Статьи

Особенности проведения подготовки специалистов по неразрушающему контролю, задействованных в неразрушающем контроле оборудования повышенной опасности, эксплуатирующегося на предприятиях химического комплекса Украины

Нестеренко А.Ю., Руководитель Аттестационного центра по НК ООО СП «Общество технического надзора ДИЭКС», г. Днепропетровск

Ни для кого не секрет, что эффективность применения неразрушающего контроля во многом зависит от умений персонала, который его выполняет или отвечает за его проведение. Обязанности специалистов по НК требуют от них соответствующих специальных теоретических и практических знаний по методу НК, который они проводят и по которому производят оценку качества.

Компетентность специалистов по неразрушающему контролю является ключевым элементом в достижении надежности неразрушающего контроля и играет решающую роль в обеспечении качества промышленной продукции и безопасной эксплуатации оборудования повышенной опасности.

В настоящее время основным документом, по которому проводится процедура определения уровня квалификации и сертификация специалистов по НК оборудования повышенной опасности (поднадзорного Госгорпромнадзору Украины) является документ НПАОП 0.00-1.63-13 «Правила сертификации специалистов по неразрушающему контролю»  (утвержденных приказом Министерства чрезвычайных ситуаций Украины №1387 от 10.12.2012г. и зарегистрированных в Министерстве Юстиции Украины от 02.01.2013г. под №10/22542). В соответствии с данным документом процедура сертификации специалиста по НК предусматривает три основных этапа:

1. проведение специальной подготовки (теоретической и практической) по методу НК в Учебном центре по неразрушающему контролю;
2. проведение квалификационных экзаменов (аттестации) в Аттестационном центре по неразрушающему контролю;
3. оформление сертификата специалиста по НК на основании успешных результатов аттестации.

Новые Правила устанавливают требования к минимальной продолжительности специальной подготовки в зависимости от метода НК и уровня квалификации. При этом сказано, что специальную подготовку имеют право проводить признанные Органом по сертификации персонала (ОСП) Учебные центры по неразрушающему контролю по программам подготовки, которые должны быть разработаны самим Учебным центром и согласованны с Органом по сертификации персонала. Из этого следует, что документ не устанавливает конкретных требований к содержанию учебных программ, а это означает, что наполнение и логическая расстановка последовательности тем учебной программы остается на «совести» каждого отдельного Учебного центра.

Рассмотрим тематический план «классической» программы специальной подготовки на I и II второй уровни квалификации, на примере, программы по самому распространенному методу НК – визуально-оптическому (VT), Табл.1. Затем расставим акценты на тех темах программы, на которые стоит обратить особое внимание при подготовке специалистов по НК оборудования повышенной опасности в секторе «Химия и нефтехимия».

Напомним, что в соответствии с положениями Правил сертификации производственный сектор – определенная отрасль промышленности, в которой используются специальные технические приемы, которые в зависимости от продукции требуют специальных знаний, умений, оборудования и подготовки персонала.

Здесь необходимо сразу отметить, что вне зависимости от того, по какому методу составлена программа специальной подготовки, она в общем случае, построена по следующему принципу:

1. темы общие для всех методов НК;
2. теоретические основы метода;
3. оборудование;
4. технология проведения контроля;
5. практические занятия.

Тематический план программы специальной подготовки по VT методу.

Таблица 1

№ п/п	Название темы	Количество часов
		0 - I	I - II	0 - II
		30 ч.	40 ч.	70 ч.
1	Сертификация персонала в области НК	2	2	4
2	Основы металловедения и типы дефектов	4	6	10
3	Общие сведения о методах неразрушающего контроля	1	1	2
4	Теоретические основы визуально-оптического контроля	3	5	8
5	Подготовка к проведению контроля	2	2	4
6	Оборудование для проведения визуально-оптического НК	4	6	10
7	Метрологические основы в визуально-оптическом контроле	2	3	5
8	Общие сведения по сварке, типам сварных соединений и сварных швов	2	2	4
9	Проведение визуально-оптического контроля и оформление результатов контроля	2	3	5
10	Нормативная документация	2	2	4
11	Общие вопросы охраны труда	1	1	2
12	Практические занятия	5	7	12
	Итого	30 ч.	40 ч.	70 ч.

Теперь посмотрим на развернутый план программы специальной подготовки для того, чтобы увидеть, что входит в содержание той или иной темы (см. Таблица 2).

Развернутый план программы специальной подготовки по VT методу

Таблица 2

№ п/п	Темы, подтемы и подзаголовки	Уровень					Количество часов
		І		ІІ			30	40	70
1	Сертификация персонала в области НК
	Основные положения национальных и международных стандартов по сертификации персонала в области НК. Процедура сертификации, этапы сертификации.	+			+		2	2	4
2	Основы металловедения и типы дефектов
2.1	Основы металловедения:						1,5	2,5	4
	- классификация сталей, принципы их деления (по назначению,  по качеству, по структуре, по содержанию углерода, по степени легированности и пр.)	+			+
	- принципы маркировки сталей	+			+
	- элементы химсостава и их влияние на свойства сталей	+			+
	- чугуны (классификация, принципы маркировки)	+			+
2.2	Классификация дефектов металла.	+			+		0,5	1,5	2
2.3	Типы дефектов и причины их возникновения:	+			+		2	2	4
	- дефекты сварки (в т.ч. дефекты  сварки полиэтиленовых труб)	+			+
	- дефекты литья	+			+
	- дефекты проката	+			+
	- дефекты ковки	+			+
	- дефекты паяных, клепанных и болтовых соединений	+			+
	- дефекты, возникающие при различных видах механической обработки поверхности (шлифование, фрезерование и пр.)	+			+
	- дефекты термообработки деталей	+			+
	- эксплуатационные дефекты.	+			+
3	Общие сведения о методах неразрушающего контроля
3.1	Существующие методы НК качества промышленной продукции:	-			+	1		1	2
	- возможности методов НК относительно выявления дефектов	-			+
	- область применения и ограничения	-			+
	- последовательность применения методов НК	-			+
4	Теоретические основы визуально-оптического контроля
4.1	Физические основы:	+			+		2,0	3,0	5
	- оптическое излучение, свет	+			+
	- спектр света, цвет	-			+
	- световые величины (сила света, световой поток, освещенность и пр.)	+			+
	- освещенность и ее измерение	+			+
	- элементы физической оптики (интерференция, дифракция, когерентность волн)	-			+
	- оптические принципы: преломление, отражение, отражательная способность, коэффициент отражения	+			+
	- направленное и рассеянное отражение, поглощение	-			+
4.2	Физиологические факторы при визуально-оптическом контроле:	+			+		1,0	2	3
	- глаз, его строение, зрительные функции	+			+
	- острота зрения, угол зрения, поле зрения, цветоощущение	+			+
	- видимость, яркость, контраст	+			+
	- глазные заболевание: их причины и профилактика	-			+
5	Подготовка к проведению контроля
5.1	Подготовка к проведению:	+		+			1,5	0,5	2
	- выбор подходящих методов подготовки контролируемых поверхностей	-		+
	- подготовка поверхностей к контролю, нормирование шероховатости поверхности, измерение (оценка) шероховатости	+		+
	- виды освещения и его нормирование (общее, местное, комбинированное освещение и пр. виды)	-		+
	- выбор осветительных устройств и уровней освещенности	-		+
	- установка надлежащего освещения и измерение освещенности	+		+
	- определение объемов контроля и контролируемой области в соответствии с конкретной задачей контроля.	-		+
5.2	Измерение световых величин, световые приборы:	+		+			0,5	1,5	2
	- датчики для измерения световых величин и измерительные приборы	+		+
	- источники света, световоды, зеркала	+		+
	- световые приборы и характеристики их безопасности (электрическая и пожарная безопасность, взрывозащищенность)	+		+
6	Оборудование для проведения визуально-оптического НК
6.1	Оптические увеличительные средства:	+		+			1	1	2
	- лупы просмотровые	+		+
	- лупы измерительные	+		+
	- микроскопы	+		+
6.2	Средства измерительного контроля:	+		+			1	2	3
	- линейки измерительные	+		+
	- штангенприборы	+		+
	- микрометры	+		+
	- угломеры	+		+
	- измерительные скобы	-		+
6.3	Измерительные шаблоны:	+		+			1	2	3
	- универсальный шаблон сварщика (УШС)	+		+
	- радиусные шаблоны	+		+
	- шаблоны для контроля промежутков	+		+
	- калибры	-		+
6.4	Средства для проведения дистанционного визуально-оптического контроля:	+		+			1	1	2
	- эндоскопы, общие сведения	+		+
	- жесткие эндоскопы (бороскопы)	-		+
	- гибкие (волоконные) эндоскопы	-		+
	- перископы	-		+
	- зеркала	+		+
7	Метрологические основы в визуально-оптическом контроле
7.1	Измерение, средства измерений:	+		+			0,5	0,5	1
	- точность измерений	+		+
	- измерительные приборы	+		+
	- меры	-		+
7.2	Погрешности измерений и средств измерений:	+		+			0,5	1	1,5
	- абсолютная	+		+
	- относительная	+		+
	- инструментальная	+		+
	- прочие погрешности	-		+
7.3	Основные метрологические характеристики приборов:	+		+			0,5	1	1,5
	- цена деления	+		+
	- диапазон показаний	+		+
	- диапазон измерений	+		+
	- предел измерений	+		+
	- класс точности	-		+
7.4	Метрологическое обеспечение средств измерений.	-		+			0,5	0,5	1
8	Общие сведения по сварке, типам сварных соединений и сварных швов
8.1	Виды сварки:	+		+			0,5	0,5	1
	- ручная электродуговая сварка	+		+
	- автоматическая и полуавтоматическая электродуговая сварка	+		+
	- газовая сварка	+		+
	- электрошлаковая сварка	+		+
	- электроннолучевая сварка	-		+
	- точечная сварка	-		+
	- другие виды сварки	-		+
	- наплавка	+		+
8.2	Типы сварных соединений:	+		+			0,5	0,5	1
	- стыковое	+		+
	- угловое	+		+
	- тавровое	+		+
	- нахлесточное	+		+
	- торцевое	+		+
8.3	Виды сварных швов:	+		+			0,5	0,5	1
	- стыковой шов	+		+
	- угловой шов	+		+
	- точечный шов	+		+
	- многослойный шов	+		+
	- подварочный шов	+		+
	- шахматный шов	+		+
	- прочие виды швов	-		+
8.4	Нормирование геометрических параметров сварных швов:	+		+			0,5	0,5	1
	- ширина шва	+		+
	- выпуклость (высота) шва	+		+
	- катеты шва	+		+
9	Проведение визуально-оптического контроля и оформление результатов контроля
	- составление инструкций контроля в соответствии с применяемой НД		-		+			0,5	0,5
	- проведение визуального осмотра и измерение характеристик обнаруженных дефектов		+		+		1	1	2
	- классификация результатов контроля в соответствии с применяемыми критериями		+		+		0,5	0,5	1
	- оценка дефектов в соответствии с регламентирующими документами и процедурами		-		+			0,5	0,5
	- составление протокола (отчета) по результатам контроля		+		+		0,5	0,5	1
10	Нормативная документация						2	2	4
	- общие знания нормативной документации,  принципы ее обозначения (кодировки)		+		+
	- положения государственных, отраслевых и ведомственных стандартов		+		+
	- составление инструкций по контролю в соответствии с требованиями стандартов, применимых к фактическим рабочим условиям		-		+
	- группы отчетной документации, сроки хранения		-		+
11	Общие вопросы охраны труда
11.1	Основные положения национальных нормативно-правовых актов по охране труда		+	+			0,5	0,5	1
11.2	Безопасность при проведении работ:		+	+			0,5	0,5	1
	- природные условия (жара, холод, влажность)		+	+
	- токсичность (дефектоскопические материалы, контролируемая продукция, атмосфера)		+	+
	- электробезопасность (оборудование НК, смертельное напряжение, защита)		+	+
	- защита от травмирования персонала, работающего на высоте или в опасных для жизни условиях		+	+
	- оборудование персональной защиты (спецодежда, СИЗ и пр.)		+	+
12	Практические занятия						5	7	12
	- ознакомление с рабочими местами, приборами и инструментами контроля		+		+
	- освоение методик визуально-оптического контроля		+		+
	- составление технологической карты визуально-оптического контроля учебного образца		-		+
	- выполнение контроля учебного образца в соответствии с технологической картой		+		+
	- оценка качества учебного образца на соответствие требованиям документа, указанного в задании ( технологической карте)		-		+
	Итого:						30	70	40

Как видно, из развернутой программы, количество часов нормируется только для подтем, а для подзаголовков оно не нормируется, что дает возможность преподавателю уделить больше или меньше внимания тем или иным вопросам в зависимости от заявленных секторов у состава конкретной группы кандидатов на сертификацию. Это очень важно, с точки зрения самого подхода к обучению, поскольку преподаватель должен не только «вычитать» программу, но и акцентировать внимание именно на тех темах, которые нужны будут в практической деятельности будущих специалистов.

В первой теме программы рассматриваются общие вопросы сертификации персонала по НК. Здесь необходимо рассказать о деятельности Органов по сертификации персонала, о схемах сертификации, ее основных этапах, о положениях стандартов по сертификации и о том, какие же преимущества дает сертификация.

Одной из самых важных тем при подготовке специалистов по НК, причем абсолютно по всем, без исключения, методам является тема - «Основы металловедения и типы дефектов». Ведь именно в этой теме речь идет о классификации сталей, о влиянии различных элементов химсостава на свойства сталей, типах дефектов, их классификации и причинах возникновения. Эта тема принципиально важна с точки зрения того, что одной из основных задач неразрушающего контроля является именно дефектоскопия, т.е. обнаружение различного вида дефектов в объектах контроля. Ведь главная цель работы дефектоскописта не только обнаружить дефект, но и правильно определить его тип для того, чтобы принять окончательное решение о его допустимости.

И вот как раз на этой теме и необходимо делать огромный акцент при подготовке специалистов по НК в секторе «химия и нефтехимия», поскольку в этой отрасли промышленности на ряду с углеродистыми сталями широко применяются для изготовления элементов оборудования повышенной опасности стали с особыми свойствами, такие как коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные, работающие в агрессивных средах и при повышенном давлении.

Здесь наиболее важно показать «вживую» характерные дефекты металла, возникшие в процессе эксплуатации оборудования, на учебных образцах, отобранных из реальных забракованных объектов, а также продемонстрировать фотографии таких дефектов на слайдах. Рассказать об основных причинах возникновения тех или иных дефектов и способах их устранения.

Так, в таблице 3 приведены некоторые эксплуатационные дефекты металла и дефекты сварки, которые были обнаружены специалистами нашей организации при проведении экспертного обследования оборудования повышенной опасности различных предприятий химической отрасли.

Таблица 3

№ п/п	Внешний вид дефекта	Описание дефекта
1		Трещина по границе сварного шва люк-лаза изотермического хранилища жидкого аммиака, обнаруженная в процессе визуального осмотра
2		Увеличенное в 8 раз изображение растрескивания наплавленного металла аустенитного шва, идущее от поверхности вглубь металла
3		Характер растрескивания предыдущего дефекта под увеличением в 50 раз
4		Несплавление в центральной части сварного шва, обнаруженное рентгенконтролем (разрез)
5		Наружные шлаковые включение в металле сварного шва
6		Расслоение на внешней поверхности трубы
7		Наружные коррозионные язвы, идущие от внешней поверхности трубы на глубину почти 50% от номинальной толщины стенки
8		Коррозионные язвы на внутренней поверхности трубы

Таким образом, тема «Основы металловедения и типы дефектов» - одна из ключевых тем программы специальной подготовки, на которой необходимо особо заострять внимание слушателей и проводить наглядную демонстрацию дефектов металла.

Следующей, не менее важной, темой подготовки специалистов по НК является тема «Общие сведения о методах неразрушающего контроля». Здесь необходимо рассказать какие методы неразрушающего контроля применяются для контроля состояния оборудования повешенной опасности, находящегося в эксплуатации, последовательность их применения, возможности методов к выявлению тех или иных дефектов металла, акцентировать внимание на достоинствах и недостатках методов. Ведь проведение экспертного обследования (технического диагностирования) с целью определения технического состояния, условий и срока дальнейшей безопасной эксплуатации оборудования это всегда комплекс работ, который подразумевает применение нескольких методов неразрушающего контроля, а также целый ряд других испытаний, в том числе и разрушающих. Так, например, в соответствии с документом НПАОП 0.00-1.59-87 «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» основными методами неразрушающего контроля основного металла и сварных соединений являются:

1. визуально-измерительный (VT);
2. радиографический (RT);
3. ультразвуковой (UT).

Но, помимо основных, документ регламентирует применение и дополнительных методов НК, таких как: акустическая эмиссия (АТ), магнитный (МТ) и капиллярный (РТ) контроль.  Здесь важно наглядно продемонстрировать, дефекты, которые могут быть выявлены различными методами НК:

Дефекты, выявляемые различными методами НК

Таблица 4

№ п/п	Внешний вид дефекта	Описание дефекта
1		Индикация трещины по границе сварного шва люк-лаза изотермического хранилища жидкого аммиака, обнаруженная капиллярным контролем
2		Индикация трещины, полученная при капиллярном контроле полноты выборки трещины
3		Индикации звездообразных трещин на контрольном образце для проверки качества дефектоскопических материалов.
4		Микротрещины вдоль цепочки пор, обнаруженные магнитопорошковой дефектоскопией
5		Индикации закалочных трещин металла, выявленные магнитопорошковой дефектоскопией
6		Подповерхностая индикация (непровар корня) выявленная при намагничивании  сварного шва постоянным полем
7		Идикации растрескивания на контрольном образце для проверки качества дефектоскопических материалов, полученные в результате люминесцентного магнитопорошоквого контроля
8		Внутренние поры и шлаковые включения в сварном шве, выявленные рентгенконтролем

Отдельно необходимо акцентировать внимание на контроле остаточной толщины стенки элементов корпусов сосудов и аппаратов, а также трубопроводов, об обязательных местах, в которых необходимо проводить замеры толщины (на сосудах - по всем обечайкам, на каждом днище, на всех штуцерах, крышках люков, в местах выборки дефектов и коррозионных повреждениях, выявленным при визуальном осмотре, на трубопроводах – на коленах, тройниках, врезках, на прямых участках, в местах сужения сечений, после и перед арматурой, застойных зонах, дренажах).

Цели толщинометрии: определение соответствия толщин стенок паспортным или предельным значениям, указанным в конструкторской или нормативной документации на объект, поиск зон повреждений металла (расслоений, коррозионных разрушений, неметаллических включений и пр.). В дальнейшем результаты толщинометрии будут использованы для прочностных расчетов, что очень важно с точки зрения продления срока дальнейшей эксплуатации оборудования.

При проведении подготовки по этой теме также важно, по возможности, наглядно продемонстрировать оборудование, которое применяется при контроле тем или иным методом, а также расходные дефектоскопические материалы, чтобы кандидаты имели четкое представление о том, что может понадобиться в работе для того, чтобы сделать окончательные выводы о качестве контролируемого объекта.

Как упоминалось выше, далее по тематическому плану программы подготовки за этими темами следуют специфические темы, связанные уже с применением конкретного метода НК (физические основы, оборудование, технология и пр.), на которых подробно останавливать сейчас не имеет смысла, так как они очень объемные и в двух словах о них не рассказать.

Однако, есть еще одна очень важная тема, на которой необходимо подробно останавливаться при проведении подготовки специалистов по НК – нормативная документация. Для большинства слушателей, которые проходят подготовку в Учебных центрах, эта тема является «темным лесом», они плохо ориентируются в положениях нормативной документации, не знают, какая нормативная документация по НК действует в том или ином секторе промышленности, не знают, какая нормативная документация уже отменена, а какая действует вместо нее.  Это и не удивительно, ведь в последнее время появляется много новой отраслевой национальной нормативной документации, которая отменяет действие советских ОСТов, РД, СНиПов и прочих НД. Здесь важно донести слушателям сам принцип структурирования НД по конкретному методу НК, а он заключается в следующем:

1. существует ряд нормативных документов, которые регламентируют применение метода НК и  устанавливают объемы контроля данным методом;
2. существуют документы, которые регламентируют общие требования к проведению контроля данным методом;
3. существуют документы, которые регламентируют технологию проведения НК данным методом конкретных изделий;
4. существуют документы, регламентирующие оценку качества (критерии приемки).

В отдельную группу необходимо вынести документы регламентирующие процесс проведения экспертного обследования (технического диагностирования) конкретного оборудования повышенной опасности, работающего на предприятиях определенной отрасли промышленности.

Если слушатели усвоят этот принцип, им уже будет значительно легче ориентироваться в этом «море» нормативной документации. При этом, безусловно, необходимо четко расписывать какая нормативная документация по методам контроля действует в определенном производственном секторе.

Из вышесказанного следует, что вся упомянутая нормативная документация должна быть в наличии в Учебном центре, и не в одном экземпляре, чтобы слушатели во время прохождения курса подготовки имели возможность ознакомиться с ее положениями, но это уже требование к оснащенности Учебных центров.

Самым последним этапом специальной подготовки является проведение практических занятий. Здесь одним из важных моментов является правильный  отбор учебных образцов для проведения практического контроля. Под понятием «правильный отбор» понимается то, что образцы должны быть из продукции характерной для данного сектора (отрасли промышленности). Если речь идет о секторе «химия и нефтехимия», то здесь желательно, чтобы среди прочих образцов были образцы из алюминия и нержавеющих сталей (например, сварные соединения пластин или труб). Более того, учебные образцы должны содержать также характерные для данной продукции дефекты (дефекты сварки, проката, литья и пр.), нельзя допускать проведение практических занятий на бездефектных образцах, поскольку в данном случае кандидат не научиться правильно классифицировать дефекты.

При проведении отбора образцов преподаватель также должен учитывать специфику деятельности, специалистов конкретной группы обучения. Так, если группа слушателей полностью или преимущественно состоит из специалистов, занимающихся проведением экспертного обследования (технического диагностирования) или проведением технических осмотров, то в номенклатуре отобранных учебных образцов обязательно должны быть образцы с дефектами, возникшими в процессе эксплуатации: это могут быть образцы с усталостными трещинами, коррозионным растрескиванием, коррозионными язвами, расслоениями, механическим износом и пр.

При работе с оборудованием очень важно, чтобы преподаватель в начале объяснил функциональное назначение органов управления и последовательность его настройки, а затем сам продемонстрировал как необходимо все правильно делать и выполнять контроль на учебных образцах, и только после этого к работе с оборудованием допускались кандидаты.

При проведении практических занятий, также важным моментов является  обучение специалистов правильному составлению отчета (протокола) по результатам контроля, в строгом соответствии с теми требованиями, которые выдвигают нормативные документы, действующие в конкретном секторе, к оформлению результатов контроля.

Отдельно хочется сказать и об ответственности работодателя специалистов, поскольку он отвечает за общее качество работ по неразрушающему контролю. На практике это означает, что работодатель не только должен быть заинтересован в надлежащей квалификации своих специалистов, что подтверждается их сертификацией, но он должен и сам постоянно организовывать мероприятия по повышению квалификации, проводить дополнительную подготовку и проверку знаний по особенностям контроля специфических объектов.

Итак, можно сделать вывод, что процесс проведения специальной подготовки по НК имеет множество особенностей, которые связаны как со спецификой метода НК, так и спецификой сектора промышленности, но в общем случае на качество проведение специальной подготовки влияет следующее:

• содержание программы подготовки, которую использует Учебный центр;
• квалифицированный преподавательский состав Центра;
• наличие в Учебном центре базы учебных образцов, из продукции характерной для тех секторов, по которым он имеет разрешение проводить подготовку, и которые содержат наглядные характерные для данной продукции дефекты металла;
• наличие в Учебном центре соответствующей базы современных приборов и оборудования, для проведения практических занятий по методам НК;
• наличие в Учебном центре необходимого фонда актуальной нормативной документации по методам НК и секторам.

На все эти условия работодателю необходимо обращать особое внимание при выборе Учебного центра для проведения специальной подготовки своих специалистов, поскольку только специалисты с надлежащей квалификацией смогут обеспечить надежные результаты неразрушающего контроля оборудования повышенной опасности, что будет гарантией его дальнейшей безопасной эксплуатации.