдавливание твердого шарика, аналогично измерению твердости методом Бринелля, наиболее совершенный метод регистрации информации - получение топографической интерферограммы. Для расшифровки информации численным методом решена контактная задача о внедрении твердого шарика в ограниченное тело конечной толщины с учётом упругопластических деформаций и начальных (остаточных) напряжений. Установлены основные закономерности.

7. На основе анализа накопленного опыта предложены пути совершенствования системы экспертизы при изучении аварийных ситуаций, позволяющие снизить отрицательную роль ряда малоизученных явлений при проектировании и эксплуатации трубопроводов и оборудования, более динамично совершенствовать нормативную базу отрасли, в итоге, существенно снизить вероятность аварий по повторяющимся причинам и механизмам.

2. Поскольку основанием для проведения экспертизы является договор, то и экспертное заключение, как продукция по данному договору, принимается Заказчиком по акту. В то же время, особенно в аварийных случаях, возникших на этапе эксплуатации объектов, у Заказчика всегда имеется желание свалить вину на других участников. Вместо ошибок на этапе эксплуатации, ему гораздо больше нравятся выводы типа: ошибка проекта, заводской брак, дефекты строительства. И он всячески будет стремиться не подписывать акт, если вывод не соответствует его "заказу". Обычно взаимоотношения заканчиваются компромиссом. Насколько могут уступить друг другу заказчик и эксперт - зависит только от них.

3. Экспертиза в условиях рыночных отношений - не всегда даёт правильные результаты. Есть сферы, где стоимость экспертизы привязана к каким-то объективным показателям. Например, стоимость экспертизы проекта составляет приблизительно 20 % стоимости самого проекта. А как оценить экспертизу технического устройства или экспертизу аварии с несчастным случаем? В таких случаях предприятие выбирает экспертную организацию по одному из двух принципов:

- По наименьшей стоимости экспертизы. Тем самым выбирает ту организацию, которая выполнит работу дёшево, но поверхностно, формально.

- По рекомендации надзорного органа. Тогда надзорный орган оставляет за собой возможность повлиять на все вопросы, в том числе технические, организационные, бюджетные.

Во всех случаях нарушается принцип независимости и страдает качество экспертизы, проявляется человеческий фактор.

5.2. Требования к экспертным организациям.

Одним из ключевых вопросов является подготовка экспертов для работы в экспертных организациях. Требования к экспертным организациям и экспертам регламентированы в специальном документе СДА-11 [111]. В данном документе есть правильные положения, которые, однако, практически невозможно в полной мере реализовать. Например:

1. "Экспертная организация и её персонал не должны подвергаться коммерческому, финансовому, административному или другому давлению, способному оказывать влияние на выводы и оценки. Всякое влияние на результаты экспертизы, оказываемое со стороны внешних организаций или лиц, должно быть исключено." В реальности всегда существует давление через договорно-финансовые отношения. Всегда существует в той или иной степени коммерческий интерес и административное давление.

2. "Денежное вознаграждение персонала, которому поручается проведение экспертизы, не должно зависеть от результатов проведенной экспертизы." Фактически бывали случаи, когда не подписывался акт о выполненной работе за то, что результат не понравился заказчику. Работа экспертной группы остаётся не оплаченным. Администрация экспертной организации предпочитает не обострять отношения с влиятельным заказчиком. Заказчик нанимает другую экспертную организацию, которая выдаёт заключение с "правильными" выводами и без проблем закрывает договор.

3. Раздел документа "Техническая компетентность" предусматривает много справедливых требований. Но форма и детальность изложения требований оставляет впечатление, что документ рассчитан на персонал среднего уровня, привыкший заниматься однообразной текущей работой, к тому же, склонный к нарушениям всякого рода. Прописаны все мелкие шаги, расставлены запреты. Такое изложение удобно для работы проверяющих (поймать экспертов на нарушениях и наказать), неудобно для самих экспертных организаций, в большинстве случаев бесполезно для самой работы.

3.1. Например, в пункте 4.3 документа [111] записано, что "Специалисты, осуществляющие экспертизу промышленной безопасности, должны быть аттестованными экспертами Системы экспертизы (в соответствии с Правилами аттестации экспертов) в области, соответствующей области аккредитации экспертной организации". Формально очень правильно. Если объекты экспертизы типовые (проекты, определенные технические устройства, здания, декларация безопасности), то эксперту не требуется проявлять много творчества; достаточно знать сам предмет, определенный круг нормативных документов, порядок проведения экспертизы, уметь составлять Заключение. Все эти знания и умения подтверждаются квалификационным удостоверением эксперта.

Если предметом экспертизы является объект, на котором произошло разрушение по непонятным причинам, тогда в первую очередь необходимо знать физику и химию явлений, умение строить модели процессов. Необходимо владеть знаниями в области разных наук: металлургии, теории прочности, механике разрушения, теории твердого тела, электрохимии и т.д. Также необходимо знать технологии изготовления оборудования, особенности и условия эксплуатации. Все эти знания не даются и не проверяются при аттестациях. Человек может быть не аттестованным как эксперт, но владеть большим объёмом нужной для данной экспертизы знаниями. И наоборот, другой человек, выучивший правила проведения экспертизы, но совершенно не владеющий знаниями в физике явлений. Данным пунктом требований первый человек не допускается к экспертизе, второй - допускается. Это - результат чрезмерной формализации требований, когда внимание направляется на множество мелких требований, при этом упускаются главные.

Часто можно наблюдать такое явление: Как правило, высокообразованный человек (например, доктор технических наук, профессор) не является экспертом системы промышленной безопасности. У него нет желания подвергаться аттестации, которая в последнее время превращается в формальную и унизительную процедуру. Аттестованный эксперт, в большинстве случаев, не является кандидатом или доктором наук. Для него прохождение процедуры аттестации выглядит как достижение. Отсюда следствие: первый из них не допускается к экспертизе, второй - допускается.

3.2. Пункт 4.5 документа [111] требует, чтобы экспертная организация владела актуализированной библиотекой нормативных документов (старые документы регулярно должны изыматься и уничтожаться). В последние годы предъявляется требование, чтобы документы были в оригинале, а не копии.

Требование можно понять. Для работы нужны документы. Но почему они должны лежать на полке в виде печатных изданий? Почему электронные базы данных не годятся? Когда у каждого есть свой ноутбук! Этого понять трудно. Это уже выглядит как неистребимое желание запретить, проконтролировать, поймать, наказать.

Фактически библиотека компонуется для проверяющих, а сама работа выполняется с помощью компьютерных баз.

3.3. Пункт 4.6 документа требует, чтобы экспертная организация имела систему качества. Основным документом системы качества является Руководство по качеству. Далее подробно расписывается содержание Руководства.

Система качества с Руководством качества, по-видимому, к нам пришла из передовых цивилизованных стран, но у нас превратилась в полную формальность и доведена до абсурда. Системой качества кроме проверяющих инспекторов никто не интересуется. В то же время составление и ведение документации по системе качества требует много сил и времени у экспертов и руководства экспертной организации.

3.4. Пункт 4.3 документа требует, чтобы все сотрудники, занимающиеся экспертизой, должны иметь должностные инструкции, утверждённые руководителем. В инструкции должны быть определены обязанности и ответственность .

На наш взгляд, должностная инструкция эксперта вытекает из правил проведения экспертизы. Остальное - не имеет отношения к экспертизе. Поэтому размножать отдельные инструкции для каждого сотрудника, для каждого эксперта - выглядит как абсурд. Фактически об этих инструкциях вспоминают перед очередной проверкой организации, на предмет: есть или нет.

Таким образом, в данном документе, как и в других документах системе экспертизы, найдётся немало положений, формально правильных, но сильно усложняющих работу, даже в какой-то мере тормозящих и ухудшающих качество работы. Желание всё держать под контролем, расписать множество инструкций и ограничений, составлять множество разных списков, карточек, личных дел - по-видимому, неистребимо. Это унизительно для высококвалифицированных специалистов и учёных, которые имеют собственные представления о порядочности, чести и достоинстве, которые привыкли работать по собственным убеждениям, а не по уставу и принуждению.

5.3. Аттестация и переаттестации экспертов

Правила аттестации экспертов изложены в документе СДА-12 [112]. По прошествии более десяти лет после утверждения данного документа можно провести некоторый анализ состояния дел по аттестации экспертов.

Аттестацию экспертов проводят независимые органы по аттестации. Эти органы функционируют в двух направлениях:

- проведение экспертиз промышленной безопасности (практическая деятельность);

- подготовка и аттестация экспертов (учебная работа).

1 1

В отличие от экспертных организаций, разнообразие документов и их количество в этих органах значительно больше. Поэтому система качества должна функционировать не формально, а в действительности.

Порядок подготовки документов к аттестации, а также процедура аттестации в документе сформулированы чётко. Но по ним можно отметить следующие замечания:

1. Первые годы после создания Системы экспертизы промышленной безопасности аттестация экспертов была организована в чём-то более правильно. Сначала отбирали претендентов по соответствию их образования и опыта работы тем областям, где они собираются работать в качестве экспертов. Затем с отобранными кандидатами проводили занятия (учёбу) по основам Системы. Подготовка включала ознакомление с законом о промышленной безопасности, со структурой Системы, правилами проведения экспертизы, правилами утверждения заключений. Изучением отраслевых нормативных документов не занимались, предполагая, что каждый эксперт их изучит самостоятельно, уточнит при необходимости в процессе проведения экспертиз. Экзамены проводились как обычно, без особого морально-психологического напряжения.

Затем с каждым годом постепенно процедура аттестации усложнялась.

Во-первых, количество экзаменационных билетов и общее число вопросов росло с увеличением количества областей аттестации.

Во-вторых, в экзаменационные билеты стали включать не только вопросы из Системы экспертиз безопасности, но и вопросы из всех отраслевых нормативных документов, количество которых с каждым годом растёт. Например, чтобы сдать квалификационный экзамен для получения возможности работать только в области трубопроводного транспорта, необходимо запомнить содержание около 200 нормативных документов. Конечно, нормальному человеку запомнить такой объем невозможно, поэтому разрешается пользоваться источниками (документами). Но и это не очень облегчает за: дачу, так как успеть пользоваться источниками невозможно из-за цейтнота.

Таким образом, квалификационный экзамен превращается в бешеную гонку. В эту гонку обычно включается молодёжь, недавно окончившая вузы. Высококвалифицированных специалистов с учёными степенями, которые могли бы принести гораздо больше пользы, эта гонка не привлекает. Они предпочитают не участвовать, хотя могли бы принести гораздо больше пользы и для самой системы безопасности.

2. Экспертом в настоящее время принято называть человека, обладающего специальным удостоверением, выданным специальным аккредитованным органом. Оно выдается на 3 года. На следующий день после истечения указанного срока человек уже не является экспертом, несмотря на все его знания и опыт. Значение имеет только наличие действующего удостоверения.

Как получить удостоверение эксперта? Наблюдаются два пути. Один из них - в установленном порядке, включающем подготовку документов, оплату, учёбу, сдачу экзаменов, аттестацию. Другой - минуя последние три этапа, но используя ресурс человеческого фактора. Как показывают наблюдения, количество экспертов, использующих эти методы, сопоставимо.

Кандидата в эксперты ждут несколько проблем.

А). Оплата. Сумма оплаты пропорциональна количеству областей аккредитации - "клеток" в специальной таблице с названиями устройств, материалов, сооружений, документов, рабочих давлений, температур, других особенностей, характеризующих объекты экспертизы, на которые хочет получить доступ будущий эксперт. Количество таких "клеток" из года в год растёт за счёт всё более мелкого дробления отрасли на отдельные объекты. Например, система газораспределения в 2003 году была разбита на 25 таких "клеток". Следовательно, чтобы стать полным экспертом в этой отрасли необходимо оплатить стоимость 25 "клеток". Объекты нефтегазовой промышленности раздроблены на ещё большее количество областей для аттестации.

Б). Подготовка. Это - не очень большая проблема, так как по существу подготовки и нет. Она сводится к беглому рассказу о давно известных федеральных законах и положениях в области промышленной безопасности.

Предполагается, что кандидат в эксперты должен знать все нормативные документы.

В). Экзамены. Здесь, как отмечено выше, основная проблема - количество и качество предлагаемых билетов. Билет выдаётся на каждую вышеупомянутую "клетку", каждый билет содержит 5. 10 вопросов. В итоге, чтобы стать полным экспертом в данной отрасли (по всем "клеткам") требуется ответить на 125.250 вопросов. Это - совершенно ненормально. За время экзамена невозможно подготовиться и точно ответить на столько вопросов.

Экзамен проводится в тестовой форме, поэтому процесс до предела формализован. Эксперт общается с компьютером. Роль компьютера иногда выполняет молодая сотрудница, которая чисто технически по шаблону сверяет правильность выбранных ответов, не разбираясь в самом предмете. Если ответ неточный, неполный или обнаружится неточность в самом билете (такое тоже встречается), то будет считаться, ответ неверный.

Г). Аттестация. Проводится комиссией из 2.3 человек. Изучают личное дело будущего эксперта, результаты экзаменов, задают вопросы. Стараются объективно оценивать соответствие претендента заявленным областям экспертизы ("клеткам"), но человеческий фактор всегда присутствует. Ради справедливости следует отметить, что человеческий фактор здесь имеет вектор положительной направленности.

3. Существует градация экспертов по уровню квалификации. В начальный период были следующие ступени экспертов: кандидат в эксперты, эксперты 1-уровня, П-уровня, Ш-го уровня. В настоящее время количество ступеней меньше: кандидат в эксперты, эксперт, эксперт высшей квалификации.

Кандидат в эксперты не имеет право самостоятельно подписывать экспертные заключения; он может работать только в экспертной группе, при этом нарабатывает себе опыт.

Эксперт может проводить экспертизу самостоятельно и в группе.

Эксперт высшей квалификации может работать самостоятельно, возглавлять группу, а также участвовать в аттестациях экспертов в качестве преподавателя и члена экзаменационной комиссии.

Таким образом, по квалификационному уровню в настоящее время достигнут оптимум. Но дальнейшее совершенствование возможно и необходимо. Напрашиваются следующие два изменения:

По периодичности аттестации экспертов. Увеличить периодичность аттестации как минимум до 5 лет для экспертов высшей квалификации. При этом переаттестацию проводить не по знанию основ системы экспертизы, а по более глубоким и существенным вопросам, например, анализировать недостатки нормативных баз, рассмотреть явления, которые не нашли отражения в нормативах и вследствие этого стали неявными причинами разрушений. Переаттестацию для экспертов высшей квалификации можно даже проводить в виде семинаров и конференций с докладами, обсуждением и опубликованием представленных материалов, ознакомлением с вышедшими статьями и монографиями по отдельным актуальным вопросам безопасности. Тогда будет гораздо больше пользы всем участникам и самой системе в целом.

По учёным степеням. Если эксперт имеет учёную степень по промышленной безопасности, то это должно иметь отражение при аттестации. Учёный владеет методами исследований, которые очень востребованы, например, при расследовании аварий. Расследуя одну и ту же аварию, разные эксперты могут прийти к разным выводам (так уже бывало не раз). Если будет сделан неправильный вывод, то от этого заключения в лучшем случае не будет никакого толка. А в худшем случае такие аварии будут повторяться на других аналогичных объектах, поскольку истинные причины останутся не раскрытыми.

Например, на магистральном газопроводе Средняя Азия - Центр, начиная с 2006 года, регулярно происходили аварии с разрушением трубопровода. При изучении фрагментов трубы обнаруживались сетки поверхностных трещин. Эксперт всегда делал вывод, что металл не соответствует требованиям, дефекты носят металлургический характер. В 2010 году к расследованию очередной такой аварии был приглашён эксперт высшей квалификации, доктор технических наук по промышленной безопасности. Он за пять минут пришёл к убеждению, что эти дефекты имеют стресс-коррозионное происхождение. Разные методы исследования металла только подтвердили этот вывод (механические испытания, металлографические исследования, исследование водорода в металле, хромотографические исследования, литературный обзор аналогичных случаев в России и за рубежом, достижения в смежных областях). В результате была построена физическая модель стресс-коррозии, определены причины явления, предложены методы защиты трубопроводов от этого вида разрушений. Претензии к металлу труб и металлургическим заводам полностью сняты.

Таким образом, в данном случае роль учёной степени была определяющей. Учёный не может пройти мимо, не изучив полностью все глубинные явления. Даже если ничего не написано в нормативной базе. Даже если это не отражено в договоре. А простой эксперт действует по шаблону, как написано в правилах проведения экспертизы, не больше и не меньше. Но там нет ни слова о стресс-коррозии. Нет этого слова и в строительных нормах и правилах, и в стандартах на трубопроводы и трубы. Поэтому простой эксперт, скорее всего, не придёт к правильному выводу, сколько бы он не переаттестовывался.

5.4. Некоторые предложения

Изложенные в разделах 1-4 результаты анализа и исследований, а также вышеизложенные примеры и соображения показывают, что система подготовки и аттестации экспертов накопила определённый положительный и отрицательный опыт, но нуждается в дальнейшем совершенствовании. В системе экспертизы промышленной безопасности в последние годы намечается повышение роли человеческого фактора. Причём, в отрицательном направлении. В связи с этим несколько предложений:

1). Можно подумать о целесообразности организовать полноценную подготовку экспертов с выдачей бессрочного удостоверения. Затем с периодичностью 5 лет проводить курсы повышения квалификации (или переподготовки). На этих курсах обязательно должны ознакомиться:

- с изменениями в системе экспертизы безопасности;

- с типовыми ошибками при проведении экспертизы безопасности;

- с результатами расследования аварий в своей отрасли;

- с материалами произошедших за последние 5 лет конференций, семинаров по проблемам промышленной безопасности.

Все эти материалы должны содержаться в электронных базах, доступных для экспертов.

2). В настоящее время аттестация экспертов ориентирована только на проверку знания нормативных документов. Но в последние годы их количество стремительно растёт, качество падает. Отдельные положения противоречат друг другу. Некоторые важные физические явления в них не находят отражения. В такой ситуации эксперт должен имеет право выходить за рамки нормативных документов, обосновать такую необходимость с опубликованием в специальном журнале. Такие случаи должны изучаться при переподготовках.

3). Как известно, экспертиза деклараций промышленной безопасности выносится в разряд особо ответственных работ. Поэтому к экспертам в области деклараций предъявляются дополнительные требования по образованию, компетентности, квалификации. В такую же особую группу следует отнести экспертизу аварийных случаев. Там в ещё большей степени необходим широкий и глубокий охват явлений и механизмов, знание технологий и процессов. Здесь особенно полезны специалисты с учёными степенями.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Валекжанин, Дмитрий Юрьевич, 2013 год

1. Природные и техногенные чрезвычайные ситуации: опасности, угрозы, риски / В А. Акимов, В. Д. Новиков, H.H. Радаев. - М.: ЗАО ФИД «Деловой экспресс», 2001. - 341 с.

2. Андреева, Е.В. Выбор технических решений по прокладке нефтепровода ВСТО на участках с опасными инженерно-геологическими процессами / Е.В. Андреева, Г.Р. Габелая, A.A. Чичиринов //Трубопроводный транспорт. Теория и практика. 2007. - № 4. - С. 28-31.

3. Антонов, A.A. Лазерная интерферометрия в задачах об остаточных напряжениях / A.A. Антонов // Остаточные напряжения и методы регулирования: Труды Всесоюзного симпозиума. М.: ИПМ АН СССР, 1982. - С. 18-30.

4. Антонов, A.A. Исследование остаточных напряжений в сварных соединениях низколегированных сталей с применением лазерной интерферометрии / A.A. Антонов, Н.И. Каменская // Автоматическая сварка. 1984. - №9. -С.10-13.

5. A.c. 654849 СССР, МКИ4 G 01 В5/30. Способ определения остаточных напряжений в поверхностных слоях тела / Михайлов О.Н. // Открытия. Изобретения. 1979. - №21.

6. Бабич, В.К. Деформационное старение стали / В.К. Бабич, Ю.П. Гуль, И.Е. Долженков. М.: Металлургия, 1972. - 320 с.

7. Бажанов, П.Е. Исследование деформированного состояния Х-образных образцов / П.Е. Бажанов // Вопросы сварочного производства: Тематич. сб. науч. тр. Челябинск: ЧПИ. - 1983. - С. 33-39.

8. Бирген, И.А. Остаточные напряжения / И.А. Бирген. М.: Машгиз, 1963. -178 с.

9. Валекжанин, Д.Ю. Особенности стресс-коррозии на магистральных газопроводах / Д.Ю. Валекжанин, П.В. Климов // Проблемы строительного комплекса России: материалы XVI Международной научно-технической конференции / УГНТУ. Уфа. 2012. - С. 162-164.

10. Винокуров, В.А. Теория сварочных деформаций и напряжений / В.А. Винокуров, А.Г. Григорьянц. -М.: Машиностроение, 1984. 200 с.

11. Власов, В.Т. Физические основы метода магнитной памяти металла / В.Т. Власов, A.A. Дубов. М.: ЗАО "ТИССО", 2004, - 424 с.

12. Влияние длительности и условий эксплуатации на состояние магистральных трубопроводов / В.Н. Алфеев, В.А. Синельников, Г.А. Филиппов и др. // НТЖ "Потенциал". 2000. - №1. - С. 31-36.

13. Влияние времени эксплуатации МГ и рабочего давления газа на физико-механические характеристики трубной стали 19Г / Н.П. Мочернюк, С.М. Красневский, Г.И. Лазаревич и др. // НТЖ "Газовая промышленность". -1991.-№3,-С. 34-38.

14. ВРД 39-1.10-006-2000 Правила технической экспертизы магистральных газопроводов.

15. ВРД 39-1.11-027-2001 Инструкция по магнитному контролю линейной части магистральных газонефтепродуктопроводов. Основные положения.

16. Галлямов, A.M. Оценка ресурса оборудования с учетом изменения структуры и свойств металла при эксплуатации / A.M. Галлямов, У.М. Мустафин. -Уфа: Мир печати, 2005. 132 с.

17. Глазков, A.C. Особенности стресс-коррозии на магистральных газопроводах / A.C. Глазков, В.П. Климов, Д.Ю. Валекжанин // 63-я научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных УГ24