Гэри Артур, президент Американского общества пластмасс, армированных стекловолокном, объяснил, как индустрия композитных материалов разрабатывает стандарты в ответ на недавние постановления о композитных резервуарах для хранения, которые предназначены для защиты всех заинтересованных сторон от ущерба, вызванного выходом из строя композитных резервуаров для хранения.
Поскольку активное развитие композитных резервуаров для хранения продолжается в 21 веке, Агентство по охране окружающей среды США (EPA) и Управление по безопасности и гигиене труда (Управление по безопасности и гигиене труда, OSHA) приняли законы в этой области. Эти законы регулируют реагирование на катастрофические резервуары. отказов и решить проблему отсутствия согласованных стандартов для проверки резервуаров в нефтяной и высокоопасной химической промышленности Всегда представляло большой интерес определение оставшегося срока службы, эффективности и цикла проверки составных резервуаров для хранения.
Хранение нефти и химикатов является важной работой во всем мире. Хотя некоторые химические вещества не являются такими легковоспламеняющимися и взрывоопасными по своей природе, как нефть и газ, они обладают высокой коррозионной активностью и могут привести к травмам, смерти и ущербу для окружающей среды, если их не контролировать с соблюдением мер безопасности. Композиты являются наиболее часто используемыми материалами для надземных резервуаров для хранения (AST) в химической промышленности из-за их превосходной коррозионной стойкости. Однако с точки зрения хранения нефти композитные резервуары имеют гораздо меньшую вместимость, чем стальные резервуары, и разработка правил и отраслевых стандартов для стальных резервуаров в большей степени ориентирована на большие приложения для хранения нефти. Регулирование составного AST пренебрегали и находится в опасности.
К 1999 году законы EPA и OSHA находились в разработке около десяти лет и прочно утвердились в Соединенных Штатах. Это создало потребность в признанных и общепринятых надлежащих инженерных методах, связанных с решениями об инспекциях резервуаров, известных сегодня как RAGAGEP. В начале 1990-х зрелая индустрия стальных резервуаров быстро развивалась со строгими стандартами контроля, в то время как относительно поздняя промышленность композитных резервуаров реагировала медленно.
Стандарт проверки резервуаров для хранения композитных материалов
В соответствии с законами EPA и OSHA, промышленность по производству композитных резервуаров добилась ограниченного прогресса в разработке зрелых, надежных и устойчивых методов обучения и кредитования инспекторов. С 1999 по 2016 год нишевые отраслевые группы, состоящие из профессионалов, поддерживающих целлюлозно-бумажную, нефтяную и химическую промышленность, предприняли значительные усилия, чтобы выполнить эти требования EPA и OSHA. Однако практика публикации зависит от технического содержания и административных процедур, и были обнаружены некоторые заметные ошибки и упущения; Продвижение устойчивых методов промышленного контроля крайне неадекватно и не обновлялось существенно более десяти лет.
В 1990-е годы регулирующие усилия были сосредоточены на нефтегазовой отрасли: в 1991 году Американский институт нефти (API) запустил API 653 «Осмотр, ремонт, модификация и реконструкция резервуаров», а в 2002 году был введен API 580 «Осмотр на основе рисков». а API 571 был введен в 2003 году и охватывает механизмы повреждения. Эти усилия дополняются Институтом стальных резервуаров (STI), который опубликовал стандарт SP001 для проверки надводных резервуаров в 2000. Стандарты API и STI применяются к стальным, а не к композитным резервуарам. По оценкам, в настоящее время только в Соединенных Штатах насчитывается более 5000 обученных и квалифицированных инспекторов стальных резервуаров. Эти стандарты проверки стальных резервуаров создают прецедент для стандартизации методов проверки в производстве композитных резервуаров.
Композитные наземные резервуары для хранения в опасности
Без учета последующих убытков преждевременный выход из строя композитных резервуаров для хранения на поверхности оценивается в более чем 107 миллионов долларов США в год. Композитный материал представляет собой сложный материал в строительстве и часто не получает того внимания, которого заслуживают инженеры и производственные цеха. В то время как композиты имеют высокий статус в качестве предпочтительных материалов для многих химических применений, их свойства менее предсказуемы и их труднее оценить, чем стандартные серийно выпускаемые однородные стальные материалы для резервуаров с изотропными свойствами, такие как углеродистая сталь A36 или нержавеющая сталь 316. Эти ситуации являются важными элементами опыта комплексного инспектора надводных резервуаров.
Самое последнее официальное исследование преждевременного выхода из строя составных устройств, которое охватило в общей сложности 388 типов отказов и 328 причин, было проведено несколько десятилетий назад. По данным исследования композитных резервуаров и контейнеров, 52 процента типов отказов можно отнести к проблемам расслоения, а 75 процентов - к дефектам производителя. Собранные с тех пор истории болезни показывают, что неудачи случались год за годом, с теми же типами и пропорциями причин, что и выявленные десятилетия назад. Композитные поверхностные резервуары для хранения состоят из множества разнородных композитных конструкций с анизотропией, не имеют стандартной марки и в основном изготавливаются вручную. Таким образом, режимы разрушения сильно различаются между сталью и композитными материалами.
Ответ индустрии композитов
Законодательство США требует, чтобы владельцы надводных резервуаров предотвращали, готовились и реагировали на катастрофы, связанные с нефтью и химическими веществами. Кроме того, режимы отказа композитных наземных резервуаров сложны и непредсказуемы. Чтобы соответствовать этим требованиям в области законодательства и инспекции, инспекторы должны пройти обучение и получить квалификацию в соответствии с очень конкретными условиями, установить подотчетность и добиться результатов. Поэтому индустрия композитов должна публиковать устойчивые стандартные практики консенсуса и обучаться, чтобы выпускать квалифицированных инспекторов.
