Технология ремонта оборудования трубопроводов

Повреждения трубопроводов пара и горячен воды происходят как в сварных соединениях, так и в наружных поверхностях трубных элементов. Ремонту подлежат сварные соединения паропроводных труб равной толщины. Его выполняют тремя способами.

1. Удаление поврежденного участка без подварки мест выборки возможно при следующих условиях:

• повреждение развивалось снаружи сварного соединения;
• толщина ремонтируемого участка соединения в зоне выборки равна или больше минимально допустимой толщины трубного элемента;
• на поверхности выборки отсутствуют макродефекты, не допустимые по РД 153-34.1-003-01.

Поверхностный металл удаляют только механическим способом (вышлифовкой). Края выборки следует сглаживать с радиусом скругления не менее 30 мм.

2. Подварка места выборки с термической обработкой возможна при условиях:

• трещины развивались с наружной поверхности сварного соединения:
• протяженность местной выборки составляет не более 1/3 периметра трубы, а глубина — не более 50% расчетной толщины стенки трубы;
• кольцевая выборка по всему периметру стыка имеет глубину до 25% расчетной толщины стенки трубы;
• поверхность металла выборки соответствует требованиям РД 153-34.1-003-01 но макродефектам и микроповреждениям.

Поврежденный металл удаляют механическим способом (вышлифовкой). Заполняют выборку многослойной наплавкой кольцевыми валиками.

Термообработку после подварки ведут по режиму высокого отпуска 720-750 °С с выдержкой 1-5 ч (РД 153-34.1-003-01).

Для сварных соединении трубопроводов с температурой эксплуатации ниже 510°С удалению подлежит только поврежденный металл, а участок подварки может ограничиваться одной-двумя зонами соединения. например, металлом шва или участком шва с одной из прилегающих зон термического влияния (ЗТВ).

3. Переварке подлежат сварные соединения с трещинами, которые развивались с внутренней поверхности. Переварку выполняют в следующей последовательности: вырезают патрубок — устанавливают новый патрубок — выполняют сварку — термическую обработку.

Устранение дефектов

Для паропроводов, эксплуатируемых при температуре ниже 510°С

Дефект	Форма выборки	Рекомендации*
Несквозные трещины в металле шва	Выборка вышлифовкой с плавными радиусами переходов	Выборку заваривают многослойными швом
Несквозная трещина в зоне термического влияния	Выборка — по шву и в основном металле	Заварка выборки с плавным переходом к металлу старого шва и основному металлу
Сквозная трещина в зоне тремического влияния	Глубина выборки на 2-3 мм меньше толщины стенки	Подварочный шов многослойный, с тщательной зачисткой поверхности предыдущего слоя

*Обозначения: СШ — старый шов, ПШ — подварочный шов.

Для сварных тройников паропроводов, эксплуатируемых при температуре ниже 510 °С

Кольцевая трещина в зоне термического влияния

Поврежденный (металл удаляют шлифовкой абразивным инструментом. Многослойная сварка валиками толщиной 5 — 8 мм и шириной 12 — 20 мм

Кольцевая трещина на штуцере

Края выборки допускается оставлять на старом шве. Подварка — электродом диаметром 3 — 4 мм

Поперечные трещины в металле шва

Ширина выборки может быть ограничена размерами поврежденного металла

Ремонт стыковых соединений паропроводов, эксплуатируемых при температуре 510-560°С

Поверхностные трещины в металле шва и в зоне термического влияния

Поврежденный металл удаляют не менее чем на 5 мм глубже вершины самой удаленной трещины. Выборку заполняют кольцевыми валиками толщиной 5-8 мм и шириной 10-20 мм (при любом S/Dн).

Поверхностная трещина глубиной более четверти толщины металла

• Выборку делают на глубину более 1/4 толщины стенки и дополнительно вышлифовывают кольцевое углубление глубиной 8-10 мм но периметру шириной, равной ширине выборки.

Сквозная трещина в зоне термического влияния

1. Перед сваркой в трешиис но концам и длине просверливают отверстия диаметром 2-3 мм для устранения ее развития, проверки глубины дефекта и лучшей переплавки поврежденного металла.

Ремонт участков паропроводных труб

Валиками толщиной 6-10 мм, шириной 20 — 30 мм, длиной 100 — 150 мм обратноступенчатым способом. Заплавленная выборка должна иметь выпуклость 3 — 5 мм с шириной перекрытия 8-10 мм по всему контуру в сторону основного металла наружной поверхности трубы.

Ремонт водопровода: разновидности поломок, популярные способы ремонта

Водопровод, как и любая другая система, рано или поздно может выйти из строя. Как правило, поломка этой коммуникации происходит в результате её износа. Однако возможны и другие варианты: механическое воздействие, повышение давления в системе и т. д. Последовательность устранения неполадок в коммуникации зависит от материала, из которого она выполнена, а также от её типа.

Поломки в водопроводной системе возникают по разным причинам, но большинство из них можно устранить своими руками

Содержание

• 1 Разновидности поломок
• 2 Какие трубы используют при ремонте трубопроводов?
• 3 Как устранить протечку водопровода?
• 4 Ремонт металлических труб водоснабжения
• 5 Ремонт пластиковых труб водоснабжения

Разновидности поломок

Поломки водопроводных коммуникаций подразделяются, в зависимости от своей природы на следующие виды:

• время от времени могут возникать кратковременные перерывы в подаче воды. В некоторых случаях перерыв может носить длительный характер;
• полное исчезновение воды в коммуникации;
• падение давления в сети;
• возникновение шумов в системе, которые нехарактерны обычному передвижению воды по трубам;
• появление конденсата на водопроводных трубах;
• возникновение засора в трубопроводе;
• выход элементов коммуникации из строя.

Важно! Металлические трубопроводы гораздо чаще выходят из строя, так как имеют слабую сопротивляемость к коррозийным воздействиям. Кроме этого, внутренние стенки металлических труб не такие гладкие, как у пластиковых аналогов, поэтому на них скапливаются солевые отложения. Это приводит к сужению просвета трубы, до полной его закупорки.

Низкое давление является довольно распространённой проблемой, из-за которой наблюдается прекращение поступления воды в краны. Это приводит к тому, что жильцы многоэтажек попросту перестают получать воду.

Для измерения давления в водопроводной коммуникации используют специальный прибор — манометр. Если он регистрирует низкие показатели давления — необходимо открыть заслонки в колодцах и на входе в коммуникацию.

Также в водопроводной системе может выйти из строя различное оборудование: арматура, насосы и т. д.

В том случае, если обнаружилась неисправность арматуры в водопроводной сети, следует провести проверку всех её типов: предохраняющую, запорную, водоразборную и водорегулирующую.

Большинство поломок приводит к падению давления в системе и снижению напора воды в кранах

Для того, чтобы выявить поломку насоса, используется манометр, который необходимо установить на входе трубопровода в здание и после насосного оборудования. Таким образом удастся выявить разницу в давлении и диагностировать неполадку.

Какие трубы используют при ремонте трубопроводов?

Для замены повреждённых участков водопровода используются разные по материалу трубы. Рассмотрим материалы, из которых они выполняются:

• полипропиленовые (ПП);
• полиэтиленовые (ПЭ);
• металлопластиковые;
• металлические (стальные или чугунные).

Рассмотрим основные достоинства труб, которые изготавливаются из полипропилена:

• высокие показатели герметизации соединения;
• высокая износостойкость;
• резистентность к губительному воздействию коррозии;
• устойчивость к агрессивным химическим веществам;
• гладкие внутренние стенки, препятствующие образованию солевых отложений;
• лёгкость установки;
• низкая стоимость;
• долгий срок службы.

Детали из полиэтилена, как правило, используются только для прокладки наружных сетей водоснабжения. Рассмотрим основные достоинства полиэтиленовых изделий:

• бюджетность;
• доступность деталей и их разнообразие;
• долгий срок службы полиэтиленовых изделий;
• ремонт наружного водопровода с помощью полиэтиленовых деталей отличается простотой.

Поврежденный участок водопровода можно заменить на полиэтиленовую трубу

Полиэтиленовые трубопроводы плохо переносят высокие температуры, поэтому используются только для коммуникаций, которые транспортируют холодную воду. Также их активно эксплуатируют для монтажа канализационных сетей.

Канализационный трубопровод из полиэтилена, как правило, является безнапорным. Это значит, что стоки в нём перемещаются под наклоном естественным путём.

Ремонт водопровода и канализации из полиэтилена проводится в основном с заменой повреждённых участков.

Металлопластиковые трубопроводы являются невероятно популярными на сегодняшний день. Они совмещают в себе три слоя: внешний и внутренний слои представлены полимерным материалом, а посередине располагается металлическая прослойка. Такие изделия очень востребованы при локализированных ремонтных работах.

Среди достоинств металлопластиковых труб можно выделить:

• невысокая стоимость;
• резистентность к коррозийным воздействиям;
• устойчивость к агрессивным химическим реагентам;
• лёгкость установки.

Но стоит отметить, что отдельные элементы металлопластиковых коммуникаций имеют более низкие показатели надёжности крепления и герметичности, чем пластмассовые аналоги. Кроме этого, при высоких температурах конструкция из таких труб может утратить свою плотность.

Изделия из разных металлов сегодня не так популярны, так как довольно недёшево стоят и  отличаются сложным монтажом и неустойчивостью к коррозии.

Как устранить протечку водопровода?

Протечка водопровода — наиболее частый вид поломки, который может возникнуть на любом участке промышленной или частной коммуникации.

Устранить небольшую протечку можно при помощи водостойкого герметика и бандажа

Важно! Перед началом ремонта протечки водопровода, в обязательном порядке необходимо перекрыть воду в системе. Далее, следует высушить место протечки и только после всех этих манипуляций можно приступать непосредственно к устранению этой поломки.

Для борьбы с течью существует несколько способов, на которые стоит обратить внимание:

1. Использование специального герметика или эпоксидного клея. В этом случае перед началом устранения протечки нужно снять ржавчину вокруг повреждённого места. Рекомендуется освободить от ржавчины поверхность в радиусе 5 сантиметров вокруг протекающего места. Далее необходимо нанести герметик. Если для устранения течи будет использоваться эпоксидный клей — потребуется бандаж. Использовать водопровод после этого рекомендуется не раньше чем через 12 часов.
2. С протечкой поможет справиться и специальное устройство — фланец. Стоит отметить, что использование фланца является временной мерой, однако, течь в таком случае будет устранена на длительный срок. Фланец является изделием, которое можно использовать многократно.
3. И, наконец, ещё один метод по борьбе с течью — хомут из трубы большего диаметра. Для этого следует выполнить разрез в месте прорыва и обработать участок клеем. Затем на это место устанавливается труба, которая будет выполнять функцию хомута.

Ремонт металлических труб водоснабжения

Существует несколько распространённых методов ремонта разных поломок в металлической коммуникации. Рассмотрим их:

1. Как правило, довольно распространённая проблема, связанная с водопроводами — выход из строя слива. Это происходит из-за пониженного давления. Ремонт можно выполнить довольно простым способом: обмотать повреждённое место марлей, пропитанной цементным раствором.

Ремонт трубы можно осуществить при помощи марли, пропитанной цементным или гипсовым раствором

Марлю, пропитанную цементным раствором, рекомендуется оборачивать вокруг трубы в несколько слоёв. Обматывается не только повреждённая точка, но и участки, которые располагаются по бокам от неё. Общая длина такой гипсовой накладки в результате должна составлять не менее 30 см.

После проведения ремонтных работ потребуется 24 часа на то, чтобы цемент застыл. После этого можно включать воду и продолжать эксплуатацию отремонтированной коммуникации.

Основным достоинством такого метода является прочность цементной повязки. К минусам можно отнести то, что таким способом нежелательно ремонтировать места сочленений труб. Также если труба находится вплотную к стене, то провести такое ремонтное мероприятие попросту не получится.

1. Ко второму способу можно отнести усовершенствованный вариант первого метода. Для ремонта трубы в этом случае понадобится армированный цементный раствор. В качестве армирования выступает асбестовое волокно, которое отличается высокими прочностными характеристиками. При желании вместо цементного раствора можно использовать эпоксидный клей.

Технология ремонта повреждённого участка водопроводной коммуникации в этом случае ничем не отличается от первого метода. Запуск воды также производится спустя сутки после ремонтных работ.

1. Существует ещё один способ, с помощью которого можно отремонтировать водопровод, однако, он актуален только в том случае, если отверстие в трубе отличается небольшим размером.

Полезная информация! Ещё один метод, который поможет устранить протечку — резиновый бандаж. В этом случае потребуется дополнительная фиксация в виде обычной проволоки.

При небольшом отверстии достаточно вкрутить в металлическую водопроводную трубу болт, подходящий по диаметру. Такой ремонт относится к временной мере и выполняется таким образом: отверстие расширяется до размеров болта, а затем вкручиваем в него болт с шайбой. Шайба должна быть эластичной, чтобы получить нужные показатели герметичности.

Трубу из любого материала можно починить, просто обмотав место протечки изолентой, но это очень кратковременная мера

Ремонт пластиковых труб водоснабжения

Пластиковые трубы для воды не только легче монтируются, но и ремонт водопроводных труб из такого материала провести проще, чем ремонт металлического трубопровода водоснабжения. Это касается даже тех случаев, когда необходима капитальная замена отдельных участков водопровода. Рассмотрим типы соединений, которые используются при монтаже полимерных деталей:

• метод спайки (таким образом, стыкуются отдельные элементы полипропиленового трубопровода);
• резьбовой способ (используется при монтаже металлопластиковых трубопроводов).

Спайка выполняется довольно просто, но обязательным фактором является наличие сварочного оборудования. Со спайкой пластмассовых труб может справиться даже новичок, не обладающий какими-либо специальными строительными знаниями и навыками.

Локальный ремонт пластиковых или металлопластиковых труб водоснабжения выполняется тремя способами:

1. При небольших повреждениях ремонтные работы проводятся без использования специального бандажа. Достаточно взять самую обычную изоленту и намотать её на повреждённое место. Желательно обмотать повреждённый участок несколькими слоями изоленты. После этого отремонтированный таким образом элемент трубопровода сможет прослужить от нескольких месяцев до нескольких лет.
2. В некоторых случаях можно выполнить ремонт повреждённого участка пластикового водопровода с помощью сварки. В результате повреждённый участок запаивается собственным пластиком. Для этого необходимо нагреть паяльник и приложить к повреждённой точке — пластик расплавится и заполнит повреждение. Такую манипуляцию можно выполнить даже с помощью обычной зажигалки, однако, следует проводить такой «кустарный» ремонт очень внимательно, так как может произойти перегрев трубы.
3. Также существует способ, который можно назвать вставочным. Этот способ подойдёт для сочленения труб с разными показателями диаметра. Для этого необходимо смазать внешнюю поверхность трубы с меньшим диаметром клеем и вставить в трубу, обладающую большим диаметром. В конце обязательно нужно обжать место стыка железным бандажом.

Важно! Во всех случаях, где для устранения поломки используется клей, специалисты рекомендуют дополнительно подстраховывать отремонтированный участок трубы бандажом.

Способов ремонта повреждённых участков водопроводных труб довольно много. От самых простых, «кустарных» методов, до полной замены определённого участка трубопроводной конструкции.

Выбор способа зависит от характера повреждения и, как правило, от конкретного случая.

При желании всегда можно обратиться к опытным специалистам, которые могут провести быстрый и надёжный ремонт любых водопроводных сетей.

Ремонт трубопроводов. Восстановление сварных и разъемных соединений трубопроводов | НПО ГАКС-АРМСЕРВИС: Технологии, оборудование, приборы для производства и ремонта трубопроводной арматуры и трубопроводов

Мар 25, 2020

Восстановление сварных соединений трубопроводов.

Наземные сварные соединения наиболее многочисленны. При их ремонте проводят сварочно-ремонтные операции при выявлении в сварных соединениях недопустимых дефектов и эксплуатационных повреждений [1, 2].

Выбор сварочной технологии зависит от типа трубопровода (параметров эксплуатации — давления и температуры, длительности наработки), типоразмера сварного соединения и технологии его изготовления или предыдущего ремонта (способа сварки, сварочного материала, марки стали, вида термообработки), характера и размера повреждения, места и ориентации трещин (поперечные или продольные, по металлу шва или в зоне термического влияния).

Основные положения сварочно—ремонтной технологии включают требования и рекомендации по анализу особенностей и причин повреждения, измерению твердости и химическому анализу металла, организации места ремонта, выбору и прокалке покрытых электродов, удалению поврежденного металла механическим способом с получением углубления — выборки оптимальной чашеобразной формы и размера, многослойному заполнению выборки с подогревом, выполнению при необходимости усиливающих наплавок, проведению послесварочной термообработки, механической обработки и контроля качества отремонтированного сварного соединения [1].

Для сварных соединений технологических трубопроводов химических, газо— и нефтеперерабатывающих и добывающих предприятий ремонт заключается в выполнении подварочных швов в местную выборку. Поверхностный дефект удаляется механическим способом (вырубкой ударным инструментом, фрезерованием, абразивным инструментом) с засверловкой концов трещин.

Разделка под сварку подготавливается чашеобразной формы с отлогими стенками без резких переходов по краям разделки. Процесс сварки ведется на спокойном воздухе (без сквозняков) при положительной температуре.

При ручной дуговой сварке низко— и легированных сталей, включая высоколегированные аустенитного класса, используются электроды с основным покрытием, при сварке углеродистых сталей — электроды с рутиловым покрытием [1].

Причинами повреждений сварных соединений паропроводов из хромомолибденованадиевых сталей являются технологические, конструкционные и эксплуатационные факторы [1, 2]. К типичным относятся повреждения в виде продольных и поперечных трещин в металле шва и в зоне термического влияния.

Для сварных соединений тепловых сетей горячей воды с температурой эксплуатации до 250° технология ремонта соединений трубопроводов 100 ≤ Дн ≥ 920 мм и с S ≤20 мм проводится путем выполнения подварочных швов в зоне появления свищей или трещин, а также путем переварки поврежденных сварных швов, либо замены разрушившихся сварных деталей на новые [1].

Ремонт сварных соединений магистральных газо- и нефтепроводов проводится несколькими способами, в том числе [1]:

— с применением ручной дуговой сварки. Одним из вариантов технологии является нанесение наплавки при ремонте поверхностных дефектов без прекращения перекачки продукта (нефти, газа) .в трубопроводе.

Другим вариантом является замена дефектного участка трубопровода (сварного стыка, трубы) с вваркой нового трубного элемента, что связано с остановкой транспортировки продукта.

При любом варианте технологии ремонта принимаются специальные меры по пожаро— и взрывобезопасности;

— с использованием холодной сварки без прекращения транспортировки продукта в трубопроводе.

По технологии, разработанной АО «ВНИИСТ», полость поверхностного дефекта заполняется композиционным материалом в виде полимерной основы с дисперсным металлическим наполнителем.

В течение короткого времени нанесенный материал твердеет однако по прочности он заметно уступает показателям металла труб, что сдерживает широкое применение этого способа ремонта;

— с применением кольцевых пластиковых муфт (возможно в сочетании с холодной сваркой) без прекращения транспортировки продукта в трубопроводе.

Такой способ является эффективным как обеспечивающий несущую способность сварных соединений (или участков труб) с поверхностными дефектами, Кольцевая муфта изготавливается путем многослойной намотки высокопрочной пластиковой ленты на дефектный кольцевой сварной стык трубы без применения электрической дуги или открытого пламени. Целостное сцепление муфты между слоями и с металлом трубы обеспечивается связующим материалом-адгезивом.

Рекомендации по ремонту сварных соединений трубопроводов, включая режимы сварки, даны в [1‚ 2, 3].

Восстановление разъемных соединений трубопроводов.

При ремонте и замене фланцы и крепежные детали технологических трубопроводов независимо от наличия сертификата и заводской маркировки (Pу‚ Dу, марка стали), допускается применять только после проверки марки стали (химический анализ, стилоскопирование и т. п.) [4].

Все детали перед ремонтными работами должны проверяться. Поверхности фланцев, прокладок не должны иметь трещин, раковин, плен, заусенцев и других дефектов, снижающих их прочность и работоспособность.

• Маркировка должна соответствовать документации.
• Фланцы отбраковываются при:
• — неудовлетворительном состоянии привалочных поверхностей;
• — наличии трещин, раковин и других дефектов;
• — деформации;
• — уменьшении толщины стенки воротника фланца до отбраковочных размеров трубы;
• — срыве, смятии и износе резьбы в резьбовых фланцах высокого давления, а также при наличии люфта в резьбе, превышающего допустимые пределы.
• Крепежные детали отбраковываются:
• — при появлении трещин, срыва или коррозионного износа резьбы;
• — в случаях изгиба болтов и шпилек;
• — при остаточной деформации, приводящеи к изменению профиля резьбы;
• — в случае износа боковых граней головок болтов и гаек;
• — в случае снижения механических свойств металла ниже допустимого уровня.
• Прокладочпый материал для уплотнения соединений фланцев должен соответствовать действующим стандартам.
• Прокладки отбраковываются при наличии трещин, забоин, сколов, смятии уплотнительных поверхностей, деформации.
• Замена прокладок фланцевых соединении газопровода допустима при условии установки кабельной перемычки между их разъединяемыми частями.
• Станции электрохимической защиты при производстве работ выключаются.

При ремонте перед сборкой фланцевых соединений уплотнительные поверхности, а также металлические прокладки и линзы должны промываться и насухо протираться. Торцы труб, соединяемых на фланцах (муфтах), должны быть паралельными в пределах установленных допусков.

На поверхности резьбы крепежных деталей не должно быть следов коррозии, вмятин, надрывов и других дефектов, снижающих прочность.

При сборке фланцев под сварку с различными деталями (патрубками, фасонными частями, бесфланцевой арматурой, компенсаторами и т.п.) следует обеспечивать перпендикулярность и соосность уплотнительной поверхности фланцев к оси смежной детали в соответствии с правилами [4, 5].

При сборке фланцевых соединений деталей трубопроводов и арматуры следует обеспечивать соосность уплотнительных поверхностей фланцев. При сборке фланцев с деталями следует симметрично располагать отверстия под болты и шпильки относительно оси фланцевого соединения.

Смещение отверстий двух смежных фланцев не должно превышать половины разности номинальных диаметров отверстия и устанавливаемого болта (или шпильки).

При сборке деталей с плоскими приварными фланцами расстояние между уплотнительной поверхностью фланца и торцом трубы (недовод трубы) должно приниматься равным толщине трубы +1 мм или выбираться в зависимости от условного диаметра прохода трубы (табл. 1).

Таблица 1

Dy трубы, мм	20	20-50	70-150	200	225	250-300	350-450
Недовод, мм	4	5	8	8	9	10	11

Для разъемных соединений трубопроводов при ремонте целесообразна замена их деталей: фланцев, прокладок, крепежа.

ЛИТЕРАТУРА

1. Хромченко Ф.А. Сварочная технология ремонта трубопроводов. М.: ИПК гослужбы, 2004. 92 с.

2. Хромченко Ф.А. Ресурс сварных соединений паропроводов. М.: Машиностроение, 2002. 352 с.

3. Юхин Н.А. Ручная сварка при сооружении и ремонте трубопроводов пара и горячей воды. М.: СОУЭЛО, 2003. 56 с.

4. Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов (ПБ 03-585-03). Серия 03. Выпуск 25, 2004. 152 с.

Порядок проведения ремонта трубопроводов

• В процессе эксплуатации трубопроводы изнашиваются от механического (в основном эрозионного), теплового и коррозионного воздействия.
• В период ремонта выполняются следующие основные ремонты:
• — замена износившихся деталей и узлов или исправление их до соответствующих норм, допуков и размеров;
• — выверка трубопроводов, а в случае необходимости подгонка опор и подвесок;
• — модернизация или реконструкция трубопроводов с возможной унификацией сменных частей;
• — изоляция трубопроводов;
• — испытание на прочность и плотность;
• — окраска трубопроводов.

За 2-3 часа до разборки фланцевых соединений трубопроводов резьбовую часть крепежных деталей необходимо смочить керосином. Отворачивание гаек проводится в два приема: сначала все гайки ослабляются поворотом на ⅛ оборота, затем отворачиваются полностью в любой последовательности. При разборке трубопроводов с целью замены прокладок весьма трудоемка раздвижка фланцев. Для раздвижения фланцев на трубопроводах высокого давления используется приспособление с гидроцилиндром. При подготовке к работе цепи заводятся за трубопровод, а клин вставляется между фланцами. Насосом масло нагнетается под поршень, и фланцы раздвигаются. Все используемые приспособления для раздвижки фланцев напоминают съемники для выпрессовки деталей с валов.

Для вырезки прокладок используются разнообразные приспособления. Конус имеет сквозные отверстия, в которых стопорными болтами крепятся четырехгранные ножи. Приспособление вставляется в патрон сверлильного станка.

При ремонте технологических трубопроводов изношенные участки заменяются новыми, дефектные сварные стыки удаляются, а взамен их ввариваются катушки. Перед удалением участка трубопровода необходимо закрепить разделяемые участки так, чтобы предупредить их смещение. Участок, подлежащий удалению, крепится в двух местах.

После демонтажа участка трубопровода свободные концы оставшихся трубопровода свободные концы оставшихся труб необходимо закрыть пробками или заглушками. При установке нового участка его сначала укрепляют на опорах, а затем сваривают.

Сборка коллектора состоит на соединения отдельных участков, блоков (плетей), деталей и крепления его к опорам и подвескам. Отдельные узлы перед сборкой располагаются в цехе между аппаратами, насосами, арматурой. Сначала сборка выполняется «начерно», т.е.

свариваемые детали соединяются прихваткой, фланцевые соединения собираются на монтажных болтах.

После такой сборки и выверки горизонтальных и вертикальных участков проводится окончательная сварка стыков, а во фланцевых соединениях монтажные болты заменяются заменяются шпильками или постоянными болтами с окончательной их затяжкой. После этого трубопровод закрепляется на опорах.

Подъем и укладка узлов и деталей трубопроводов выполняется с помощью стационарных или передвижных грузоподъемных устройств. При сборке отдельных участков трубопроводов передача их веса на насоы и компрессоры должна быть исключена. На вертикальных аппаратах заменяемые узлы и детали трубопроводов закрепляются стропами в двух местах для их подвешивания.

При подсоединении к другим узлам перестроповка исключается. Поднятый узел или деталь при помощи оправки подгоняется к присоединительному фланцу, затем устанавливается прокладка и закрепляются все шпильки и болты. После проведения этих операций стропы снимаются. Если новый узел трубопровода присоединяется на сварке, то стропы снимаются после приварки его первым швом.

При ремонте фланцевых соединений зеркало фланца, находившегося в эксплуатации, очищается от старой прокладки, следов коррозии, графита и т.п.

При ремонте межцеховых трубопроводов замена изношенных участков надземных трубопроводов может осуществиться потрубно. Возможна также сборка участков из секций, которые собирают и сваривают из отдельных труб и их элементов вблизи трассы или трубозаготовительной мастерской.

В условиях эстакад, насыщенных большим количеством трубопроводов, ремонт несколько усложняется. В этом случае замена изношенных участков или прокладка дополнительных линий возможна лишь отдельными трубами небольшой длины.

Трубы поднимаются краном или лебедкой и через верх или бок эстакады заводятся на место. Сборка ведется в направлении, противоположном уклону трубопровода.

При укладке трубопроводах на эстакадах, в каналах или лотках окончательное закрепление начинают с неподвижных опор.

При замене участков трубопроводов, работающих при высокой температуре, а также при прокладке дополнительных линий проводится растяжка компенсаторов температурных удлинений. Растяжка компенсаторов осуществляется с помощью специальных приспособлений, вместе с которыми компенсатор монтируется. После закрепления концов трубопровода на неподвижных опорах приспособление удаляется.

Холодный натяг трубопроводов выполняется с помощью приспособления. В оставленный зазор вставляется временное кольцо из трубы того же диаметра. Кольцо зажимается хомутами и шпильками.

С целью предупреждения соскальзывания хомутов по окружности трубы делаются наплавки или привариваются накладки. После установки компрессора на место и завершения сварки всех стыков, кроме стыка, в котором будет производиться натяг, кольцо удаляется.

Затем с помощью шпилек стягиваются концы труб до требуемого зазора, после чего этот стык сваривается.Линзовые компенсаторы ставятся на трубопроводах, имеющих продольное и поперечное перемещения.

Для предотвращения разрыва линз при сдвиге трубопровода в поперечном направлении на компенсаторах ставятся стяжки. Линзовые компенсаторы растягтваются на половину из компенсирующей способности.

При ремонте трубопроводов, уложенных в грунт, выполняются следующие основные работы: вскрытие засыпанных траншей; отсоединение участков трубопроводов; подъем этих участков на поверхность; очистка наружной поверхности от следов коррозии и остатков старой антикоррозийной изоляции; замена изношенных участков трубопроводов новыми; наложение новой изоляции; укладка трубопровода в траншею. При наличии мелких повреждений (трещины, раковины и т.д.) трубопровод из работы не выключается. При нетоксичных продуктах ремонт осуществляется наваркой заплат. Разрывы стыков и крупные трещины временно изолируются наложением хомутов. После освобождения трубопровода от продукта поврежденные места вырезаются и ввариваются катушки.

Трубопроводы диаметром до 300 мм, уложенные на глубине не более 1,2 м, ремонтируются с подъемом и укладкой их над траншеей на лежаки. При диаметре более 300 мм ремонт выполняется непосредственно в траншее с подъемом трубопроводов на высоту 60-70 см от дна траншеи с укладкой их на лежаки.

Основным видом ремонта подземных трубопроводов является замена изношенного участка новым. При этом способе извлеченный из траншеи трубопровод разрезается на отдельные части и увозится на ремонтную базу. Новая секция вваривается в коллектор.

При подъеме и опускании трубопровода в траншею наиболее сварные стыки усиливают муфтами или планками. При усилении планками используется угловой или полосовой профиль. Для лучшего прилегания планок к трубопроводу в середине планок делается выгиб.

При усилении муфтами их длина принимается равной 300 мм для труб диаметром 200-377 мм и 350 мм для труб диаметром 426-529 мм. Диаметр муфты принимается на 50 мм больше диаметра трубопровода. Толщина стенки муфты и трубопровода должны быть одинаковы.

При ремонте иногда нужно подключиться к действующим трубопроводам соседних цехов. Такая необходимость возникает и при подключении нового аппарата к действующим цеховым трубопроводам. Подобные врезки чаще всего осуществляются в период остаточных ремонтов.

Врезка в действующий трубопровод проводится с использованием приспособления. К трубопроводу в месте врезки подгоняется и приваривается патрубок с фланцем. К этому фланцу на шпильках присоединяется задвижка требуемой серии.

К задвижке на фланце крепится приспособление, состоящее из сверла и коронки, на которой укреплены резцы, штока, сальника, грундбуксы, упорника шарикоподшипника и штурвала. Вращением коронки при помощи штурвала в стенке основного трубопровода вырезается отверстие требуемого диаметра.

После этого шток с коронкой поднимается выше клинкета задвижки и последняя закрывается. Затем с задвижки снимается приспособление, и к отводящему патрубку присоединяется новый трубопровод.

После окончания капитального ремонта трубопроводов проводится проверка качества работ, промывка или продувка, а затем испытание на прочность и плотность. Технологическая аппаратура перед испытанием отключается, концы трубопровода закрываются заглушками.

Заглушаются все врезки для контрольно-измерительных приборов. В самых низких точках ввариваются штуцеры с арматурой для спуска воды при гидравлическом испытании, а в самых высоких – воздушки для выпуска воздуха.

В начальных и конечных точках трубопровода, а также на насосах и компрессорах устанавливаются манометры с классом точности измерения не ниже 1,5.

Гидравлическое испытание на прочность и плотность обычно проводится до покрытия тепловой и антикоррозионной изоляцией.

Величина испытательного давления должна быть равна 1,25 максимального рабочего давления, но не менее 0,2 МПа для стальных, чугунных, винипластовых и полиэлителеновых трубопроводов. Давление при испытании выдерживается 5 минут, после чего оно снижается до рабочего значения.

При этом трубопровод тщательно осматривается. Сварные швы обстукиваются легким молотком. После проведения испытания открываются воздушки и трубопровод полностью освобождается от воды.

Пневматическое испытание осуществляется воздухом или инертным газом. При этом выдерживается давление, равное 1,25 максимального рабочего давления, но не менее 0,2 МПа для стальных трубопроводов.

Испытание на прочность чугунных и пластмассовых надземных трубопроводов не проводится.

Пневматическое испытание трубопроводов на прочность не проводится также в действующих цехах, на эстакадах, в каналах, т.е. там, где находятся действующие трубопроводы. Газопроводы, работающие при давлении до 0,1 МПа, испытывают давлением, которое устанавливается проектом. При наличии чугунной арматуры пневматическое испытание трубопроводов на прочность проводится при давлении выше 0,4 МПа.

Эксплуатация и ремонт морских трубопроводов

Трубопроводный транспорт России, имеющий почти 100-летнюю историю, является крупнейшим в мире. Однако, морские трубопроводы (МТ) используются сравнительно недавно.

Построены и введены в эксплуатацию морские участки газопроводов: «Северо-Европейский» (Nord Stream или СЕГ) в Балтийском море, «Голубой поток» и «Туапсе-Джубга» в Черном море.

Трубопроводный транспорт России, имеющий почти 100-летнюю историю, является крупнейшим в мире. Однако, морские трубопроводы (МТ) используются сравнительно недавно.

Построены и введены в эксплуатацию морские участки газопроводов: «Северо-Европейский» (Nord Stream или СЕГ) в Балтийском море, «Голубой поток» и «Туапсе-Джубга» в Черном море.

Морские нефтепроводы относительно небольшой протяженности имеются в Печерском море (отгрузочый трубопровод Варандейского нефтяного терминала), на Балтике (месторождение Д-6) на шельфе Сахалина.

В стадии проектирования находятся МТ от Штокмановского ГКМ в Баренцевом море и Киринского ГКМ на шельфе острова Сахалин, «Южный поток» в Черном море. В дальнейшем, по мере развития работ на арктическом шельфе, следует ожидать существенного увеличения количества МТ.

Эксплуатация МТ, по отношению к эксплуатации трубопроводов на суше, имеет определенную специфику, которая недостаточно отражена в действующей в РФ нормативной документации.

Вопросы обеспечения безопасной эксплуатации этих трубопроводов в настоящее время решаются, главным образом, на основе проектов, ориентированных, преимущественно, на внутритрубную диагностику. Такой принцип не соответствует современным требованиям надежности и безопасности опасных производственных объектов. Только системный подход, ориентированный на полномасштабное выполнение задачи контроля МТ в реальном времени, а также своевременное и качественное выполнение обследований, технического обслуживания и ремонтно-восстановительных работ могут быть гарантией безопасной эксплуатации МТ в условиях Арктического шельфа. Какие шаги необходимо сегодня предпринять для обеспечения такого подхода?

Особенности морских трубопроводов

При проектировании и строительстве надежность и безопасность МТ обеспечиваются по повышенным требованиям, по отношению к проложенным на суше.

Это вызвано особыми (морскими) условиями, такими как, достаточно агрессивная морская среда, подводное расположение, повышенная протяженность без промежуточных компрессорных станций, воздействия морского волнения, ветра и течений, сейсмичность, сложный рельеф дна, ограниченные возможности подготовки и контроля трассы, затрудненность или невозможность реализации стандартного для магистральных газопроводов регламента обслуживания и ремонтов и т.д.

В качестве специальных мер обеспечения безопасности МТ можно указать следующие:

1. установка вдоль трассы МТ охранных зон (на расстояние до 500 м от оси трубопровода) с особым режимом мореплавания и хозяйственной деятельности, определяемым на федеральном уровне;
2. обеспечение защиты МТ от коррозии, в значительной степени определяющей его надежность и безопасность, на весь срок его эксплуатации и только комплексно (наружным и внутренним покрытием и средствами катодной защиты);
3. использование в конструкции МТ изолирующих соединений с системой защиты от коррозии (фланец или муфта) от сухопутных участков;
4. учет при проектировании МТ всех возможных воздействий на трубопровод, которые могут потребовать дополнительной защиты, а именно:

• -возникновение и распространение растрескивания или смятия труб и сварных швов в процессе монтажа или эксплуатации;
• -потеря механических свойств трубной стали;
• -недопустимо большие пролеты трубопровода на дне;
• -эрозия морского дна;
• -удары по трубопроводу якорями судов или рыболовецких тралов;
• -сейсмические воздействия;
• -нарушение технологического режима транспортировки газа.

1. выполнение при проектировании МТ анализа допустимых пролетов и устойчивости трубопровода на дне моря, а также расчета патрубков — ограничителей лавинного смятия трубопровода в процессе его укладки на больших глубинах моря;
2. заглубление МТ в дно на участках его выхода на берег ниже прогнозируемой глубины размыва дна акватории или берегового участка на весь период эксплуатации морского трубопровода;
3. прокладка МТ по поверхности дна моря только при условии обеспечения его проектного положения в процессе всего периода эксплуатации (исключается возможность его всплытия или подвижек под воздействием внешних нагрузок или повреждения рыболовецкими тралами или якорями судов), при необходимости, дно акватории предварительно подготавливается либо трубопровод укладывается в траншею;
4. выбор способа защиты МТ в зависимости от местных условий окружающей среды и степени потенциальной угрозы каждого воздействия на газопровод;
5. проектирование МТ свободным от препятствий потоку транспортируемого продукта (в случае применения кривых искусственного гнутья или фитинговых изделий, их радиус принимается не менее 10 диаметров трубопровода, что достаточно для свободного прохождения очистных и контрольных устройств).

Для обеспечения безопасности транспортировки углеводородов и снижения риска при проектировании и сооружении подводных трубопроводов используются самые современные достижения в области их строительства, повышенные требования промышленной безопасности, высококачественные трубы, сварочные и изоляционные материалы, системы контроля и т.д.

Данное обстоятельство объективно создает условия для повышения надежности и безопасности МТ, что подтверждается отсутствием аварий на всех МТ, введенных в эксплуатацию в нашей стране. Тем не менее, аварийность на морских трубопроводах является реальным фактом и должна учитываться при проектировании, строительстве и эксплуатации каждого МТ.

Аварийность на морских трубопроводах

Данные по аварийности на морских трубопроводах достаточно широко представлены в доступных источниках информации.

Например, они публикуются Управлением трубопроводной безопасности (OPS) Министерства транспорта США (нефтепроводы, газопроводы), а также соответствующими организациями Европейского сообщества.

На основании анализа имеющихся данных о примерно 700 случаях аварийной разгерметизации подводных трубопроводов (за примерно 40 летний период), были установлены основные причины их разрушений.

Рис. 1

Распределение общего числа разрушений подводных трубопроводов в зависимости от вызвавших их причин

Доминирующими причинами аварийных ситуаций являются: коррозия — 50%, механические повреждения (воздействия якорей, тралов) вспомогательных судов и строительных барж — 20% и повреждения, вызванные штормами, размывами дна — 12%. При этом большинство инцидентов произошло на участках МТ в непосредственной близости от платформ (в пределах ~15,0 м), в том числе, на стояках.

1. На основании анализа статистических данных по аварийности морских трубопроводов было выявлено, что с учетом принятых мер для повышения надежности и безопасности МТ, интенсивность аварий на морских трубопроводах постоянно сокращалась и в настоящее время находится в пределах 0,02 — 0,03 аварий в год на 1000 км их протяженности.
2. Для сравнения, в начальный период использования МТ (70 — годы прошлого века) интенсивность аварий на морских трубопроводах в Мексиканском заливе составляла 0,2 аварий/год/1000 км трубопроводов и 0,3 аварий/год/1000 км — в Северном море.
3. Для сравнения — в России средняя частота аварий составляет 0,17 аварий/год/1000 км для газопроводов и 0,25 аварий/год/1000 км для нефтепроводов.

При эксплуатации МТ, несмотря на принимаемые меры безопасности, имеются реальные угрозы их повреждения или нарушения работоспособности.

К этим угрозам следует отнести дефекты трубопровода, нештатные технологические процессы и режимы, техногенные опасности, процессы и явления в геологической среде, природно-климатические и геологические факторы, действия третьих лиц, научная, промышленная, военная деятельность в районах размещения МТ и другие причины.

Степень опасности аварий морских трубопроводов

Аварии морских трубопроводов создают опасность нарушения экологического равновесия морской и геологической сред в районах их использования.

Степень опасности аварий значительно увеличивается в арктических и дальневосточных морях России, которые характеризуются низким уровнем интенсивности естественной биологической очистки, что в случае аварийных разливов нефти может привести к длительному загрязнению морской воды и донных отложений.

В случае аварии на морском трубопроводе, экологический ущерб будет определяться размером платежей за сверхнормативное загрязнение окружающей среды и стоимостью работ по локализации и ликвидации аварийного разлива.

В морских условиях истечения, из-за отсутствия надежной системы обнаружения утечек, а также сложностью проведения работ по ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов в море, можно ожидать утечек с существенно более высокими значениями, чем среднестатистические для действующих сухопутных трубопроводов.

Реальность аварий МТ, степень их опасностей, не большой опыт и возможные риски эксплуатации МТ требуют адекватных мер обеспечения безопасности, которые, в соответствии с требованиями ФЗ от 27.12.2002 № 184-ФЗ «О техническом регулировании», должны быть отражены, прежде всего, в подходах к организации эксплуатации МТ.

Анализ зарубежного опыта регулирования эксплуатации морских газопроводов

За рубежом установлено достаточно жесткое регулирование эксплуатации морских трубопроводов. Основные документы из числа общепризнанных международных стандартов (изданных в США, Великобритании, Норвегии, Нидерландах и т.д.), указаны в таблице.

В Европе регулирование эксплуатации морских газопроводов реализуются в форме Директив Европейского Союза, которые утверждаются членами Европейского Союза.

При этом широко используется метод ссылок на действующие специальные нормативные документы по магистральному морскому трубопроводному транспорту, получившие положительную оценку по результатам длительного применения (примерно 20 стандартов серии ISO, стандарты США, Норвегии, Канады и др.), такие как:

-АРI — 1111 «Проектирование, строительство, эксплуатация и ремонт морских трубопроводов для углеводородов», Практические рекомендации. 1993 (стандарт США);

-Det Norske Veritas» (DNV) «Правила для подводных трубопроводных систем», 1996 г.( стандарт Норвегии);

-ВS 8010. «Практическое руководство для проектирования, строительства и укладки трубопроводов. Подводные трубопроводы». Части 1, 2 и 3, 1993 г. (британский стандарт);

-стандарт США АSМЕ В 31.8 «Нормативы по транспортировке газа и распределительным трубопроводным системам», 1996 г.;

• -стандарт США МSS -SР — 44 «Стальные фланцы для трубопроводов», 1990г.
• -ASME B31.4-2006 «Трубопроводные системы для транспортировки жидких углеводородов и других жидкостей»;
• -ASME B31.8-2003 «Системы трубопроводов газа и газораспределение»; -CAN-Z183-M86 «Системы нефтегазопроводов»;
• -ASTM 96 «Абразивостойкость покрытий трубопроводов».

Чаще других используются стандарты компании Det Norske Veritas (DNV). В частности, на их основе создан морской участок СЕГ и проектируется газопровод со Штокмановского ГКМ.

Система стандартов DNV связывает безопасность с устранением угрозы причинения вреда персоналу, имуществу и/или окружающей среде, а риск — с размером причиненного ущерба. Указанный подход ориентирован на баланс действий по управлению эксплуатационными и технологическими рисками для нахождения устойчивого равновесия между безопасностью, функциональными возможностями и стоимостью.

Требования распространяются на инспекции и ремонт трубопроводов. При этом должны быть установлены основные положения инспекций и контроля, базирующихся на детальных программах, принципы формирования которых пересматриваются через 5-10 лет.

В соответствии с разделом B 200 стандарта DNV, трубопроводная система в обязательном порядке должна обеспечиваться текущим контролем (инспекцией) в течение времени эксплуатации.

Стандарты DNV предписывают обследование конструкции морских трубопроводов и обнаружение дефектов (разд. 10, п. В, Е DNV-OS-F-101), инспекцию и контроль внешней и внутренней коррозии (разд. 10, п.

С, D DNV-OS-F -101).

1. При этом «Параметры, которые могут угрожать работоспособности трубопроводной системы, должны контролироваться и оцениваться с той частотой, которая позволит принять меры по устранению неисправности прежде, чем система будет повреждена».
2. В целом, изложенные в стандартах DNV положения и требования носят рекомендательный характер и не содержат конкретных положений по технике и технологиям их решения.
3. Нормативное регулирование эксплуатации морских трубопроводов в РФ
4. По результатам рассмотрения и анализа действующей нормативно-правовой базы в части требований федеральных органов власти и надзорных органов к организации и производству работ по обследованию, эксплуатации и ремонту морских участков газопроводов, можно отметить следующее.

1. В настоящее время проходит обновление всей существующей нормативной базы строительства путем актуализации СНиП и ГОСТ, внедрения стандартов Европейского союза, а также создание единой нормативной базы Таможенного союза России, Белоруссии и Казахстана и ЕврАзЭс.

2. Операторы трубопроводов имеют возможность формировать собственную нормативную базу, не противоречащую федеральному законодательству, как путем разработки новых документов, так и путем признания действующих нормативных документов — российских и международных.

3.

В Российской Федерации директивно установлены общие требования обеспечения безопасности морского трубопроводного транспорта нефти и газа путем соответствующей организации и порядка проведения работ по их обследованию, эксплуатации и ремонтам.

Детальная нормативно-техническая документация, регламентирующая организацию, проведение и контроль этих работ на федеральном уровне отсутствует, поскольку предполагается, что она будет разрабатываться на уровне организаций и предприятий.