Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Проблема ремонта линейной части магистральных газопроводов и технологий проведения ремонтно-восстановительных работ 9
1.1 Обзор методов и средств диагностики линейной части магистральных газопроводов 9
1.2 Анализ методов капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов, с учетом данных диагностики 17
1.3 Технология проведения капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов. Особенности технологии и организации работ по ремонту труб в трассовых и стационарных условиях 27
Глава 2 Анализ методов ремонта, оценка критериев пригодности труб, бывших в эксплуатации, к повторному использованию и разработка концепции проведения ремонта ЛЧМГ с полной заменой труб и их восстановлением в заводских условиях 32
2.1 Исследование методов и организации капитального ремонта магистральных газопроводов с использованием труб, бывших в эксплуатации 32
2.2 Критерии пригодности (отбраковки) труб, бывших в эксплуатации, к повторному использованию 41
2.3 Разработка методики принятия решений о проведении капитального ремонта участков газопроводов с полной заменой труб. Концепция проведения ремонта ЛЧМГ с полной заменой труб и их восстановлением в заводских условиях 55
Глава 3 Разработка методов производства работ при демонтаже трубопроводов, подготовке труб для их восстановления в заводских условиях и организации капитального ремонта магистральных газопроводов с использованием труб бывших в эксплуатации 72
3.1 Анализ технологии проведения работ по демонтажу участка трубопровода ифазработка основных технологических принципов демонтажа.трубопровода в трассовых условиях 72
3.2 Разработка метода демонтажа трубопровода по І специальной металлосберегающей технологии : 78
3.3 Исследования.подготовки труб в трассовых условиях дляшх восстановления.в заводских условиях иразработка организационно-технологической схемы-капитального ремонта с использованием труб, бывших в эксплуатации 87
Глава 4 Разработка метода ремонта газопроводов с применением труб бывших в эксплуатации 96
4.1» Анализ технологии, средств, режимов ремонта труб, бывших в эксплуатации, в заводских условиях с учетом повреждений, подлежащих ремонту, проверка качества ремонта1. 96
4.2 Разработкаїтребований-по дальнейшему использованию труб для различных по»режимам эксплуатации участков магистральных газопроводов 109
4.3 Разработка методов ремонта газопроводов с применением труб бывших в-эксплуатации и восстановленных в заводских условиях 119
Глава 5 Исследование эффективности, проведеншгремонтных работ с использованием труб, бывших в эксплуатации 128.
5.1 Анализ технико-экономических показателей ремонта газопроводов с использованием восстановленных в заводских условиях труб 128
5.2 Оценка эффективности капитального ремонта с использованием труб; бывших в эксплуатации 131
Глава 6 Общие выводы 139
Глава 7 Литература .1
- Анализ методов капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов, с учетом данных диагностики
- Критерии пригодности (отбраковки) труб, бывших в эксплуатации, к повторному использованию
- Разработка метода демонтажа трубопровода по І специальной металлосберегающей технологии
- Разработкаїтребований-по дальнейшему использованию труб для различных по»режимам эксплуатации участков магистральных газопроводов
Введение к работе
Актуальность темы Капитальный ремонт линейной части магистральных газопроводов (ЛЧМГ) является одной из наиболее важных задач обеспечения эксплуатационной надежности Единой системы газоснабжения (ЕСГ). За последнее десятилетие его ежегодные объемы увеличились в 5 раз. В настоящее время доля газопроводов, работающих на рабочих давлениях ниже проектных, достигает 14%.
Основными методами ремонта ЛЧМГ являются масштабная переизоляция газопроводов; ремонт участков газопроводов, подверженных коррозии и стресс-коррозии; ремонт газопроводов, потерявших устойчивость и изменивших проектное положение.
На основании результатов внутритрубной дефектоскопии и приборного обследования в шурфах ремонт выполняется с частичной или полной заменой труб. Принят дифференцированный подход к оценке дефектов и выбраковке труб на ремонтируемых участках газопроводов, часть из которых подлежит восстановлению в трассовых условиях и может использоваться повторно. Традиционные методы капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов в трассовых условиях имеют ограничения технологического и организационного характера, как по замене изоляции, так и при восстановлении стенки трубы.
Увеличение объемов ремонтных работ, рост количества труб с дефектами, не подлежащими ремонту в трассовых условиях, требует решения вопроса восстановления труб в заводских условиях для повторного их использования.
Назрела необходимость в разработке новых методов и технологий ремонта с использованием труб, бывших в эксплуатации и восстановленных в заводских условиях. Восстановление труб в заводских условиях имеет ряд преимуществ в сравнении с трассовыми при диагностике металла и сварных соединений труб, нанесению различных типов покрытий, уровню контроля их качества, проведения работ независимо от природно-климатических условий.
Трубы являются основным материально-техническим ресурсом при ремонте газопроводов и возможность использования восстановленных в заводских условиях труб позволит снизить затраты на ремонт, повысить качество выполняемых работ, сократить сроки проведения работ. В этой связи разработка методов ремонта газопроводов с применением труб, бывших в эксплуатации, является актуальной задачей исследований.
Целью диссертационной работы является разработка методов капитального ремонта ЛЧМГ с использованием труб, бывших в эксплуатации, направленных на повышения эффективности производства ремонтно-восстановительных работ.
Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие основные задачи исследования:
обоснование концепции проведения ремонта магистральных газопроводов с полной заменой труб и их восстановлением в заводских условиях;
- разработка критериев оценки пригодности труб, бывших в
эксплуатации, к повторному применению;
создание специальной металлосберегающей технологии производства работ при демонтаже трубопроводов и подготовке труб для восстановления;
разработка рекомендаций по использованию труб для магистральных газопроводов различных по режимам эксплуатации с оценкой эффективЕЮсти их применения;
совершенствование методов и технологии проведения ремонта ЛЧМГ с использованием восстановленных труб в заводских условиях.
Научная новизна.
В результате исследований доказано, что метод ремонта ЛЧМГ с полной заменой труб и их восстановлением в заводских условиях должен стать определяющим при ремонте однониточных газопроводов и газопроводов -отводов, а так же участков магистральных газопроводов с выбраковкой труб при ремонте более 20%. Разработана концепция проведения капитального ремонта участков ЛЧМГ с полной заменой труб. Научно обосновано объединение отдельных факторов в единый интегральный критерий для принятия решений о проведении капитального ремонта с полной заменой труб.
В результате проведенных исследований показано, что механические свойства трубных сталей практически не изменяются в процессе длительной эксплуатации. Анализ механических свойств трубных сталей в процессе длительной эксплуатации позволил обосновать основные критерии оценки пригодности труб к повторному применению, влияние деградации металла на процесс демонтажа, транспортировки и восстановления труб.
Впервые разработана специальная металлосберегающая технология ремонта газопровода, позволяющая исключить деформацию трубы в зоне резки плети на отдельные трубы.
Впервые разработан метод ремонта ЛЧМГ с использованием труб, бывших в эксплуатации, предусматривающий подготовку труб в трассовых условиях, их восстановление в заводских условиях и использование при проведении ремонтных работ. Разработаны рекомендации по дальнейшему использованию труб для различных по режимам эксплуатации участков магистральных газопроводов. Выполнена оценка эффективности ремонта ЛЧМГ с применением труб, бывших в эксплуатации.
Основные защищаемые положения
1. Концепция проведения капитального ремонта газопровода с полной
заменой труб и их восстановлением в заводских условиях.
2. Методика критериальной оценки пригодности труб, бывших в
эксплуатации, для повторного применения.
Совершенствование методов ремонта трубопроводов, подготовка труб к ремонту по специальной металлосберегающей технологии в трассовых условиях.
Метод ремонта ЛЧМГ с применением труб, бывших в эксплуатации и восстановленных в заводских условиях
Практическая значимость и реализация работы диссертационного исследования заключается в разработке технологий и нормативных материалов, регламентирующих организационно-технические мероприятия и технические решения для ремонта газопроводов с использованием труб, бывших в эксплуатации.
Результаты работы легли в основу разработки нормативно технической документации по подготовке, ремонту и изоляции в заводских условиях труб, бывших в эксплуатации. СТО Газпром «Технические требования к трубам, бывшим в эксплуатации, отремонтированным в заводских условиях» и СТО Газпром «Инструкция по отбраковке, подготовке к ремонту в заводских условиях труб, бывших в эксплуатации», СТО Газпром «Планирование капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов».
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на:
- Международной научно-технической конференции
«Совершенствование технологий и оборудования для замены покрытий при капитальном ремонте магистральных газопроводов» (г. Курган, 2006); Международной научно - технической конференции «Целостность и прогноз технического состояния газопроводов (Pitso-2007)». (г.Москва, 2007); Совещании руководителей линейно-эксплуатационных служб, дочерних обществ ОАО «Газпром» «Итоги работы газотранспортных обществ по эксплуатации линейной части магистральных газоконденсатопроводов и ГРС ОАО «Газпром» за 2007 год и задачи на 2008 год. Положительный опыт, проблемы», (г. Сургут 2008); Международной конференции «European Conference on Evaluation and Rehabilitation of Pipelines» (Prague, 2008).
Публикации. По теме работы опубликовано 6 печатных работ, в том числе 1 в издании, рекомендованном Высшей аттестационной комиссией Министерства образования и науки Российской Федерации.
Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографического списка. Она изложена на 147 стр. машинописного текста, содержит 32 рисунка и 31 таблицу. Библиографический список включает 67 наименований.
Анализ методов капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов, с учетом данных диагностики
Ремонт с использованием упрочняющих конструкций Для повышения несущей способности труб с дефектами применяются технологии, связанные с использованием приварных и неприварных стальных муфт, композитных муфт. Ремонт с применением муфт является одним из видов выборочного ремонта. В данном случае ремонт дефектов трубопроводов осуществляют без остановки транспорта газа со снижением рабочего давления. Разнообразие конструкций и материалов муфт вызывает необходимость разработки стандартизированной методики их выбора и применения в различных условиях. При выборе конструкций муфт принимаются во внимание не только их прочностные характеристики, но и технологичность изготовления и установки в трассовых условиях. Установка кольцевых муфт на дефектные участки труб приводит к понижению кольцевых напряжений под муфтой на газопроводе. Разгрузка трубы в месте дефекта замедляет или приостанавливает рост дефектов, а сама муфта, увеличивая суммарную толщину металла, дополнительно повышает сопротивление трубопровода расширению в зоне дефекта за счет сдерживания деформаций. Ремонт трубопроводов с использованием упрочняющих конструкций применяется в следующих случаях: наличия потерь металла и рисок на наружной поверхности трубы глубиной до 90% толщины стенки трубы; наличия потерь металла и рисок на внутренней поверхности трубы до 50% толщины стенки трубы; присутствия стресс-коррозионных дефектов глубиной до 75% толщины стенки трубы; обнаруженных расслоений с любыми параметрами; обнаруженных расслоений глубиной до 70% толщины стенки трубы с выходом на поверхность газопровода; наличия трещин по телу трубы глубиной от 30 до 70% толщины стенки трубы; Методы ремонта МГ в сложных условиях.
Совершенствование известных и разработка новых методов ремонта магистральных газопроводов позволяют снизить остроту проблемы ежегодных все возрастающих объемов работ. Как известно, в России северные добывающие регионы и регионы, потребляющие газ, разделены тысячами километров, при этом большая часть связывающих их газопроводов расположена в сложных природно-климатических условиях, когда проявляются неблагоприятные погодные условия, обводненность и заболоченность трассы, уклоны, превышающие 15 градусов, овраги, водные преграды и т.п. Первоначально разработанные базовые технологии и технические средства для выполнения ремонтных работ, прежде всего, ориентированы на нормальные условия и лишь после внедрения в производственную практику дорабатываются для применения в сложных условиях.
Известно, что в северных регионах при их большой обводненности и заболоченности так называемый «строительный сезон» наступает в зимний период, когда происходит промораживание вдольтрассовых дорог для возможности движения трубоукладчиков и другой тяжелой техники, используемой при капитальном ремонте магистральных газопроводов. Даже при условии искусственного ускорения промораживания дорог с помощью уплотнения снегового покрова - так называемого «протаптывания» -строительный сезон начинается только в декабре. Таким образом ремонтные работы в лучшем случае в этих регионах могут проводиться с декабря по апрель. В этот период дни с температурой окружающего воздуха ниже минус 20С по наблюдениям последних лет для разных широт северных регионов и Западной Сибири составляет 30-80%. Ремонтные работы при пониженных температурах окружающего воздуха тем более затруднены, чем больше требуется затрат тепловой энергии для технологических нужд.
Важнейшим условием для обеспечения качества ремонта и выполнения его в планируемые сроки является строительство вдольтрассовых дорог и промплощадок в различных природно-климатических условиях [33, 46,47]. При строительстве магистральных газопроводов в районах Крайнего Севера следует предусматривать сооружение вдольтрассовых дорог всесезонного долголетнего действия с использованием в основании тканевых и нетканых армирующих синтетических материалов. Для выполнения ремонтных и аварийно-восстановительных работ в условиях бездорожья возможно использование грузовых платформ на воздушной подушке и плавающих вездеходов различной грузоподъемности и различного технологического назначения. Ремонт линейной части газопроводов на обводненных и заболоченных участках связан с решением вопросов: понижения уровня грунтовых вод; отвода поверхностных вод; водоотлива и эффективной откачки воды из траншеи; устройством различных временных гидротехнических (дамбы, плотины, водопропуски и т.п.) сооружений. восстановления и прокладка временных и долговременных вдольтрассовых и подъездных дорог; закрепления газопровода в проектном положении и его балластировка; ремонта участков, получивших в процессе эксплуатации опасные коррозионные повреждения и напряжения трубы.
Ремонт газопроводов в условиях заболоченной и обводненной местности осложняется отсутствием вдольтрассовых дорог для прохода ремонтной техники и необходимостью решать вопросы водоотлива и водопонижения. Кроме того, газопроводы, проходящие по болотам, теряют при эксплуатации свое проектное положение из-за недостаточного закрепления и всплывают или выпучиваются в виде арок от продольного пучения. Выбор технического решения, обеспечивающего прочность и устойчивость газопровода, зависит от конкретных условий - вида непроектного положения, особенностей напряженного состояния газопровода, типа и обводненности грунта, времени года, проектного метода строительства.
Ремонт газопроводов на крутых уклонах требует применения специальных технологий, которые основаны на якорном удерживании ремонтной техники на уклоне трассы, и максимально возможном выносе ремонтных работ на пологие участки трассы.
В горных условиях трасса газопровода, как правило, проходит в сильно стесненных условиях по специально- устроенным «полкам». В таких условиях замена дефектных участков газопровода или ремонт изоляционного покрытия является технически сложной задачей.
Ремонт многониточных и однониточных участков- ЛЧМГ, распределительных газопроводов и газопроводов-отводов.
Производство ремонтных работ на газопроводе, проходящем параллельно действующим; ниткам газопровода1 или между двумя действующими нитками, связано- с опасностью аварийного повреждения действующего- газопровода землеройной техникой и транспортными средствами.
Критерии пригодности (отбраковки) труб, бывших в эксплуатации, к повторному использованию
В соответствии с Правилами производства работ [42] на берме траншеи производится подъем участка газопровода, монтаж на него очистного оборудования, удаление старого изоляционного покрытия и укладка газопровода на берму траншеи. С целью снижения уровня напряжений в металле труб газопровода технологические параметры (высота подъема газопровода, расстояние между трубоукладчиками и т.д.) соблюдается и контролируется в процессе производства работ. Указанные параметры рассчитываются и приводятся в проектах производства работ и технологических картах.
В современных условиях особое место при выборе технологии ремонта уделяют вопросу минимизация дополнительных напряжений, возникающих в процессе производства работ. Процесс демонтажа труб следует рассматривать как элемент технологического процесса, предусматривающего замену дефектных труб на новые. Показателем качества демонтажа является сохранение труб от механических повреждений для последующего использования.
В зависимости от условий проведения ремонтных работ демонтаж трубопровода в настоящее время, в связи с разработкой и использованием новых технических средств может выполняться как в траншее без изменения проектного положения, так и с подъемом трубопровода на берму траншеи.
Демонтаж трубопровода в траншее позволяет снизить напряжения в трубопроводе при данной технологической операции, исключить (минимизировать) деформации трубы. Однако выполнение первичного реза (вырезки катушки) и разрезка трубопровода на отдельные трубы в траншее не всегда возможно по причине обводненности траншеи, наличия слабонесущих грунтов или иных факторов затрудняющих проведение работ.
Особое внимание вызывает финишная стадия процесса разделения плети на отдельные трубы, зачастую сопровождающаяся дорывами труб (сколами) в месте реза. При восстановлении труб для их последующего использования деформированный участок трубы подлежит вырезке, что влечет за собой значительные потери металла. При этом необходимо стремиться к использованию минимального количества грузоподъемной техники с целью снижения затрат на демотаж. В данной работе проведено расчетное обоснование процесса демонтажа ремонтируемого участка газопровода с использованием одного трубоукладчика, одной инвентарной опоры и резательного оборудования.
Разработан метод демонтажа трубопровода для последующего восстановления труб в заводских условиях по специальной металлосберегающая технология, обеспечивающая условия для создания минимальных напряжений в сечении реза, что позволяет уменьшить напряжения от сил упругости и исключить пластические деформации концов труб. Суть ее состоит в следующем (рис.19).
Подлежащую демонтажу с разрезкой на отдельные трубы нитку трубопровода (рис. 19а) захватывают посередине концевой трубы и поднимают конец нитки (рис. 19 б).
На расстоянии «А» от кольцевого шва концевой трубы на высоте «h» устанавливают опору, после чего конец нитки опускают на высоту «Н» (рис. 19в). Расстояние «А» и высоту «h» определяют расчетным или экспериментальным способом по условию обеспечения горизонтального положения конца нитки после отрезки по кольцевому шву концевой трубы и обеспечения высоты «Н» конца нитки, причем высоту «Н» определяют по условию возможности размещения резательного оборудования (рис. 19г).
В этом случае нагрузка от веса отрезаемой трубы полностью воспринимается грузоподъемным устройством (трубоукладчиком), в процессе отрезки к отрезаемой трубе не будут приложены силы упругости со стороны нитки трубопровода, в результате на заключительной стадии отрезки не произойдет неконтролируемое разрушение «перемычки» отрезаемой трубы и трубопровода и их взаимное положение не изменится, т.е. не возникнет возможность снижения качества обработки торцов труб, поломки резательного оборудования и травмирования персонала. После отрезки концевой трубы (рис. 19д) ее транспортируют к месту складирования. 7/7 /т7 і/ 77р77Т-77Г-т 77/ 777 77/ 777 7/7 7/7 777 777 ///777 /)/ 777 / 77 77? 7І
Для решения данной задачи можно использовать подход, применяемый в расчетах напряженно-деформированного состояния протяженного трубопровода в вертикальной плоскости при его подъеме трубоукладчиками в процессе изоляционно-укладочных работ [55]. При подъеме одним трубоукладчиком плети трубопровода неограниченной длины высота приподнятой части плети h и ее длина L связаны формулой (рис.20):
Формулы (30-32) могут быть использованы для оценки усилий и расстояний /і при подъеме трубопровода. Перейдем к решению поставленной задачи для несимметричного подъема трубопровода, когда используется один трубоукладчик и одна передвижная инвентарная опора (ПИО). Рассмотрим три расчетных положения поднимаемого участка трубопровода - А, Б, В (рис. 21). В положении А трубопровод с консольной частью длиной 1г опирается на ПИО с усилием Рд после отрезки части трубной плети в сечении Кд,
В, положении Б плеть трубопровода длиной L опирается средней частью на ПИО с усилием РБ, правым концом опирается на грунт с усилием РБь- Данное положение плети образуется за счет передвижки ПИО влево на величину длины отрезаемой плети /0тр. для этого трубоукладчик перемещается в место нового расположения ПИО на расстояние 12 влево от торцевого сечения КБ, приподнимает плеть на высоту, несколько превышающей значение h, а затем рядом устанавливают ПИО высотой h.
В положении В трубоукладчик усилием Т (без учета веса траверсы), приложенным в1 середине участка отрезаемой плети /отр, приподнимает ее так, чтобы высота, Ьв равнялась Іід (положение А). В этом положении производится отрезка плети. После отрезки плети /отр возникает положение А, характеризуемое тем, что ответные торцы плети в сечении Кв не должны расходиться ни в вертикальном направлении, ни по углу.
Разработка метода демонтажа трубопровода по І специальной металлосберегающей технологии
Перед прохождением контроля проводиться очистка поверхностей трубы от старого защитного покрытия, грязи, снега, посторонних предметов. Наружную поверхность на гидроклинере, внутреннюю поверхность на установке внутренней очистки.
Наружную поверхность труб контролируют на наличие дефектов, размеры которых выводят толщину стенки за допустимые значения (вмятин, раковин, каверн, выступов, заусенцев), а также на наличие на поверхности капель металла, шлака и жировых загрязнений.
Трубы, имеющие поперечный сварной шов, до осмотра должны пройти контроль сварного шва радиографическим методом и до получения заключения хранятся в отдельном штабеле. Контроль геометрических параметров каждой трубы производят по- следующим показателям: овальность (по диаметру), кривизна (от общей длины), высота валика сварного шва, косина реза, наличие фаски на концах труб.
Ремонт металла трубы Ремонт в заводских условиях труб, бывших в эксплуатации, выполняют методом контролируемой шлифовки и (или) сварки. Перед заваркой дефектное место должно быть обработано шлифмашинкой с целью получения формы кратера, обеспечивающего равномерное и качественное наложение валиков; полного удаления продуктов коррозии и возможных поверхностных микротрещин.
Конфигурация- и размеры выемок, образовавшихся при устранении дефектов контролируемой шлифовкой, должны позволять наносить изоляционное покрытие с регламентируемой адгезией изоляции к трубе в месте ремонта. Выемки, для которых не выполняется указанное требование, подлежат заполнению композитными материалами. При этом адгезия композитного материала к трубе и адгезия изоляции к композитному материалу должны быть не ниже регламентируемой адгезией изоляции к трубе.
Допускается выполнение ремонта шлифовкой с последующей заваркой участков труб: - с коррозионными дефектами глубиной до 30 % толщины стенки трубы и площадью до 27000 мм2; - с механическими поверхностными дефектами (царапины, задиры, забоины) глубиной до 20 % толщины стенки трубы при длине до 300 мм. Ремонту ручной дуговой сваркой подлежат наружные и внутренние, несквозные и сквозные дефекты труб, за исключением дефектов КРН. Ремонт сваркой (наплавкой) наружных дефектов труб и сварных швов Ремонту сваркой (наплавкой) подлежат дефектные участки в виде местной или общей коррозии, дефекты механического происхождения (риски, задиры, царапины) и их сочетания, в т.ч. примыкающие или пересекающие продольный заводской или кольцевой швов.
Ремонт сваркой (наплавкой) наружных дефектов труб и сварных швов трубопроводов не допускается в местах с расслоениями, вмятинами, недопустимыми гофрами труб, а также в местах пересечений кольцевого шва с продольным заводским швом на расстоянии радиусом менее 200 мм.
Количество мест ремонта с максимальной площадью выборки для соответствующего диаметра трубы должно быть не более одного на два погонных метра ремонтируемого газопровода.
Ремонту сваркой (заваркой) подлежат несквозные дефекты - внутренние и наружные дефекты кольцевых и продольных сварных швов трубопроводов -поры, шлаковые включения, непровары, несплавления, несквозные трещины, утяжины, превышения проплава, подрезы, коррозионные дефекты, полностью вписывающиеся в параметры прямолинейной выборки.
Наружные дефекты (риски, задиры, царапины) глубиной более 0,2 мм, но не более 5 % от толщины стенки, должны быть устранены шлифованием, при этом толщина стенки трубы не должна выходить за пределы минусового допуска в соответствии с требованиями ТУ на трубы.
Ремонту сваркой (заваркой) подлежат внутренние дефекты со сквозной выборкой: - не более одного участка в кольцевом сварном шве; - не более одного участка на любых двух метрах продольного сварного шва, при этом выполненные ремонтные сварные швы должны отстоять друг от друга на расстоянии не менее 500 мм. Ремонту сваркой (заваркой) подлежат внутренние дефекты с несквозной выборкой, если суммарная протяженность ремонтируемого дефектного участка, включая выход на наружную поверхность, не превышает: - для кольцевых сварных швов - 1/6 периметра трубы; - для продольных сварных швов - 500 мм на любых двух метрах сварного шва, при этом ремонтные сварные швы должны находиться на расстоянии не менее 500 мм друг от друга.
Ремонту сваркой (заваркой) подлежат сквозные дефекты в виде «свищей» и трещин кольцевых и продольных сварных швов трубопроводов, полностью вписывающиеся в параметры прямолинейной выборки.
При толщине стенки, выходящей за пределы минусового допуска, наличии расслоений металла трубы, недопустимых дефектов в контролируемых участках металла трубы и сварных швов ремонт сваркой (заваркой) дефектных участков не допускается.
Наружные дефекты (риски, задиры, царапины) глубиной более 0,2 мм, но не более 5 % от толщины стенки, должны быть устранены шлифованием, при этом толщина стенки трубы не должна выходить за пределы минусового допуска в соответствии с требованиями ТУ на трубы.
Не допускается ремонт сваркой (заваркой) дефектов кольцевых и продольных сварных швов трубопроводов в местах с недопустимыми вмятинами, гофрами и смещениями кромок, а также ремонт дефектов в продольных сварных швах в местах пересечений кольцевого с продольным сварным швом на расстоянии менее 300 мм от пересечения.
Разработкаїтребований-по дальнейшему использованию труб для различных по»режимам эксплуатации участков магистральных газопроводов
Внутренняя и наружная поверхность поступающей трубы проходит подготовку в заводских условиях достаточную для проведения всех этапов обследований и последующих технологических операций с трубой.
В ходе предварительного обследования выявляют наиболее крупные и видимые дефекты (вмятины, гофры, задиры и т.п.), а также стресс-коррозионные дефекты, с целью предварительной отбраковки труб для снижения объема очистки и комплексного обследования труб.
Предварительное обследование включает визуальный и измерительный контроль основного металла и сварных соединений труб.
Комплексное обследование труб выполняют после их очистки перед нанесением изоляционного покрытия с целью выявления не обнаруженных при предыдущих обследованиях дефектов металла труб и сварных соединений, а также определения их расположения и геометрических параметров, с последующим определением технологии ремонта труб.
Комплексное обследование труб включает визуальный и измерительный, ультразвуковой, радиографический, вихретоковый, магнитопорошковый и капиллярный контроль.
В случае если проведенного ремонта, остаточная толщина стенки трубы меньше минимальной номинальной толщины стенки трубы, уменьшенной на величину минусового допуска, то трубу применяют с ограничением срока безопасной эксплуатации. Трубы должны пройти испытание внутренним давлением в составе участка магистрального газопровода в трассовых условиях.
Трубы могут подвергаться предварительным гидроиспытаниям на заводе в соответствии с ТУ или ГОСТ, на соответствие которым проверяют трубы при освидетельствовании. При этом минимальное испытательное давление назначается исходя из условий дальнейшей эксплуатации труб, но не менее 1,1 от рабочего давления в трубопроводе, а максимальное испытательное давление должно быть не больше расчетной величины,, указываемой в ТУ или ГОСТ, на соответствие которым проверяют трубы при освидетельствовании. Финишной стадией процесса восстановления труб в заводских условиях является процесс нанесения наружного защитного покрытия.
В случае проведения капитального ремонта в непосредственной близости к заводу, проводящем) работы по восстановлению труб, возможно отнесение труб к категории А 2 - трубы отремонтированные в заводских условиях и смонтированные в пределах ремонтируемого участка. Решение об отнесении-труб к категории А 2 принимается на основании экономической целесообразности и непосредственной близости завода, по восстановлению труб к месту проведения ремонтных работ.
Основными трудностями, при восстановлении труб, бывших в эксплуатации, в заводских условиях являются отклонения геометрических параметров труб, таких как овальность и искривление оси, полученные в процессе строительства газопровода, затем при эксплуатации, а также при демонтаже трубы. Поскольку основные операции поточной заводской обработки производятся на конвейере при вращающейся трубе, добиться стабилизации параметров движения деформированной трубы по рольгангу часто не удается -иногда ее просто невозможно перемещать таким способом.
При ремонте трубопровода в заводских условиях, в отличие от трассовых, дополнительно осуществляется химический анализ металла трубы, механические испытания образцов, восстановление параметров по овальности, кривизне оси, гидравлические испытания каждой трубы.
Выбор труб, восстановленных в заводских условиях в зависимости от режимов эксплуатации газопровода (рабочего давления), следует осуществлять исходя из класса прочности и остаточной толщины стенки трубы после ремонта.
Для обоснования организации работ по восстановлению труб в заводских условиях были разработаны: - технологии очистки труб от старой изоляции, методы контроля и определения характера повреждений труб в заводских условиях; - средства и режимы подготовки к ремонту, определение допустимых повреждений, подлежащих ремонту; способы восстановительного ремонта стенки труб, имеющих наружные повреждения, нанесение защитных покрытий в заводских условиях; - рекомендации по дальнейшему использованию отремонтированных труб - их селекция, для каких давлений и категорий трубопроводов они будут применяться. Исследование эффективности проведения ремонтных работ с использованием труб, бывших в эксплуатации5
Анализ технико-экономических показателей ремонта газопроводов с использованием восстановленных в заводских условиях труб
Задача определения экономической эффективности выполнения ремонта магистральных газопроводов с полной заменой труб наиболее полно отражена в работе [49]. Здесь необходимо- отметить, что замена участка газопровода, содержащего дефекты с определенной плотностью, целесообразна при условии: Сечены = Срем. где СзаМены — затраты на ремонт при полной замене участка газопровода, Срем - затраты на производство- ремонта по восстановлению работоспособности рассматриваемого участка газопровода с учетом суммы затрат на выполнение ремонта для всех дефектов на данном участке. Для экспертной бальной оценки затрат на выполнение ремонта с полной заменой труб предложена формула:
