СПОСОБ РЕМОНТА ТРУБОПРОВОДА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЕРМЕТИЗИРУЮЩЕЙ КАМЕРЫ
REPAIR OF PIPELINE WITH HELP OF SEALING CHAMBER

Изобретение относится к области строительства и обслуживания нефтепроводов и нефтепродуктопроводов (далее трубопроводов), в частности к способам ремонта нефтепроводов, проходящих через водные преграды.
Из патента РФ №2325578 (опубликован 27.05.2008; МПК F16L 1/26) известен способ ремонта подводного трубопровода комплексным методом. Способ включает установку муфты вокруг ремонтируемого участка трубопровода с образованием полости между ее внутренней поверхностью и внешней поверхностью трубопровода, герметизацию муфты, вытеснение воды из указанной полости и заполнение ее расширяющимся пластифицированным наполнителем с последующим его уплотнением. При выявлении методом неразрушающего контроля на ремонтируемом участке трубопровода дефектов, параметры которых превышают предельно допустимые значения для данного вида ремонта, предварительно осуществляют установку кессона на дефектный участок трубопровода, вытесняют воду из его камеры путем заполнения ее защитным газом, снижают рабочее давление трубопровода до давления, равного давлению защитного газа в кессоне, осуществляют очистку и неразрушающий контроль дефектного участка, сварку дефектов в среде защитного газа, демонтируют кессон, а затем производят установку муфты.
Техническим результатом изобретения является расширение области применения метода ремонта подводного трубопровода установкой муфт путем обеспечения изменения параметров (уменьшения глубины) дефекта и повышение надежности ремонта подводного трубопровода.
Недостатком указанного способа является наличие стадии снижения рабочего давления трубопровода до давления, равного давлению защитного газа в кессоне. Кроме того, герметизация мест возможной утечки осуществляется посредством пластифицированного наполнителя, что усложняет процесс установки и демонтажа муфты.
В патенте РФ №2291936 (опубликован 20.01.2007; МПК E02D 23/02) описан кессон для ремонта подводных трубопроводов, включающий камеру с ребрами жесткости, состоящую из двух разъемных частей, верхней и нижней, шахту, сменные кольца, сменные разъемные хомуты. Ребра жесткости расположены внутри камеры. Сменные кольца выполнены из обечаек, соединенных между собой кольцевыми ребрами. Уплотнительная прокладка между трубопроводом и сменными кольцами с обжимными сальниковыми втулками выполнена из листовой мягкой резины. На нижней части камеры установлены разъемные хомуты с возможностью радиального смещения их относительно сменных колец. Задачей предлагаемого технического решения является повышение прочности кессона и снижение трудоемкости при монтаже и демонтаже кессона на трубопровод.
Работа с кессоном осуществляется в следующей последовательности. С помощью гидромонитора размывают котлован под дефектным участком трубопровода. С плавающей ремонтной площадки краном на трубопровод опускают нижнюю часть камеры, перевернутую относительно рабочего положения на 180 градусов, с отстыкованными хомутами. Нижняя часть камеры с хомутами ложится на ремонтируемый трубопровод. После этого водолаз состыковывает хомуты. С помощью крана нижнюю часть камеры проворачивают на хомутах относительно трубопровода на 180 градусов в рабочее, нижнее положение. Краном опускают верхнюю часть на нижнюю часть камеры, водолаз состыковывает их болтами и гайками между собой, и краном опускают шахту на комингс верхней части камеры. Водолаз состыковывает шахту комингсом болтами и гайками. После этого производят балластировку камеры с помощью балластировочных пригрузов. После балластировки камеры производят откачку воды из камеры и ремонтные работы на трубопроводе. После выполнения ремонтных работ на трубопроводе производят демонтаж камеры в обратной последовательности.
Недостатком указанного выше способа работы с кессоном является то, что после откачки воды в камеру через комингс все равно может попадать вода, например при подъеме уровня воды в окружающем трубопровод пространстве, а ее откачка будет затруднена, поскольку потребует повторной и оперативной установки насоса, тогда как процесс ремонта уже идет.
Способ работы с кессоном согласно патенту РФ №2291936 выбран в качестве ближайшего аналога заявляемого изобретения, призванного устранить известные недостатки прототипа, а именно повысить уровень защиты области трубопровода, в которой проводится ремонт, от контакта с внешней средой, прежде всего водой.
Данная задача решается тем, что способ ремонта трубопровода с использованием герметизирующей камеры, состоящей из верхней части и нижней поворачиваемой части, соединяемых друг с другом посредством соответствующих соединительных разъемов, содержащей погружной насос и устанавливаемой на месте дефекта трубопровода для исключения контакта трубопровода с окружающей средой, включает закрепление на нижней поворачиваемой части герметизирующей камеры грузовых расчалок для исключения ее вращения и раскачивания, спуск нижней поворачиваемой части герметизирующей камеры соединительным разъемом вниз до контакта упоров с трубопроводом, крепление нижней поворачиваемой части герметизирующей камеры хомутами к трубопроводу, проворачивание нижней поворачиваемой части герметизирующей камеры на 180°, распорку и замыв нижней поворачиваемой части герметизирующей камеры, установку верхней части герметизирующей камеры на нижней поворачиваемой части герметизирующей камеры и закрепление их друг с другом болтами через герметизирующие прокладки, закрепление герметизирующей камеры на грунте с помощью балластных пригрузов и подсыпки, установку на верхнюю часть герметизирующей камеры шахты необходимой длины с креплением болтами через герметизирующие прокладки, причем шахту устанавливают вертикально с учетом продольного наклона трубопровода на участке монтажа шахты, а необходимое количество и длину секций шахты выбирают с учетом возможного подъема уровня воды, уплотнение стенок герметизирующей камеры по фланцам, уплотнение зазоров в кольцевых отверстиях герметизирующей камеры, очистку от грунта, откачку воды из герметизирующей камеры погружным насосом, причем обеспечивают регулярную откачку воды из герметизирующей камеры в течение всего времени производства работ, проведение контроля герметичности герметизирующей камеры и собственно проведение ремонтных работ.
Отличие заявляемого способа ремонта трубопровода с использованием герметизирующей камеры состоит в наличии следующих существенных признаков, не раскрытых в ближайшем аналоге:
- откачка воды из камеры погружным насосом, который входит в состав герметизирующей камеры и, таким образом, позволяет осуществлять откачку воды в течение всего времени производства работ;
- монтаж шахты выполняется после определения положения трубопровода в месте монтажа муфты по отношению к горизонту для учета продольного уклона;
- при монтаже шахты герметизирующей камеры количество и длина секций подбираются с учетом возможного подъема уровня воды.
Далее изобретение более подробно объясняется со ссылками на чертежи.
На фиг.1 показана установка нижней поворачиваемой части герметизирующей камеры на трубопровод.
На фиг.2 показана установленная на трубопроводе герметизирующая камера.
На фиг.3 показана установленная на трубопроводе герметизирующая камера с шахтой.
Ремонт трубопровода (1) проводится с использованием герметизирующей камеры (2, 3), устанавливаемой на требующий ремонта или осмотра участок трубопровода (1). Герметизирующая камера (2, 3) позволяет изолировать данный участок трубопровода (1) от внешней среды, в частности от воды, в которую погружен трубопровод (1).
Герметизирующая камера (2, 3) состоит из верхней части (2) и нижней поворачиваемой части (3), соединяемых друг с другом посредством соответствующих соединительных разъемов (4). Кроме того, герметизирующая камера содержит погружной насос (не показан) для откачки из нее среды, например воды.
Установка герметизирующей камеры (2, 3) на трубопровод (1) включает следующие этапы.
На нижней поворачиваемой части (3) герметизирующей камеры закрепляют грузовые расчалки (5) для исключения ее вращения и раскачивания во время спуска на трубопровод (1) посредством крана, например автокрана (фиг.1). Нижняя поворачиваемая часть (3) герметизирующей камеры опускается на трубопровод (1) соединительными разъемами (4) вниз до контакта ее упоров (не показаны) с трубопроводом (1).
Производят крепление нижней поворачиваемой части (3) герметизирующей камеры хомутами (6) к трубопроводу (1) и проворачивание нижней поворачиваемой части (3) герметизирующей камеры на 180°.
Для фиксирования нижней поворачиваемой части (3) герметизирующей камеры производят ее распорку и замыв на основании траншеи.
Далее устанавливают верхнюю часть (2) герметизирующей камеры на нижнюю поворачиваемую часть (3) и соединяют их друг с другом болтами через герметизирующие прокладки (фиг.2, 3).
Осуществляют закрепление герметизирующей камеры (2, 3) на грунте с помощью балластных пригрузов и подсыпки для дополнительной фиксации герметизирующей камеры (2, 3) в сборе.
На верхнюю часть (2) герметизирующей камеры устанавливают шахту (7) необходимой длины и соединяют ее болтами через герметизирующие прокладки с ответным фланцем (8) на верхней части (2) герметизирующей камеры (фиг.3).
Шахту (7) устанавливают вертикально с учетом продольного наклона трубопровода (1) на участке монтажа шахты (7), чтобы обеспечить максимальную высоту верхнего торца шахты (7) по всему его периметру. При этом необходимое количество и длину секций шахты (7) выбирают с учетом возможного подъема уровня воды, например при паводке.
Уплотняют стенки герметизирующей камеры (2, 3) по всем фланцам; также уплотняют зазоры в кольцевых отверстиях герметизирующей камеры (2, 3).
Производят очистку внутреннего объема герметизирующей камеры (2, 3) от грунта и откачку из него воды посредством погружного насоса (не показан). Поскольку погружной насос является частью герметизирующей камеры (2, 3), появляется возможность проведения регулярной откачки воды из герметизирующей камеры (2, 3) в течение всего времени производства работ, что сокращает общий срок проведения ремонтных работ, а также позволяет оперативно откачивать воду из герметизирующей камеры (2, 3) в случае возникновения нештатных ситуаций.
Проводят контроль герметичности герметизирующей камеры и после этого выполняют собственно ремонтные работы, по окончании которых герметизирующая камера (2, 3) демонтируется.
Таким образом, заявляемый способ обеспечивает повышенное удобство и безопасность при проведении ремонтных работ на трубопроводах, размещаемых в водной среде, сокращает общее время проведения работ и позволяет более оперативно реагировать на нештатные ситуации.