СПОСОБ РЕМОНТА ТРУБОПРОВОДА
METHOD OF PIPELINE REPAIR

Изобретение относится к ремонту трубопроводов, в частности, к сплошной переизоляции с подъемом на берму.
Известен способ ремонта трубопровода, при котором ремонт осуществляют с остановкой перекачки бестраншейным способом РД 153-39.4-075-01 [1].
Капитальный ремонт переходов бестраншейным способом проводят заменой дефектного участка перехода трубопровода внутри эксплуатируемого защитного футляра на новый, т.е. извлекают дефектный трубопровод, - протаскивают новый, бездефектный.
Недостатками известного способа являются большой расход новых труб, значительный объем земляных и строительно-монтажных работ.
Прототипом является способ ремонта трубопроводов СТО Газпром 2-2.3-231-2008 [2], заключающийся в том, что трубопровод после остановки эксплуатации вскрывают, производят обследование этого участка после снятия изоляционного покрытия, оценивают степень опасности выявленных дефектов труб и при необходимости их ремонтируют или заменяют, обратно сваривают в нитку, изолируют, укладывают в траншею и засыпают.
Недостатками прототипа является неоправданно большой расход труб и значительный объем ручного труда при проведении ремонта трубопровода.
Цель изобретения - снижение расхода труб и ручного труда при проведении ремонта трубопровода за счет учета действительных условий работы, в частности зависимости интенсивности коррозии от часовых координат поперечного сечения трубы, повышения механизации обработки коррелированных участков.
Предлагаемый способ реализуется следующим образом: останавливают эксплуатацию трубопровода, освобождают от продукта, вскрывают, очищают от изоляции, оценивают дефектность нижней и верхней половинок труб, коррелированные зоны, в частности, зоны подверженные коррозионному растрескиванию под напряжением, обрабатывают с использованием очистной машины, снабженной резцами по металлу или шлифовальными головками, дефектные (имеющие коррозионные дефекты) трубы поворачивают вокруг продольной оси так, чтобы наибольшие дефекты потери металла (наибольшие коррозионные дефекты) расположились в зените, у отводов на горизонтальных поворотах меняют местами концы, отводы на вогнутых и выпуклых вертикальных изгибах меняют местами; при расчете остаточного ресурса рассматривают два варианта: первый - максимальный дефект на нижней половине трубы до ее поворота, развивающийся со скоростью роста максимального дефекта на верхней половине трубы, и второй - максимальный дефект на верхней половине трубы до ее поворота, развивающийся со скоростью роста максимального дефекта на нижней половине трубы, из двух расчетных ресурсов принимают тот, который имеет минимальное значение; выполняют отбраковку и ремонт труб, заваривают обратно в нитку, изолируют, укладывают и засыпают.
Принципиальная технологическая схема ремонта трубопровода приведена на фиг.1, в которой приняты следующие обозначения: 1 - бульдозер; 2 - вскрышной экскаватор; 3 - трубопровод; 4 - трубоукладчик; 5 - электростанция; 6 - машина предварительной очистки; 7 - пост оценки дефектности труб; 8 - очистная машина, снабженная резцами по металлу или шлифовальными головками; 9 - пост резки труб; 10 - пункт шлифовки; 11 - пост отбраковки труб: 12 - сварочный пост; 13 - лаборатория контроля качества сварных соединений; 14 - инвентарные опоры; 15 - машина финишной очистки; 16 - оборудование подогрева трубопровода; 17 - грунтовочная машина; 18 - изоляционная машина; 19 - лаборатория контроля качества изоляционного покрытия; 20 - экскаватор засыпки.
После остановки эксплуатации и освобождения от продукта с помощью бульдозера 1 и вскрышного экскаватора 2 вскрывают трубопровод 3, при помощи трубоукладчика 4 отрывают от ложа, используя электростанцию 5 и машину предварительной очистки 6, снимают изоляцию, на посту оценки дефектности 7 оценивают опасность дефектов. Коррелированные зоны, в частности, подверженные коррозионному растрескиванию под напряжением (КРН), обрабатывают с использованием очистной машины 8, установленной эксцентрично относительно ремонтируемого участка трубы и снабженной резцами по металлу или шлифовальными головками. Оставшиеся после механической обработки очистной машиной зоны КРН могут подвергаться шлифовке вручную. На посту 9 резки труб отделяют друга от друга партии труб различной дефектности. Дефектные прямые трубы с использованием трубоукладчиков 4 поворачивают вокруг продольной оси так, чтобы наибольшие дефекты потери металла (коррозионные дефекты) расположились в зените. У отводов на горизонтальных поворотах меняют местами концы. Отводы на вогнутых и выпуклых вертикальных изгибах меняют местами. При расчете остаточного ресурса рассматривают два варианта: первый максимальный дефект на нижней половине трубы до ее поворота, развивающийся со скоростью роста максимального дефекта на верхней половине трубы (практика показывает, что скорость коррозии в зависимости от часовых координат поперечного сечения может меняться на порядок и более), и второй - максимальный дефект на верхней половине трубы до ее поворота, развивающийся со скоростью роста максимального дефекта на нижней половине трубы, из которых принимают тот, который имеет минимальное значение. Выполняют ремонт и отбраковку труб в пункте шлифовки 10 и посту отбраковки 11 и заваривают в сварочном посту 12 обратно в нитку. В лаборатории контроля качества сварных соединений 13 проверяют качество кольцевых стыков у уложенного на инвентарные опоры 14 трубопровода. После очистки машиной финишной очистки 15, используя оборудование подогрева трубопровода 16, грунтовочную машину 17 и изоляционную машину 18, проверяя качество лабораторией контроля качества изоляционного покрытия 19, наносят изоляцию, укладывают в траншею и засыпают при помощи экскаватора засыпки 20.
Рассмотрим пример расчета остаточного ресурса трубы, бывшей в эксплуатации 28 лет. На трубе диаметром 1420 мм, толщиной стенки 16,5 мм из стали Х70 на 6,7-7,4 часах поперечного сечения трубы обнаружен дефект А протяженностью 1520 мм и глубиной трещин 1,2 мм, и на 1,1-2,2 часах поперечного сечения обнаружен дефект Б протяженностью 880 мм и глубиной 0,3 мм. При рабочем давлении 7,4 МПа, если дефект А оставить в том же положении, то остаточный ресурс трубы составит всего 3 года. Если трубу повернем вокруг продольной оси примерно на 150 градусов, то ресурс трубы в зоне дефекта А, развивающегося с скоростью коррозии дефекта Б, составит более 15 лет, ресурс в зоне дефекта Б, развивающегося с скоростью коррозии дефекта А, составит 18 лет. Минимальный остаточный ресурс дефектной трубы после установки дефекта А на зените составит более 15 Лет. Следовательно, рассматриваемая труба с дефектами А и Б согласно нормам сплошной переизоляции [3] может быть оставлена в эксплуатации.
Использование изобретения позволяет снизить расход труб при проведении капитального ремонта трубопровода за счет учета действительных условий работы, в частности, зависимости интенсивности коррозии от часовых координат поперечного сечения трубы, повышения механизации обработки коррелированных участков, в частности, обработки зон, подверженных коррозионному растрескиванию под напряжением с использованием очистных машин, снабженных резцами по металлу или шлифовальными головками. Эти меры позволяют существенно уменьшить ручной труд и увеличить количество труб, оставляемых в дальнейшей эксплуатации.
Источники информации
1. РД 153-39.4-075-01. Правила капитального ремонта магистральных нефтепродуктопроводов на переходах через водные преграды, железные и автомобильные дороги I-IV категорий (стр.32).
2. СТО Газпром 2-2.3-231-2008. Правила производства работ при капитальном ремонте линейной части магистральных газопроводов (прототип) (стр.15-18).
3. Инструкция по оценке дефектов труб и соединительных деталей при ремонте и диагностировании магистральных газопроводов. - М.: ОАО Газпром, 2008.