Repair of linear part of pipelines with split tees
Authors: Неганов Дмитрий Александрович , Зорин Евгений Евгеньевич , Гончаров Николай Георгиевич , Колесников Олег Игоревич 
Published: May 2023

Рассматриваются вопросы выборочного ремонта и усиления участков трубопроводов с патрубками, вантузами, несанкционированными врезками, заплатами и другими конструкциями, ремонт которых не предусмотрен действующей нормативной документацией. Для ремонта таких участков предлагается использовать разрезные тройники, которые монтируются на трубопровод сварными угловыми швами без остановки перекачки продукта. Контролировать качество таких швов трудно, при этом в случае возникновения дефекта их ремонт сваркой нежелателен, так как повторное наложение термического цикла сварки вызовет в металле структурные изменения, рост сварочных напряжений и деформаций, что в совокупности приведет к снижению несущей способности стенки трубопровода. Проведен отбор разрезных тройников по критериям прочности, герметичности и объему сварочных работ при монтаже. Для снижения остаточных сварочных напряжений в корневой части монтажных швов предложено увеличить длину тройника по магистрали, что, по расчетам, позволяет уменьшить напряжения в сварных соединениях разрезного тройника и увеличить ресурс ремонтного узла при циклическом нагружении почти на 20 %. Предложена технология монтажной сварки при отрицательных температурах (от –2 до –10 °С) включительно, снижающая вероятность образования холодных трещин в сварном шве. Приведены результаты циклических испытаний трубных катушек разного диаметра с приваренными разрезными тройниками, имеющими увеличенную длину по магистрали. Показано, что в широком диапазоне циклических нагрузок разработанная технология ремонта дефектов на действующих трубопроводах разрезными тройниками обеспечивает высокую надежность отремонтированного узла как минимум на протяжении 30 лет эксплуатации трубопровода.
The issues of selective repair and reinforcement of pipeline sections with nozzles, tapping valves, unauthorized tapping, patches and other structures, repair of which is not provided for in the current regulatory documentation are considered. To repair such sections, it is proposed to use split tees, which are mounted on the pipeline with welded corner joints without stopping the pumping of the product. It is difficult to control the quality of such welds, and in the event of a defect, their repair by welding is undesirable, because reapplying the welding thermal cycle causes structural changes in the metal, as well as the growth of welding stresses and strains, all of which contribute to a decrease in the bearing capacity of the pipeline wall. The split tees were selected based on their strength, tightness, and the amount of welding work required during installation. It is proposed to increase the length of a split tee along the mainline to reduce residual welding stresses in the root part of the mounting seams, which, according to calculations, allows to reduce stresses in the welded joints of the split tee and increase the resource of the repair assembly by almost 20 % under cyclic loading. Assembly welding at negative temperatures (from –2 to –10 °C inclusive) to reduce the probability of cold cracks in the weld has been proposed. The results of cyclic tests of pipe spools of different diameters with welded split tees with increased length along the mainline are presented. It is demonstrated that the developed technology for repairing defects in operating pipelines by split tees provides high reliability of the repaired assembly for at least 30 years of pipeline operation under a wide range of cyclic loads.