книги из ГПНТБ / Гордюхин, А. И. Эксплуатация и ремонт газовых сетей

ков, подлежащих контролю, ио не менее одного стыка, сварен­ ного каждым сварщиком на объекте.

4. Механические испытания 0,5% стыков наружных газопро­ водов (подземных и надземных), выполненных электродуговы­ ми методами сварки и газовой сваркой, и 2% контрольных стыков, выполненных контактной сваркой, считая от общего чис­ ла стыков, сваренных каждым сварщиком в течение календар­ ного месяца, но не менее одного стыка.

При дуговой и газовой сварке сварной шов по внешнему ви­ ду должен удовлетворять следующим требованиям:

а) поверхность наплавленного металла по всему периметру должна быть слегка выпуклой с плавным переходом к поверх­ ности основного металла без подрезов, на шве не должны оста­ ваться незаваренные кратеры;

б) высота усиления (валика) шва в зависимости от толщи­ ны стенок труб должна быть от 1 до 3 мм, но не более 40% толщины стенки;

в) ширина сварного шва не должна превышать более чем в 2,5 раза толщину стенки трубы;

г) не допускаются наплавы, кратеры и грубая чешуйчатость. Стыки, не удовлетворяющие указанным требованиям, браку­ ются и подлежат исправлению или удалению. Исправление раз­ решается делать на стыках, дефектная часть которых составля­ ет менее 30% их длины. Сварные стыки газопроводов при про­ верке их физическими методами контроля бракуются при нали­

чии следующих дефектов:

а) трещин любых размеров и направлений; б) непровара; в) шлаковых включений или раковин;

г) газовых пор, расположенных в виде сплошной сетки. Наиболее типичные дефекты сварных стыков показаны на

рис. 35.

На подземных газопроводах диаметром 50 мм и более про­ верке физическими методами контроля подлежат следующие ко­ личества сварных стыков, сваренных каждым сварщиком на объекте: «а газопроводах давления <СО,О5 кгс/см2 — не менее 5%; давления >0,05^3 кгс/см2 — не менее 10%; давления >3^6 кгс/см2 — не менее 50%; давления >6^12 кгс/см2 — 100%. При этом во всех случаях проверяется не менее чем по одному стыку из числа стыков, сваренных каждым сварщиком на каждом объекте.

Для механических испытаний из исследуемого сварного сты­ ка вырезается по три образца со снятым усилением для испы­ тания на растяжение и на изгиб (загиб). Размеры образцов и обработка их должны соответствовать ГОСТ.

Контрольный сварной стык, выполненный ручной дуговой электросваркой, автоматической сваркой под слоем флюса или газопрессовой сваркой, считают приемлемым, если предел проч-

60

пости его не ниже нижнего предела прочности металла трубы (в зависимости от марки стали), а угол загиба — не менее 120°. При ручной газовой и стыковой контактной сварке предел прочности сварного соединения должен быть также не ниже нижнего предела прочности основного металла, а угол загиба — не менее 100°. Результат испытаний по всем видам сварки опре­ деляют как среднее арифметическое из трех образцов. Для от­ дельных образцов допускаются отклонения в сторону уменьше­ ния на 10% по пределу прочности и на 10 % по углу загиба.

Рис. 35. Типичные дефекты сварных стыков,

д — подрез; б — неполная высота шва; в — чрезмерно высокий валик; ¿ — трещина в наплавленном металле; д, е — непровар; ж — пористость наплав* ленного металла.

При получении неудовлетворительных результатов по како- му-либо виду испытаний производят повторные испытания по этому же виду на удвоенном количестве образцов. Если и в этом случае результаты окажутся отрицательными хотя бы по одному стыку, сварщика отстраняют от работы и сваренные им стыки бракуют.

Анализируя два различных способа контроля качества свар­ ки — механические испытания и физические методы проверки, необходимо заметить, что долгое время механические испыта­ ния признавались основными для оценки качества сварки. Оп­ ределялось это тем, что при механических испытаниях получен­ ные результаты не подлежат каким-либо сомнениям, в то время

дающего заключение по гамма-снимкам или пленке. К тому же при вырезке стыка или пластины для изготовления образцов можно дать оценку стыку по внешнему виду не только с наруж­ ной, но и с внутренней стороны, чего мы не имеем при просве­ чивании и магнитографировании. В то же время вырезка конт­ рольных стыков и пластин имеет и отрицательные стороны. Так, например, контрольныё образцы могут оказаться вырезанными

61

из лучшей или худшей части стыка, и результаты механических испытаний не дадут истинного представления о качестве сварки всего стыка. Но самым главным отрицательным моментом вы­ резки стыков и пластин является трудность точной подгонки и вварки катушки или пластины на место вырезанных, и эти сое­ динения получаются наиболее слабыми. Опыт эксплуатации по­ казывает, что до 30% всех повреждений (трещин и разрывов) сварных соединений приходится на места вырезки контрольных стыков и пластин. Вот почему в последнее время вырезку конт­ рольных стыков из газопроводов для механических испытаний рекомендуется производить в период сварочно-монтажных ра­

покрытия по всей поверхности трубы. При этом особое внима­ ние обращают на состояние изоляции с боков и снизу трубы, а также на качество изоляции стыков и арматуры (конденсато­ сборников, гидрозатворов и т. п.). Если при осмотре будет ус­ тановлено, что отдельные участки газопровода имеют повреж­ денную изоляцию или они не изолированы вообще, то засыпка такого газопровода не разрешается до исправления и повтор­ ной приемки изоляции.

Одновременно с внешним осмотром проверяют прилипаемость изоляции к трубе. Прилипаемость битумной эмали (изоляции) к трубе, а также усиливающей (армирующей) и защищающей (наружной) оберток к битумной эмали проверяют над­ резанием изоляции двумя сходящимися под углом 45—60° ли­ ниями и отдиранием изоляции от вершины угла. Хорошая изо­ ляция не должна отставать от поверхности трубы или расслаи­ ваться. В связи с тем что надрезы изоляции вызывают необхо­ димость последующего исправления покрытия, количество мест надрезов должно быть сведено к минимуму. Поэтому проверку на прилипаемость указанным способом целесообразно совме­ щать с простукиванием изолированных труб. В местах плохой прилипаемости звук получается глухим. В таких местах надре­ зы делают в первую очередь. Плохо прилипшую изоляцию пол­ ностью удаляют и трубу изолируют вновь. На качество прили­ паемости изоляционных покрытий влияют чистота и влажность поверхности труб, а также температура, при которой эмаль на­ носится на трубы. При грязной или сырой поверхности никогда нельзя получить хорошего изоляционного покрытия.

Повреждается изоляция труб, как правило, при их транспор­ тировке и опускании в траншею. Следует категорически запре­ щать сбрасывать изолированные трубы с автомашин на дорож­ ные покрытия, а также опускать их на тросах. Для этих целей должны применяться специальные полотенца.

62

Внешний осмотр и проверка прилипаемости изоляционных покрытий являются важным элементом приемки изоляции пост­ роенных газопроводов. Однако они не дают полной оценки каче­

Более эффективна инструментальная проверка изоляции и ее

помощью искрового детектора (дефектоскопа) проверяется изо­ ляция незасыпанных труб; б) с помощью миллиамперметра (на­ ушников) проверяется изоляция засыпанных трубопроводов.

Проверка изоляции детектором наиболее приемлема на изо­ ляционных базах, а также перед укладкой труб в траншею, ког­ да они находятся на лежнях. Эксплуатационники такую про­ верку не производят, так как изоляция может быть поврежде­ на при опускании и засыпке труб. Обычно приемщики произво­ дят инструментальную проверку изоляции засыпанных труб миллиамперметром с импульсной подачей постоянного тока от постороннего источника. Сущность этого способа заключается в том, что при подаче на трубу постоянного тока в местах по­ вреждения изоляции часть тока будет утекать в грунт. Этот ток при помощи заземляющего электрода улавливается и частично возвращается обратно к источнику и может быть обнаружен с помощью миллиамперметра или наушников.

Наибольшее применение для проверки изоляции засыпанных газопроводов получил прибор ИПИТ (искатель повреждения изоляции трубопроводов). На рис. 36 показана принципиальная схема этого прибора (б) и схема подключения его к трубопро­

воду (а).

Для отыскания мест повреждений изоляции прибор подсое­ диняют к газопроводу, как показано на схеме, и индикаторные электроды перемещают вдоль оси проверяемого газопровода, погружая в грунт. В местах повреждения изоляции ток стекает с трубопровода в грунт и образует электрическое поле, которое легко обнаруживается по звуку с помощью наушников, соеди­ ненных с индикаторными электродами. Таким образом, повреж­ денная изоляция труб обнаруживается в местах наиболее гром­ кого звука в наушниках (с точностью до 15—25 см). Вообще наличие или отсутствие повреждений изоляции на проверяемом газопроводе (без определения мест повреждений) легко уста­ навливается одним присоединением прибора к газопроводу (без индикаторных электродов). Протекание тока через прибор указывает на наличие повреждений изоляции, а отсутствие то­ ка — об исправности изоляции.

Наилучшие результаты проверки изоляции получаются при длине проверяемого участка трубопровода до 500 м и наличии влажной засыпки глубиной до 40 см. При проверке изоляции на

63

длинных трассах газопроводов больших диаметров мощность сигнала прибора ИПИТ может оказаться недостаточной для то­ го, чтобы принимать этот сигнал непосредственно на наушники. Кроме того, при засыпке газопровода мерзлым грунтом или при засыпке его на большую глубину прием звуковых сигналов за­ трудняется из-за значительного увеличения переходного сопро­ тивления грунта. Для устранения указанных недостатков при­ меняют усилители низкой частоты.

Включение усилителя осуществляется следующим образом: во входные гнезда усилителя вставляют проводники от индика­ торных электродов, а к выходным гнездам подключают соответ­ ственно положительный и отрицательный полюсы телефонных наушников. Усилитель дает возможность с помощью прибора ИПИТ обнаруживать повреждения изоляции газопроводов при глубине засыпки до 3 м или при нормальной глубине с засыпкой мерзлым грунтом.

На практике наибольшее распространение получили искате­ ли конструкции треста Мосгаз. В последнее время стали выпу­ скаться приборы ИПИТ-67 управления Орггаз, состоящие из двух основных узлов: генератора и приемного устройства, соб­ ранных на транзисторах.

Испытание на прочность. Строительная организация до сда­ чи газопровода в эксплуатацию должна произвести пневматиче­ ское испытание газопровода, которое называют испытанием на прочность.

Газопроводы испытывают на прочность после присыпки на 20—25 см мягким грунтом. При этом на газопроводах низкого

64

и среднего давления стыки не должны изолироваться и засы­ паться. Все неизолированные стыки и арматуру обмыливают для выявления неплотностей. Величина испытательного давле­ ния принимается согласно табл. 9.

Таблица 9

Величина испытательного давления газопроводов (по СНиП 1-Г. 7—66)

Испытательное давление,

Необходимо подчеркнуть, что этот вид испытания в действи­ тельности испытанием на прочность не является. Скорее это вспомогательный вид испытаний для выявления неплотностей перед засыпкой газопровода.

Испытание на плотность. Испытание газопровода на плот­ ность является основным видом приемки. Это испытание произ­ водится после засыпки траншеи на полную глубину, чтобы ис­ ключить влияние наружной температуры на его результаты и чтобы быть уверенным, что газопровод не будет поврежден при

под испытательным давлением для выравнивания его темпера­ туры с температурой грунта. Время начала испытания (отсчета показаний манометра) принимается не раньше, чем через 6 ч после наполнения газопровода воздухом. Чем больше диаметр газопровода, тем больше требуется времени для выравнивания температуры. Продолжительность испытания газопровода на плотность должна составлять не менее 24 ч.

Стальной газопровод считается выдержавшим испытание, ес­ ли фактическое падение давления за время испытания не превы­ шает расчетной величины, определяемой по формуле (мм рт. ст.).

где D — внутренний диаметр газопровода, мм; 7 — продолжи­ тельность испытания, ч.

В этой формуле обращает на себя внимание то обстоятель­ ство, что допускаемое (расчетное) падение давления обратно пропорционально диаметру газопровода. Объясняется это тем, что при одной и той же утечке фактическое падение давления в газопроводе будет тем больше, чем меньше диаметр газопровода и наоборот, так как объем воздуха в трубопроводе в первом случае будет меньше, а во втором больше при прочих равных условиях.

Если одновременно испытывают газопровод с участками различных диаметров, то расчетное падение давления определя­ ют по формуле

где d\, dì, ..., dn — внутренние диаметры участков газопровода, мм; li, lì..... ln — длина участков газопровода, соответствующая указанным диаметрам, м.

В замеренное манометром падение давления в газопроводе должна быть введена поправка на изменение барометрического давления за время испытаний. С учетом этой поправки истинное падение давления выразится формулой

Ар = (Нг\- B¡) — (Н2 4- В*),

где Ні —■ показание манометра в начале испытания; Ві — по­ казание барометра в начале испытания; Н2 — показание мано­ метра в конце испытания; В2 — показание барометра в конце

испытания.

Испытание подземных газопроводов на прочность и плотность производится воздухом.

При проведении испытаний газопроводов должны приме­ няться манометры, обеспечивающие необходимую точность за­ меров давления в газопроводе. При испытании давлением до 1 кгс/см2 — U-образные, заполняемые водой или ртутью. При испытательном давлении свыше 1 кг/см2: на прочность —■ пру­ жинные, класса не ниже 1,5 по ГОСТ 2405—72; на плотность — образцовые манометры по ГОСТ 6521—72, пружинные конт­ рольные по ГОСТ 6400—69 или дифманометры.

Манометры и дифманометры должны иметь непросроченные и ненарушенные государственные поверительные клейма. Если при испытании на плотность падение давления окажется выше допустимого предела, строительно-монтажная организация обя­ зана отыскать неплотность газопровода и устранить ее, после чего испытание повторяется вновь. Нередко операция по опреде­ лению неплотности проводится с участием эксплуатационной

организации.

Наиболее часто неплотности обнаруживаются в арматуре и соединениях. Поэтому в первую очередь необходимо проверить

66

обмыливанием краны, задвижки, головки конденсатосборников и соединения на открытых участках газопровода. Если такой проверкой неплотности не обнаруживаются, переходят к опреде­ лению утечки на засыпанной части газопровода. Здесь могут быть пробоины, незаваренные стыковые соединения, раскрытые швы сварных труб и расслоение металла цельнотянутых труб. Отыскать такие неплотности — весьма сложная задача. В боль­ шинстве случаев этим приходится заниматься из-за пренебрежи­ тельного отношения к испытанию газопровода на прочность, так как на незасыпанном газопроводе, поставленном под давле­ ние воздуха, эти неплотности легко обнаруживаются.

Для определения места утечки газопровод нередко разреза­ ют на участки и испытывают каждый из них в отдельности. За­ тем участок, где обнаруживается недопустимое падение давле­ ния, разрезают еще раз, постепенно сужая границы возможных неплотностей. Последний участок обычно полностью вскрывают и обмыливают для определения места утечки, а иногда просто заменяют.

Чтобы не разрезать газопровод, в него можно залить сильно пахнущее вещество (одорант), который под давлением будет вместе с воздухом выходить через неплотности в грунт и атмос­ феру. Место неплотности устанавливается по запаху при обхо­ де трассы. Наиболее приемлем такой способ в летнее время на загородных, трассах и на городских проездах до устройства до­ рожного покрытия по трассе прокладки газопровода.

Иногда для определения места неплотности вновь проло­ женного газопровода его заполняют газом, после чего над га­ зопроводом пробивают или просверливают отверстия (скважи­ ны) и проверяют их на наличие газа. Если в одной или несколь­ ких скважинах будет обнаружен газ, газопровод в этом месте вскрывают и отыскивают неплотность. Этот способ лучше всего применять на загородных трассах и на проездах, где не про­ ложены безнапорные каналы и трубопроводы: теплосеть, теле­ фон, канализация и т. п. Нельзя оставлять заполненные газом трубопроводы на ночь и без надзора.

Присоединение новых газопроводов

к действующим сетям

Присоединение вновь построенных газопроводов к действу­ ющим является наиболее ответственным и опасным видом экс­ плуатационных работ, и его необходимо выполнять с точным соблюдением соответствующих правил и инструкций. Дело в том, что само выполнение работ по присоединению является сложным и опасным. К тому же присоединяемый газопровод также может явиться источником неприятностей, если будут нарушены приводимые ниже требования. Вот почему работы по присоединению разрешается выполнять только силами специа-

67

лизированных организаций или специально подготовленными бригадами врезчиков газового хозяйства под обязательным ру­ ководством инженерно-технических работников.

Вновь построенные газопроводы присоединяют к действую­ щим по разрешениям, выдаваемым эксплуатационными органи­ зациями газового хозяйства (управлениями, трестами, контора­ ми) на основании актов приемки газопроводов в эксплуатацию. Присоединение должно осуществляться непосредственно перед пуском газа (в дом, предприятие, ГРП и т. п.). Если вновь по­ строенный газопровод длительное время (несколько месяцев) не будет использоваться, то присоединять его к действующим сетям не следует. Такой газопровод должен находиться под ис­ пытательным давлением воздуха.

Бригаде врезчиков, которой поручается выполнение работ по присоединению, на каждое присоединение выдается наряд, в котором указываются меры безопасности при производстве ра­ бот, и вручается схема присоединяемого газопровода, на кото­ рой указываются все ответвления, а также арматура и запор­ ные устройства. Указанная схема необходима мастеру, возглав­ ляющему работы по присоединению, для проверки состояния запорной арматуры и заглушек и для продувки газопровода по­

плотность до присоединения его к действующей сети проходит значительное время и, естественно, нет уверенности, что за это время газопровод не поврежден. Все сомнения полностью уст­ раняются, если газопровод находится под давлением воздуха. Отсутствие в газопроводе воздуха указывает на наличие не­ плотностей или незаглушенных (незакрытых) концов газопрово­ да. В этом случае к работам по присоединению приступать нельзя и газопровод должен быть вновь подвергнут проверке на плотность.

Как указывалось, руководителю работ (мастеру) на каждое присоединение выдается наряд, в котором перечисляется состав бригады врезчиков и излагаются основные положения безопас­ ного выполнения работ. Обязательно указывается давление, при котором разрешается выполнять огневые работы по врезке в действующий газопровод. Нормальным считается давление от 20 до 100 мм вод. ст. При меньшем давлении в случае недо­ смотра создается опасность падения давления до нуля и запол­

полнять сварочные работы, так как давлением газа сдувается расплавленный металл. Кроме того образуется пламя большой длины, которое не дает произвести качественную сварку и мо­ жет причинить ожоги работающим. При устройстве присоеди­ нений необходимая величина давления обеспечивается сниже­ нием выходного давления на ближайшем к месту врезки регу-

бв

ляторе. В отдельных случаях эту задачу можно решить мест­ ным снижением давления путем выключения участка газопро­ вода.

В практике эксплуатации применяют следующие способы присоединений: а) без снижения давления; б) после отключе­ ния действующего газопровода и полного освобождения его от газа; в) после снижения давления; г) без снижения давления к газопроводам высокого и среднего давления.

К газопроводам низкого давления при обычных условиях присоединения производят по первому способу, в большинстве случаев без нарушения нормального газоснабжения потребите­ лей. При сложных присоединениях или при замене участка дей­ ствующего газопровода применяют местное выключение газо­ провода при помощи резиновых пузырей, глиняных тампонов и т. п.

Присоединения, осуществляемые после отключения действу­ ющего газопровода и освобождения его от газа, как правило, производят в тех случаях, когда работу под давлением газа вы­ полнять нельзя. Примером могут служить присоединения в помещениях и сооружениях, когда невозможно обеспечить на­ дежную вентиляцию, а также при работе вблизи специальных агрегатов. Необходимо заметить, что к такому способу произ­ водства работ следует прибегать в исключительных случаях, так как освобождение от газа и последующий пуск его в отключен­ ные газопровод и приборы являются весьма сложным и опасным процессом.-Не менее сложно и опасно само отключение. Надеж­ но и просто можно отключить только газопроводы низкого дав­ ления при помощи гидрозатворов. При наличии задвижек по­

глушку), но это сложно и ухудшает плотность фланцевого сое­ динения.

Присоединения при сниженном давлении выполняют к газо­ проводам высокого и среднего давления. В этих случаях учас­ ток газопровода, к которому производят присоединение, отклю­ чают при помощи ближайших задвижек и газ из него через кон­ денсатосборники или специальные сбросные свечи (трубки) стравливают в атмосферу. По достижении давления 50—80 мм вод. ст. присоединение выполняют обычным способом, как к га­ зопроводу низкого давления. При производстве таких присоеди­ нений у места врезки должно быть организовано постоянное на­ блюдение за давлением, так как газ может просачиваться че­ рез задвижки, в результате чего давление может повыситься до опасных пределов, или, наоборот, при большом сбросе — умень­ шиться до нуля и в газопровод попадет воздух, образуя взрыво­ опасную смесь.

Присоединения при сниженном давлении неудобны тем, что в момент производства работ нарушается газоснабжение значи­

69