Совершенствование технологии и технических средств капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов

ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ

А.м. тютьнев, к.т.н., генеральный директор ООО «Промтех-НН»

совершенствование технологии и технических средств капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов

Современная сеть магистральных трубопроводов (более 150 тыс. км газопроводов и 50 тыс. км нефтепроводов) обусловлена значительной протяженностью, большими диаметрами, значительным сроком службы и высоким эксплуатационным давлением. В связи с тем, что трубопроводные магистрали проложены в густонаселенных районах, пересекают многочисленные железные и шоссейные дороги, реки, каналы и т.д. к линейной части магистральных нефтегазопроводов предъявляются высокие требования с точки зрения эксплуатационной надежности и промышленной безопасности.

Самой важной причиной, влияющей на эксплуатационную надежность трубопровода, является процесс старения магистральных газопроводов. А на процесс старения магистральных газопроводов влияет множество факторов, в том числе уровень проектных работ, внешняя и внутренняя коррозия металла труб, нарушение правил технической эксплуатации, возраст-

ной состав и другие. В результате влияния этих факторов на газопроводах возникают аварийные ситуации, приводящие к большим материальным и финансовым затратам. Надежная и безотказная работа магистральных газопроводов обеспечивается за счет правильной технической эксплуатации, своевременного проведения диагностики, профилактического и капитального ремонта, а также реконструкции. Высокая эффективность своевременного и качественного проведения

ремонтно-восстановительных работ на трубопроводах может быть достигнута только за счет комплексного решения взаимосвязанных и взаимозависимых оптимизационных задач по технике, технологии, организации и управлению ремонтным производством. Поэтому исследование и разработка современной технологии и комплекса технических средств, позволяющих сократить сроки ремонта линейной части магистральных газопроводов при высоком качестве работ, важная и актуальная задача.

Анализ показывает, что отказы на магистральных газопроводах с большим возрастом эксплуатации в основном связаны с коррозией металла труб по причине выхода из строя изоляционных покрытий. На рис. 1 приведены усредненные данные причин отказов на газопроводах.

Существует несколько технологических схем капитального ремонта газопроводов: ремонт трубопровода в траншее с подкопкой под трубу, ремонт трубопровода с подъемом и укладкой

Прочие 6,4

Строительно-монтажные работы 21,9

Стресс-коррозия 22,5

Механические

повреждения

19,0

Рис. 1. Причины отказов на газопроводах, %

\\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\

№ 11 \\ ноябрь \ 2007

его на берме траншеи, ремонт трубопровода на берме траншеи с разрезкой трубы, ремонт трубопровода с подъемом и укладкой на лежки в траншее, ремонт трубопровода с прокладкой новой нитки параллельно действующему трубопроводу.

Сравнение технологических схем ремонта трубопроводов показало, что ни одна из пяти схем на современном этапе не отвечает полностью критериям эффективного ремонта линейной части магистральных газопроводов. В этой связи задача создания новой технологической схемы капитального ремонта магистральных газопроводов, которая отвечала бы всем критериям, чтобы при минимальных затратах и за короткие сроки качественно отремонтировать участок газопровода и обеспечить гарантированные сроки эксплуатации была крайне актуальной. При этом в качестве основных тре-

Уо

L,

Рис. 2. Расчетная схема упруго-изогнутой оси трубопровода на пролете L1 от подкапывающей машины до опорной лежки.

бований к технологии и организации

капитального ремонта газопроводов для обеспечения эксплуатационной надежности с гарантийным сроком службы в современных условиях определены:

• комплексная механизация;

• индустриализация технических решений;

• применение поточного метода производства организации работ;

• синхронизация основных и специальных видов работ;

• производительность и высокое качество работ;

• минимизация дополнительных напряжений, возникающих в процессе производства работ.

С учетом этих особенностей и требований к ремонту газопроводов в современных условиях была предложена технология ремонта газопроводов в траншее с сохранением его пространственного положения. Для данной технологии фирма «Промтех-НН» разработала специальные технические

Разработка и серийное производство оборудования для комплексной механизации капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов

603158, г. Н. Новгород, ул. Зайцева, д. 30 тел.: (831) 223-93-00, факс: (831) 223-94-00 e-mail: ooo@promteh.ru | www.promteh.ru

ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ

л........................................................................................................

У, 1 i

и / \ 1р * »0 L 1 \ Ц, X

«-*-X , L,

Рис. 3. Расчетная схема упруго-изогнутой оси трубопровода на пролете L1 от подкапывающей машины до опорной лежки.

средства, которые позволяют при производстве капитального ремонта газопровода сохранять его пространственное положение (в траншее), применять комплексную механизацию и поточный метод организации производства работ, а также минимизировать появление дополнительных напряжений и объемы работ по ремонту стыков на ремонтируемом газопроводе. Исследования и опыт капитального ремонта газопроводов показали, что в современных условиях особое место при выборе технологической схемы ремонта должна занимать минимизация дополнительных напряжений в трубопроводе, возникающих в процессе производства работ. В связи с этим в технологической схеме при совмещенном методе ведения ремонтно-восстановительных работ магистральных газопроводов в траншее должно быть правильно расставлено технологическое оборудование. Расстановка выполняется из расчета, чтобы:

• механические напряжения в оболочке трубопровода при действии изгиба и растяжения от машин, кранов и собственного веса трубы были в упругой области;

• не происходило перегрузки поддерживающих механизмов;

• были выдержаны технологические расстояния между очистной и изоляционной машинами, а также между изоляционной машиной и точкой со-

прикосновения трубы с грунтом. Работа в области расчета напряжений в трубопроводе показала, что определение технологических параметров ремонтно-восстановительных работ (число трубоукладчиков и расстояния между ними, высота подъема трубопровода, оптимальная расстановка очистной и изоляционной машин по критерию качества работ и др.) выполнялось из расчета трубопровода как стержня на изгиб, без учета воздействия продольных усилий, которые, как будет видно ниже, существенно влияют на напряженно-деформированное состояние трубопровода и, следовательно, на правильную расстановку машин и механизмов вдоль ремонтного участка трассы.

Особенно это явно проявляется в случае, когда трубопровод не разрезается на части и поддерживается грузоподъемными машинами в траншее на заданную технологическую высоту, обеспечивающую нормальную работу очистных и изоляционных машин, как показано на рис. 2.

Таким образом, жесткое защемление в опорных сечениях вызывает значительные напряжения. Следовательно, необходимо предусмотреть такую конструкцию опор, при которой трубопровод мог бы компенсировать возникающие в процессе ремонтных работ и движения ремонтных машин дополнительные напряжения. На рис. 3 представлена расчетная схе-

ма для участка трубопровода, приподнятого над дном траншеи с длиной пролета L1.

Как видно из этой схемы, при подъеме трубопровода грузоподъёмными машинами на некоторую высоту у упругая ось трубопровода испытывает не только изгиб, но и растяжение. Были подробно исследованы конструктивные особенности и технические характеристики подкапывающей машины, машины для предварительной очистки поверхности ремонтируемого газопровода от старого изоляционного покрытия, опорных устройств для поддержания ремонтируемой трубы в траншее, машины для окончательной очистки поверхности труб, машины для нанесения грунтовки, машины для нанесения нового изоляционного покрытия на поверхность газопровода методом экструзии.

В итоге ООО «Промтех-НН» разработаны и внедрены специальные технические средства, которые в конечном счете позволили создать единый технологический комплекс. На каждую машину получены патенты и разрешение на серийное производство.

Исследования, разработка и серийное производство вышеуказанных машин позволили комплексно механизировать производство капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов в траншее с сохранением его пространственного положения.

ООО «промтех-нн»

603158, г. Н. Новгород, ул. Зайцева, д. 30 тел.: (831) 223-93-00 факс: (831) 223-94-00 e-mail: ooo@promteh.ru www.promteh.ru

Предприятие ЗАО «ТЕРМА»

является производителем термоусаживающихся материалов «ТЕРМА» для антикоррозионной защиты тепло-, водо-, газо-, нефтепроводов с 1997 г.

Основными областями применения нашей продукции являются:

Изоляция стальной трубы, не имеющей базовой заводской изоляции, методом спиральной намотки в заводских либо трассовых условиях. Нанесение защитной обертки на трубы, покрытые битумным слоем. Изоляция стальной трубы методом спиральной намотки при проведении переизоляционных работ в трассовых условиях. Изоляция сварных стыков труб диаметром до 1420 мм с заводским полиэтиленовым покрытием и покрытием на основе термоусаживающихся лент с возможностью получения двух- и трехслойной изоляции.

Ремонт мест повреждения заводского полиэтиленового покрытия или покрытия на основе термоусаживающихся лент путем заполнения места повреждения полимерным заполнителем с последующей установкой армированной заплатки для увеличения прочностных свойств покрытия. Гидроизоляция теплопроводов различного назначения с температурой носителя до 150°С.

Изоляция тройников, отводов и фасонных изделий в базовых и трассовых условиях.

Россия, 19Е029, г. Санкт-Петербург, ул. Дудко, 3 Тел. 8 (ВТ2) 600-18-21, 600-18-20 Факс 8 (812) 740-37-38

Е-таИ: ЬегтаОЛ @уапс!ех.пи

info@cerma-spb.ru

Сайт: www.terma-spb.ru