Технология ремонта участка трубопровода

« Назад

24.12.2009 08:09

В июньском (2008 г.) номере журнала OIL&GAS JOURNAL RUSSIA была опубликована обзорная статья по перспективным способам ремонта трубопроводов. В данной статье были рассмотрены методы ремонта с применением технологий КМТ, РСМ, УКМТ и Клок Спринг. Статья вызвала резонанс, и коллектив авторов получил от читателей немало вопросов.

Вопросы можно разделить на три группы. Первый и наиболее часто задаваемый – можно ли производить ремонт трубопроводов при помощи УКМТ на заболоченных участках? Да, можно.

За последние полтора года объем ремонтных работ, проведенных с применением УКМТ, вырос на порядок. Запланированные на зиму 2008 – 2009 г.г. объемы ремонтных работ на заболоченных участках были выполнены полностью и в срок.

Сейчас ведутся работы по плану на зиму 2009 – 2010 г.г. и формируется пакет заказов на этот сезон 2010 – 2010 г.г.

Другая часть вопросов касается непосредственно технологии ремонта трубопроводов с помощью УКМТ в условиях низких температур и на заболоченных участках. Очень часто эти факторы накладываются. В этом случае производить ремонтные работы становится крайне неудобно: летом к ремонтируемому участку не добраться, а зимой сложно работать – холодно.

Холодом русского человека не напугать, поэтому на зиму планируются те ремонтные работы, которые невозможно или сложно производить в теплый сезон. Но их настолько много набирается, что на первый план выходят такие характеристики как скорость и технологичность проведения ремонтных работ при относительной дешевизне.

Так какие же все-таки сложности сопровождают проведение ремонта трубопроводов с применением УКМТ в зимнее время и на заболоченных участках? Ответ прост – ровно такие же, что и при ремонте другими способами. В таком случае еще один резонный вопрос: в чем же тогда преимущество УКМТ-технологии? И здесь вполне очевидный ответ.

Да, отремонтировать дефектный участок путем замены катушки спокойнее, только не всегда это технически возможно, да и стоит недешево. За те деньги, которые тратятся на замену одной катушки можно произвести десяток ремонтов с помощью УКМТ. Так, для проведения ремонта трубопровода методом замены катушки требуется раскачка трубопровода.

Что летом, что зимой, что в сухой местности, что на болоте – это мероприятие и хлопотное, и дорогостоящее. Шурф для замены катушки требуется достаточно большой. Из него нужно отводить воду в течении всего времени ремонта, на который уйдет как минимум целая рабочая смена.

При проведении ремонта с помощью УКМТ тоже нужен шурф, но значительно меньше по размеру, чем для замены катушки как в плане, так и по глубине, а именно под трубой. Поскольку процесс установки УКМТ занимает не более двух-трех часов, то и воду из шурфа отводить проще. Трубопровод раскачивать не требуется. Огневых работ нет.

Использовать грузоподъемную технику нет необходимости, так как все элементы УКМТ даже для ремонта трубопроводов диаметром 1420 мм легко поднимаются двумя монтажниками.

Благодаря перечисленному выше ремонт с помощью УКМТ с точки зрения организационно-технических мероприятий значительно проще, а значит и дешевле, чем ремонт путем замены катушки. При этом УКМТ позволяет ремонтировать все виды дефектов потери металла, в том числе и те, которые ранее требовали замены катушки в обязательном порядке.

Таким образом, несомненными достоинствами ремонта с помощью УКМТ являются:

• ремонт трубопровода без остановки перекачки продукта
• не требуется раскачка трубопровода
• минимальные земляные работы
• отсутствие огневых работ
• высокая технологичность применяемых материалов и изделий
• высокая скорость ремонтных работ
• низкая стоимость ремонта в целом

Эти факторы имеют ключевое значение в ситуации, рассматриваемой в настоящей статье.

Несколько слов непосредственно о ремонте трубопроводов с применением УКМТ. Рассмотрим два конкретных примера. Первый. Ремонт нефтепровода диаметром 273 мм на заболоченном участке в холодное время года. Второй. Срочный ремонт дефекта протяженностью более 0,5 м на газопроводе диаметром 377 мм в условиях зимы.

Прежде чем перейти к описанию технологии ремонта, необходимо оговориться, что УКМТ – это не просто муфта, а целый комплекс, включающий в себя следующие материалы и конструктивные элементы:

• выравнивающая шпатлевка на эпоксидной основе
• клеевой состав (суперклей)
• стеклопластиковый вкладыш
• стягивающий элемент, состоящий из двух полумуфт, намотанных на четырех осях из нержавеющей стали, шарнирно соединенных с одной стороны при помощи композитных колец, а с другой стороны стягиваемых болтами
• магнитный маркер, позволяющий регистрировать УКМТ внутритрубными диагностическими снарядами
• электромагнитный маркер, позволяющий обнаружить отремонтированный с помощью УКМТ участок трубопровода после его засыпки с поверхности земли.

Фото 1. Дефектный участок трубопровода в болоте

На первом примере рассмотрим технологию ремонта трубопровода с применением УКМТ (см. Фото 1). Независимо от условий проведения, пошагово ремонт включает в себя следующие операции (без учета земляных работ):

1 шаг. Очистка дефектного участка трубопровода от изоляции и продуктов коррозии.Инструкцией по установке УКМТ зачистка трубопровода строго до металлического блеска не требуется, но качество подготовки поверхности металла дефектного участка сказывается на качестве ремонта в целом.

Фото 2. Участок трубопровода, подготовленный к установке УКМТ, с нанесенным клеевым составом

2 шаг. Выравнивание дефектов заподлицо с поверхностью трубы и нанесение клеевого состава. В данном случае производится ремонт трубопровода с расслоением стенки, поэтому выравнивание дефекта заподлицо с поверхностью трубы не требовалось. При нанесении клеевого состава критичным условием является температура трубы. Она не должна быть ниже -7°С.

Но в редких случаях перекачиваемый продукт, а соответственно и сам трубопровод, даже в самый лютый мороз, бывает холоднее. Поэтому в этом процессе проблем обычно не бывает. Применяемый клеевой состав наносится очень легко, поэтому его равномерное нанесение на зачищенный ремонтируемый участок не составляет никаких проблем (см. Фото 2.

Участок трубопровода, подготовленный к установке УКМТ, с нанесенным клеевым составом).

3 шаг. Установка вкладыша. Вкладыш изготавливается из стеклопластика по прочности, не уступающей металлу трубы, и служит для наращивания толщины стенки трубопровода на дефектном участке, а также исключения механической нагрузки на сварные стыки, попадающие под муфту.

4 шаг. Монтаж стяжного элемента муфты. Поверх вкладыша устанавливается стяжной элемент, состоящий из двух полумуфт. Его шарнирная конструкция позволяет смыкать полумуфты в муфту легко и быстро, а удлиненные юбки болтов и качественная резьба обеспечивает их наживление отруки.

Болтовые соединения предусматривают сначала предварительную протяжку болтов, а затем окончательную затяжку болтового соединения УКМТ с тарированным усилием, указанным в Паспорте муфты для каждого диаметра трубопровода.

Тарированное усилие затяжки обеспечивается динамометрическим ключом.

Фото 3. УКМТ с зашпатлеванными технологическими пазухами

5 шаг. Защита от коррозии. Оси полумуфт изготавливаются из нержавеющей стали. Они полностью электрически развязаны с трубопроводом. УКМТ комплектуется болтами либо из нержавеющей стали, либо из высокопрочной стали, защищенными от коррозии гальваническими методами.

Но в любом случае после монтажа муфты все технологические пазухи на УКМТ, в том числе в местах болтовых соединений, зашпаклевываются. На Фото 3 серая, а на Фото 4 коричневая область муфт – это зашпатлеванные технологические пазухи УКМТ. Фото 3.

УКМТ с зашпатлеванными технологическими пазухами

Вкладыш и стяжной элемент УКМТ изготавливаются из устойчивого к воздействию агрессивных сред высокопрочного стеклопластика и, являясь диэлектриками, полностью обеспечивают гидроизоляцию отремонтированного дефектного участка трубопровода. Кроме того, с помощью термоусаживающейся ленты надежно герметизируются примыкания вкладыша УКМТ к существующей изоляции трубопровода.

6 шаг. Установка маркеров. По завершении гидроизоляции отремонтированного с помощью УКМТ участка трубопровода на трубу устанавливается магнитный маркер, а в процессе засыпки шурфа над местом ремонта в толще грунта оставляется электромагнитный маркер.

При помощи УКМТ можно ремонтировать протяженные дефекты. На Фото 4 показан отремонтированный участок газопровода диаметром 377 мм с дефектом протяженностью вдоль оси более 0,5 м.

Вернемся к вопросам читателей. Третья группа вопросов касается обучения методу ремонта трубопроводов с помощью УКМТ.

Фото 4. Отремонтированный с помощью УКМТ участок трубопровода с дефектом протяженностью вдоль оси более 0,5 м.

Безусловно, обучение специалистов для ремонта трубопроводов с применением УКМТ является очень важным аспектом. Конечно, в данном случае общий принцип «чем больше опыт, тем выше качество и скорость» тоже работает, но стартовые знания все-таки нужны и важны.

Сейчас на предприятиях, желающих собственными силами производить ремонт с применением УКМТ, проводится выездное обучение непосредственно на объекте, но мера эта временная, так как удовлетворить возрастающий спрос становится непросто.

Решение данной задачи выделилось в отдельное направление.

В настоящее время достигнуты договоренности с Научно-учебным центром «КАЧЕСТВО» о совместной разработке программы обучения методу ремонта трубопроводов с помощью УКМТ, а также согласовании этой программы в органах Ростехнадзора России.

Реализация мероприятий по созданию и утверждению программы обучения позволит наладить проведение плановой подготовки ремонтного персонала магистрального трубопроводного транспорта, нефтегазодобывающих предприятий, а также прочих предприятий, эксплуатирующих трубопроводы, с выдачей удостоверений установленного образца.

Замена и ремонт участка трубопровода под давлением

Трубопроводы служат для транспортировки от поставщика к потребителю рабочих сред в разных агрегатных состояниях – жидких, газообразных. Механические повреждения, другие явные и скрытые дефекты труб требуют срочного ремонта, в отдельных случаях необходима замена участка трубопровода. Если невозможно остановить транспортировку рабочей среды, приходиться проводить ремонтные работы на инженерном устройстве под давлением. В этом случае замена и даже небольшие восстановительные работы сопряжены с рядом трудностей, требуют особого подхода, применения специальных методов, а также оборудования.

Методы и способы ремонта и замены участков трубопроводов под давлением

Для ремонта участков труб под давлением применяют несколько способов и технологий, среди которых можно выделить основные:

• замена поврежденных частей под давлением;
• при помощи заплаток, хомутных устройств, прижимных элементов;
• стальными муфтами с полным охватом;
• бандажирование – использование намоток из композитных материалов;
• Шлифовка, наплавка металла – для устранения незначительных дефектов на наружной поверхности трубы;
• технология U-лайнер.

Аварийный ремонт, производимый с помощью наложения заплаток, прижимных элементов, хомутов, заглушек (чопиков), относится к экстренным методам, может применяться как временные меры.

Ремонт трубопроводов под давлением должен осуществляться в соответствии с нормативными документами – ГОСТов, СП, СНиП и т. д. Нарушение требований может привести к аварийным ситуациям, ущербу в больших масштабах.

Особенно важно тщательно соблюдать нормативы, когда выполняется ремонт участка трубопровода, транспортирующего нефть или газ.

Замена участка трубопровода под давлением без остановки перекачки рабочей среды – сложный технологический процесс. Такой ремонт требует большой подготовительной работы, высокой квалификации работников, наличие специального оборудования для диагностики, проведения ремонтных работ и последующих испытаний.

Чтобы не останавливать транспортировку рабочей среды, производится байпасирование дефектной части – отвод потока по дополнительному пути. Для этого осуществляют врезку в трубопровод под давлением. Такие манипуляции можно проводить на трубах различных типоразмеров, материалов – чугуна, стали, полиэтилена низкого давления, асбестоцемента, цемента и т. д.

Технология врезки и байпасирования под давлением относится к безостановочным методам. Такой подход обеспечивает оперативное изолирование поврежденного участка трубы. При этом в остальных частях линейного транспортного канала сохраняются рабочие параметры.

Ремонт и замена поврежденного участка трубопровода под давлением

Технология замены или ремонта дефектной части трубопровода под давлением методом байпасирования состоит из нескольких этапов:

• Анализируют состояние трубы, изучается техническая документация, результаты диагностического исследования.
• Проводятся подготовительные работы – выкапывается траншея, подвозятся необходимые элементы, а также запасные части, доставляется техника и оборудование.
• Определяют границы участка, подлежащего замене или ремонту.
• Проводят байпасирование – для этого к трубе приваривают фитинги с двух сторон участка за пределами намеченных границ. На фитинги устанавливаются сендвич-клапана. Затем осуществляют врезку в действующий линейный транспортировочный и производится блокировка «Стоп-Системы» с двух сторон. Прокладывают байпас – параллельная линия для отвода рабочего потока. На основной трубопровод устанавливают внутренние и внешние заглушки.
• Изымают поврежденную часть.
• Приваривают новая часть трубы.
• Проводят испытания.
• Восстанавливают работа основного транспортировочного канала.

Такой способ ремонта гарантирует поставку рабочей среды потребителю в привычном режиме, при этом можно проводить работы без нанесения ущерба окружающей среде.

Технология U-лайнер – современный бестраншейный способ восстановления поврежденного участка.

Суть технологии заключается в вводе внутрь трубы, так называемого «чулка», который выполнен из пропитанного эпоксидными композициями стекловолокна. Такая конструкция является высокопрочной и самонесущей.

Установка стекловолоконного устройства происходит через два небольших котлована, устроенных над границами поврежденного участка трубопровода.

Новые технологии позволяют проводить ремонтные работы, замену поврежденных отрезков под давлением без отключения транспортировки рабочей среды. У такого подхода есть преимущества.

Экономически целесообразно применять безостановочный метод без отключения трубопровода – у поставщика нет издержек, у потребителей нет дискомфорта. Работы проводятся быстро, так как не затрачивается время на перезапуск инженерных сетей.

Обслуживание и ремонт участка нефтепровода с помощью инновационных технологий и техники требует минимального времени, проходит без потерь производительности транспортировочного узла.

Ремонт трубопроводов

Мероприятия по ремонту трубопроводов представляют собой комплекс мер, направленных на восстановление функционала и герметичности магистралей. Работы проводятся в рамках линии либо отдельного участка, могут включать замену или восстановление смежного оборудования.

К прокладке трубопроводов, ремонту и прочим работам с этими системами допускаются аккредитованные организации, располагающие штатом квалифицированных сотрудников и парком специализированной техники. Это гарантирует оперативное восстановление дефектных элементов и участков, соблюдение технологических и экологических нормативов.

Протечки — наиболее распространенная проблема, приводящая к ремонту трубопровода. Они возникают в результате износа прокладок, повреждения труб или запорной арматуры.

Признаки, свидетельствующие о необходимости ремонта либо замены трубопровода:

• изменение физико-химических параметров транспортируемого продукта;
• снижение напора, ухудшение пропускной способности линии;
• обнаружение утечек;
• эксплуатация системы на протяжении 20 лет.

В рамках ремонта трубопровода устраняется выявленная неисправность, а также выполняется комплексная диагностика сети.

Работы могут включать следующие операции:

• замена либо капитальный ремонт запорной и учетной арматуры;
• удаление отложений, образовавшихся на внутренней поверхности трубопровода;
• аварийное восстановление системы чулочным способом.

Применяемые технологии и инструменты подбираются индивидуально, зависят от внешних факторов, назначения трубопровода и особенностей его эксплуатации.

Ремонт теплотрассы

Восстановление систем отопления, как правило, проводится в аварийном режиме. Это обусловлено повышенной температурой транспортируемого продукта и интенсивным использованием трубопровода.

Профильные организации подбирают оптимальные методы ремонта, сокращающие время остановки системы. Это особенно актуально в зимний период.

Замена и ремонт комплектующих осуществляется с учетом ряда факторов:

• способ прокладки трубопровода;
• температура теплоносителя;
• параметры объектов, подключенных к магистрали;
• особенности зоны, в которой проводятся работы.

Высокий нагрев линии усложняет диагностику и восстановление, увеличивает срок устранения неисправностей.

При ремонте трубопровода, проложенного открытым способом, возникает минимум сложностей. Существенно проще заменять компоненты, появляется возможность быстрого проведения сварочных работ.

Ремонт трубопроводов, проложенных под землей, выполняется бестраншейным методом. Это оптимальное решение по соотношению качество-скорость, оно высоко ценится отраслевыми специалистами.

Ремонт водопровода

Плановый или аварийный ремонт водопровода осуществляется эксплуатирующей организацией. С целью восстановления водоснабжения производится устранение течей, установка новой запорной арматуры, прочистка существующего контура от загрязнений.

Продолжительность ремонта зависит от сложности поломки и степени повреждения магистрали. В наиболее сложных ситуациях выполняется фрагментарная замена участка.

Наряду с ремонтом водопровода может идти обслуживание канализации. Основной причиной неисправности в данных сетях являются засоры. Они скапливаются на стенках трубопровода, снижая его пропускную способность. Удаление загрязнений выполняется механическим или химическим способом. Во втором случае учитывается материал, из которого выполнены трубы.

Стоимость ремонта трубопроводов

Цена ремонта трубопроводной линии или ее участка зависит от нескольких факторов:

• назначение сети (транспортировка питьевой воды, технической жидкости, теплоносителя);
• способ прокладки магистрали;
• параметры устройства системы;
• материал, из которого выполнены трубы;
• степень износа и загрязненности линии;
• внешние условия, препятствующие работе;
• особенности рельефа участка;
• глубина залегания трубопровода;
• сезонность, погодные условия;
• потребность в технике.

Работы по монтажу и демонтажу линий оцениваются в погонных метрах. Определение затрат на ремонт запорной арматуры производится с учетом числа точек.

При необходимости выполняются прочие операции, сопряженные с ремонтными мероприятиями. Данные работы требуют согласования с заказчиком, оплачиваются отдельно.

Заказать ремонт трубопроводов

Компания «ЭкоМонтаж» оказывает широкий спектр услуг, связанных с ремонтом трубопроводов. Работы выполняются согласно отраслевым нормативам, могут проводиться в городской черте, на ответственных и опасных предприятиях.

Организация обладает рядом конкурентных преимуществ:

• Собственный парк техники. В ремонтных операциях участвуют корпоративные машины. Это исключает потери времени на аренду оборудования, позволяет незамедлительно приступить к ремонту.
• Профессиональный подход. Сотрудники компании — квалифицированные специалисты, обладающие необходимыми знаниями и навыками. Персонал оперативно решает поставленные задачи, соблюдает требования ГОСТов и СНиПов.
• Выполнение работ любой сложности. Организация участвует в экстренных и плановых ремонтах. Возможно восстановление многоуровневых канализационных, водо-, тепло- и газопроводов, изобилующих ответвлениями и арматурой.
• Прозрачный расчет цены. Стоимость услуг прописана в штатном прайсе, смета рассчитывается согласно выполненным работам. Компания не взимает дополнительные комиссии, не использует повышающие коэффициенты без объективных причин.

Содействие в оформлении заявки на ремонт трубопроводов, замену их узлов и участков оказывают штатные консультанты. Они информируют о параметрах услуг, предлагают решения, соответствующие требованиям клиента. Связаться со специалистами можно посредством телефона, e-mail или электронной формы на сайте.

Сотрудничество с ответственными исполнителями — гарантия качественного проведения ремонта при минимальных финансовых издержках.

Получить консультацию специалиста

Какие есть способы ремонта труб

Существующие методы ремонта трубопроводов

Анализ публикаций и патентный поиск по способам ремонта поврежденных магистральных и распределительных трубопро­водов позволил все существующие способы укрупненно разде­лить по технологическим признакам и применяемому оборудова­нию на следующие четыре группы:

1. Способы ремонта, связанные с полной заменой дефектного участка трубопровода новым трубопроводом.
2. Способы ремонта, которые предусматривают герметизацию поврежденного участка трубы снаружи.
3. Способы ремонта, в которых герметизация осуществляется изнутри трубопровода.
4. Способы ремонта по так называемому типу «труба в тру­бе», в которых в поврежденный участок трубопровода вставля­ется новая труба меньшего диаметра.

Первая группа способов ремонта является до настоящего времени традиционной технологией. Учитывая, что ремонт, свя­занный с заменой поврежденного участка новой трубой, доста­точно дорогой, его целесообразность вытекает из наличия круп­ных дефектов трубопровода, или его полного износа.

Рассмат­риваемые способы проще реализуются для открытых трубопро­водов. Здесь основной трудностью является отсечение продукта перекачки на дефектном участке и удаление его остатков из зон сварки.

В случаях подземных трубопроводов в основном требуется полное вскрытие поврежденного участка, что значительно увеличивает трудоемкость способов, особенно в труднодоступ­ных местах.

Существуют технологии замены дефектного участка трубо­провода новым трубопроводом без вскрытия.

Суть этих техноло­гий заключается в том, что старая труба разрушается с помощью специальных приспособлений, и ее измельченные сегменты либо удаляются, либо вдавливаются в грунт коническим расширите­лем, освобождая тем самым проход для укладывания новой трубы.

Разрушение изношенных труб производят двумя способа­ми — динамическим и статическим. Динамический способ осу­ществляется с помощью пневмопробойника, перемещающегося внутри старого трубопровода.

Статический способ разрушения трубопроводов осуществляется с помощью режущего рабочего органа, выполненного либо в виде конусной головки, снабженной плоским ножом из высокопрочной стали, либо в виде роликового ножа (фрезы) с расширителем.

Привод режущего рабочего органа осуществляется с помощью специального оборудования. В настоящее время оборудование для бестраншейного ремонта и замены трубопроводов изготавливается более чем двад­цатью зарубежными фирмами. В России серийного изготовле­ния такого оборудования нет. На Одесском заводе строительно­-отделочных машин изготавливают комплексы типа МПС-01, МПС-01-01 для замены труб диаметром 150-250 мм.

Как можно заметить, данные технологии достаточно сложны они требуют сложных и дорогих механизмов для разрушения старой трубы и приспособлений для их проталкивания. Дефект­ный участок трубопровода должен быть ветхим для его полного и беспрепятственного удаления и, кроме того, не очень искрив­ленным и протяженным.

При ремонте подводных трубопроводов трудоемкость рас­сматриваемых способов, относящихся к первой группе, еще бо­лее возрастает, что связано не только с освобождением дефект­ного участка трубопровода от грунта, но и часто с его подъемом над уровнем воды.

Решить проблему массового ремонта магистральных трубо­проводов с коррозионными и другими повреждениями, ориенти­руясь только на технологию электродуговой сварки с заменой поврежденных участков в масштабах России за короткий срок практически невозможно и экономически не эффективно.

Даже при наличии труб и финансовых средств на реконструкцию за­мена всех изношенных трубопроводов в стране займет десятки лет.

К тому же, с точки зрения трудо- и материалоемкости, а также технологичности, использование электродуговой сварки не всегда целесообразно, поэтому она применима преимуще­ственно при реконструкции.

Несмотря на отмеченные недостатки, рассматриваемая техно­логия является вполне приемлемой и эффективной для экстрен­ного ремонта трубопроводов, у которых имеется доступ к по­врежденным участкам для их удаления и замены.

Для устранения локальных и незначительных коррозионных, эрозионных и других дефектов широкое распространение по­лучили способы восстановления трубопроводов снаружи.

По сравнению с предыдущей группой эти способы являются менее дорогостоящими и требуют меньшего времени для их осуществления. Однако недостаток, связанный с вскрытием подземных трубопроводов остается.

Герметизация снаружи может осуществляться различными методами в зависимости от диаметра трубопровода и материала, из которого он изготовлен, а также от состава и параметров транспортируемой среды.

Хорошо известны в качестве временной, но быстрой меры по ликвидации утечки жидкости или газа из металлических или пластмассовых труб методы с применением металлических хомутов, муфт, и других прижимных устройств.

В качестве уплотнителя используют пластичные металлы, резиновые уплотнения, липкую синтетическую ленту, глиняный пластырь. При наличии мелких трещин ремонт может быть произведен с применением сварки (для газопроводов — с отключением подачи газа и со­блюдением соответствующих правил безопасности).

В качестве заплаты могут быть применены полумуфты, которые между со­бой сваривают продольными швами, а с трубопроводом — коль­цевыми, или муфты со сквозными отверстиями для приварки к трубе.

В некоторых случаях вокруг дефекта конструируется об­шивка и в полость между ней и трубопроводом нагнетается за­твердевающий полимерный материал. При этом роль муфты иг­рает термоусадочная лента.

Среди множества способов ремонта трубопроводов снаружи, относящихся по предложенной классификации ко 2-й группе, лидирующее место занял способ устранения дефектов по техно­логии «холодной» сварки с применением полимерных компо­зитных материалов.

На основе результатов многолетних иссле­дований и полигонных испытаний ООО «Газнадзор» были опробованы различные материалы, определены эффективные технологии, разработаны конструкции с гарантийным сроком эксплуатации до 20 лет для ремонта трубопроводов и оборудования нефтяной и газовой промышленности методом «холодной» сварки.

Совместно со специализированными институтами ООО «Газнадзор» разработал ведомственную руководящую докумен­тацию, которая была утверждена Газпромом и введена в дей­ствие с 1 октября 2000 года.

В соответствии с технологической картой ремонта проводится подготовка поверхности участка тру­бы с дефектом, восстанавливается геометрия трубы с использо­ванием полимерного композитного материала (ПКМ).

Затем на него с помощью ПКМ-адгезива накладывается стекло-полимер- ная композиционная лента (СПКЛ), имеющая память диаметра трубы и прочностные свойства боле высокие, чем у металла.

Установка и закрепление ленты осуществляется на газопроводе только при снижении давления не менее чем на 30 % от рабочего и без прекращения эксплуатации газопровода. Снижение давле­ния регламентируется нормативно-техническими требованиями в целях обеспечения безопасности ремонта, а также для включе­ния в работу ремонтной конструкции. Для достижения необхо­димой адгезии, уложенная на дефект СПКЛ с помощью шабло­на, соответствующего кривизне наружной поверхности трубы, закрепляется различными прижимными приспособлениями, обе­спечивающими необходимое усилие.

Описанные способы относятся к открытым способам, которые в случаях ремонта сетевых газопроводов в городах, населенных пунктах или вблизи них требуют вскрытия дорожного полотна, газонов, сноса зеленых насаждений, закрытия городских маги­стралей, с последующей рекультивацией и восстановлением нарушенного благоустройства. Как следствие, возникает нару­шение привычного ритма жизни в районах, прилегающих к ме­сту производства работ. Таким образом, рассмотренная группа способов ремонта из-за значительных затрат является неэконо­мичной.

Способы ремонта трубопроводов изнутри относятся к бес­траншейным. Герметизация может осуществляться разными ме­тодами.

Известны устройства для ремонта, позволяющие вво­дить в восстанавливаемую трубу кольцевые облицовочные вкла­дыши, специальные втулки, уплотнители в виде гибкого пла­стыря, с нанесенным на его поверхность быстро затвердевающим составом с повышенной адгезионной способностью или в виде шлангообразной фольги.

  Какие есть размеры пластиковых труб

Наибольшее количество способов в 3-й группе — это способы, в которых герметизация трубопровода производится путем нане­сения на его внутреннюю поверхность защитного восстанавли­вающего покрытия. Такое покрытие получают следующим обра­зом.

После предварительной очистки и сушки в дефектный уча­сток трубопровода нагнетается затвердевающий материал, а за­тем через него протягивают формователь, который вытесняет излишки материала, а на внутренней поверхности трубы образу­ется со временем затвердевающий равномерный защитный слои этого материала. В ряде случаев материал защитного покрытия размещают на поверхности эластичной оболочки, которую вво­дят в поврежденную зону трубопровода и раздувают. Материал при этом прижимается к внутренней поверхности трубопровода. После отверждения материала эластичная оболочка удаляется.

В случаях ремонта рассматриваемыми способами трубопрово­дов больших диаметров предлагаются специальные устройства для нанесения покрытий на внутреннюю поверхность труб. Эти устройства содержат транспортный модуль, механизмы выдавливания полимерной наполнительной смеси, механизмы ее радиальной подачи и нанесения на внутреннюю поверхность, нагре­вательные элементы для полимеризации.

Несмотря на основное преимущество данных способов, за­ключающееся в ремонте без вскрытия трубопровода, они имеют следующие недостатки, ограничивающие их применение, осо­бенно при ремонте газопроводов, где требуются высокая надеж­ность и качество.

• Необходимость применения сложного оборудования.
• Необходимость попадания полимерного материала в нужное место и обеспечение полноценного и надежного контакта.
• Прочность полимерного защитного покрытия в случаях вы­сокого давления и существенных дефектов, а также большой изношенности трубы может оказаться недостаточной.
• Невозможность контроля качества ремонтных работ по хо­ду их выполнения.
• Невозможность качественного ремонта трубопроводов, про­ложенных в грунтах с повышенной влажностью, а также под­водных трубопроводов.

Способы ремонта трубопроводов по типу «труба в трубе» от­носятся к относительно дешевым и быстрым бестраншейным технологиям, и эти преимущества часто перевешивают их глав­ный недостаток — уменьшение проходного сечения трубопро­вода.

Использование металлических труб в качестве ремонтных из-за их большой изгибной жесткости возможно только в случаях, когда изношенный участок трубопровода является практически прямолинейным, а также имеется пространство для образования шахтных стволов необходимой длины для ввода ремонтных труб.

В силу отмеченных ограничений ремонт с применением металлических труб выполняется преимущественно на трубопроводах большого диаметра. С увеличением длины ремонтируемо­го участка трубопровода, даже если он имеет небольшую кривизну, растет усилие, необходимое для протягивания ремонтных труб.

С целью уменьшения этого усилия применяются центри­рующие направляющие роликовые элементы. Опорные элементы предлагается располагать на поверхности ремонтной трубы по винтовой линии, и при приложении осевого усилия к трубе ей обходимо придавать вращательное движение.

В некоторых случаях для облегчения монтажа ремонтируемый участок трубопровода заполняется водой, а новая труба, поддерживаемая специальной плавучей трубой, или понтонами, вводится на плаву. После прокладки вода из трубопровода удаляется.

В качестве тягового устройства обычно применяются лебедка и трос, протягиваемый через ремонтируемый трубопровод со второго вскры­того его конца. Вместо этого традиционного метода перемещения секций ремонтных труб можно осуществлять давлением, подава­емым во внутрь этих секций, передний конец которых временно закрывается заглушкой.

Применение пластмассовых, в частности, полиэтиленовых труб для ремонта рассматриваемым способом расширяет его возможности, так как такие трубы по сравнению с металличе­скими обладают большей гибкостью и меньшим весом, а значит позволяют ремонтировать более протяженные и имеющие доста­точно большую кривизну трубопроводы.

Однако, если вопрос получения необходимой гибкости пластмассовой трубы решается за счет уменьшения толщины стенки, то возникают проблемы, связанные с потерей прочности как на истирание при протягива­нии в ремонтируемый трубопровод, так и прочности при нагру­жении внутренним давлением.

В этом заключаются основные недостатки применения пластмассовых труб.

Предотвратить ис­тирание ремонтной трубы о стенки изношенного, покрытого коррозией трубопровода невозможно, а для обеспечения прочно­сти при перекачке среды под давлением необходима дополни­тельная непростая технологическая операция по заполнению межтрубного пространства тампонажным материалом, например, пеноцементом.

  Чем пилить пластиковую трубу большого диаметра

Существуют так называемые «чулочные технологии» ремон­та, которые отнесены к 4-й группе, так как они связаны с протя­гиванием внутрь ремонтируемого трубопровода специальных рукавов, называемых иногда чулками. По результату, однако, эти способы близки к способам герметизации трубопроводов из­нутри различными полимерными составами.

В качестве чулка используют, например, синтетический рукав с нанесенным на его наружной поверхности клеем. После про­таскивания рукава его прижимают к внутренней стенке трубо­провода специальными раскатчиками или подачей внутрь дав­ления.

В других способах в качестве защитного покрытия предлага­ются комбинированные рукава из композитных материалов. Эти рукава вводятся в трубопровод.

Затем непосредственно в них или во вспомогательный рукав подается под давлением подогре­тая газообразная или жидкая среда.

Прижатый к внутренней поверхности трубы комбинированный рукав полимеризируется и образует герметичную защитную пленку. Вспомогательный ру­кав удаляется.

Достаточно близкой к «чулочной» является технология «U-лайнер», при которой внутрь предварительно очищенного ремонтируемого трубопровода протягивается U-образная (может быть и другой формы) в поперечном сечении пластиковая, чаще всего полиэтиленовая плеть с последующим ее распрямлением с помощью теплоносителя определенной температуры и образованием нового цельного пластикового трубопровода.

Преимущество, выделяющее «чулочные технологии» и технологии «U-лайнер» среди способов 4-й группы, заключается в том, что практически сохраняется проходное сечение трубопро­вода. но они не лишены недостатков, перечисленных в отноше­нии способов 3-й группы.

Кроме того, добавляется еще один, уже указанный для пластмассовых труб, недостаток — возмож­ность повреждения рукава или пластмассовой трубы о стенки изношенного трубопровода при протягивании.

И этот недостаток проявляется тем больше, чем больше кривизна дефектного участка трубопровода и чем больше его длина.

Заслуживают внимания способы ремонта криволинейных трубопроводов, в которых в качестве ремонтной трубы исполь­зуются гофрированные трубы. Гофрированные трубы или рука­ва имеют малую изгибную жесткость, поэтому их можно протя­гивать (проталкивать) в. дефектные участки сильно изогнутых трубопроводов, содержащих даже отводы и колена.

Причина, ограничивающая применение гофрированных труб, та же, что для пластмассовых труб — их малая прочность. Здесь имеется в виду не только прочность на нагрузку от давления, но и контактная прочность, а также прочность на растяжение, необходимые при протягивании в ремонтируемую трубу.

Этот недостаток устраня­ется путем их снабжения наружной проволочной оплеткой.

Описанные способы ремонта всех четырех групп, за исклю­чением способов ремонта 2-й группы, для незначительных по­вреждений требуют обязательной остановки перекачки транспор­тируемого продукта.

В то же время существует достаточно много ситуаций, когда, не смотря на обнаруженный дефект или сквоз­ное повреждение трубопровода, остановка перекачки невозмож­на из-за возникновения значительных проблем технологического и социального характера (металлургическая, стекольная про­мышленность, нефтехимия, система охлаждения реакторов атом­ных электростанций, питание отопительных котельных в зимнее время и т.п.).

Существуют способы ремонта повреждений трубопроводов без остановки перекачки с использованием методов «холодной врезки» и монтажа байпасной линии.

Способ аварийного ремонта трубопровода без остановки перекачки включает два основных этапа (рисунок ниже):

1. Аварийное перекрытие поврежденного участка трубопро­вода.

Источник