База книг в электронке для ЭНН УТЭК / трубопроводы / АЛИЕВ Сооружение и ремонт газонефтепроводов

дневный осмотр трассы трубопроводов, содержание в исправ­ ном состоянии машин и оборудования, участие в ремонтах ком­ муникаций трубопроводов и оборудования на перекачивающих и наливных станциях, предупреждение и выявление аварий и

повреждений на трубопроводе. В ее состав входят ремонтно­ восстановительные бригады (РВБ), которые в основном бази­ руются на перекачивающих станциях. При значительных рас­ стояниях между станциями (более 100 км) организуют проме­ жуточные ремонтно-восстановительные пункты (РВП), число которых зависит от рельефа местности, наличия переходов через искусственные и естественные препятствия, проезжих дорог, а также от технического состояния трубопровода. РВП обычно располагают рядом с населенными пунктами. РВП, как пра­ вило, состоят из РВБ, служб связи, катодной защиты и энерго­ водоснабжения.

Состав РВБ, их оснащенность машинами и механизмами за­ висят от сложности трассы, технического состояния трубопро­ вода, числа параллельно уложенных ниток его.

РВБ комплектуют из наиболее квалифицированных рабо­ чих. Их возглавляют опытные инженерно-технические работ­ ники. В состав РВБ обычно помимо мастера входят сварщик

высокой квалификации, бульдозерист, водитель, линейные сле­ сари-трубопроводчики, машинист трубоукладчика. Численность

бригады не превышает 10—14 чел. Каждый член бригады вла­ деет 2—3 специальностями. Рабочий РВБ должен хорошо знать инструкцию по выполнению ремонтно-восстановительных работ при повреждении трубопровода, правила техники безопасности, свои конкретные обязанности при ликвидации повреждения.

Бригада обеспечивается транспортными средствами повышен­ ной проходимости, необходимой техникой для быстрой ликви­

дации аварии, а также средствами для проведения газорезоч­ ных и слесарно-монтажных работ, трубами, электродами, про­ тивопожарным инвентарем, вспомогательным оборудованием и инструментами, средствами индивидуальной защиты. В зимних

условиях РВБ должны быть оснащены передвижными будками, оборудованными для обогрева, принятия пищи и отдыха.

Необходимо, чтобы (ремонтно-восстановительная бригада всегда была готова к выезду на ликвидацию аварии, оборудо­ вание находилось в полной исправности, а транспорт заправлен горючим и подготовлен к выезду. Использование транспортных средств РВБ для хозяйственных нужд не допускается.

На перекачивающих станциях и РВП, а также в домах об­ ходчиков должны храниться неприкосновенный запас (труб, листовой стали, электродов, кислорода, карбида кальция, мате­ риалов для изготовления тампонов, устройств для перекрытия трубопроводов) и средства пожаротушения.

Повседневное руководство работой РВБ осуществляет мас­ тер на основании указаний начальника станции, в ведении кото­ рой находится бригада, или лица, его заменяющего.

239

В свободное от экстренных работ время РВБ осуществляют капитальный ремонт трубопровода и сооружений на закреплен­ ных за ними участках трассы по плану, утвержденному началь­ ником станции.

ЛИКВИДАЦИЯ АВАРИЙ НА НЕФТЕПРОВОДАХ

При обнаружении выхода нефтепродукта на поверхность линейный обходчик немедленно сообщает об этом начальнику перекачивающей станции и диспетчеру. Получив от них указа­ ния, он принимает меры к предотвращению пожара и несчаст­ ных случаев, ограждает место выхода продукта и устанавливает знаки «Не курить», «Огнеопасно» и др.

Перекачку не прекращают только при небольшом выходе нефти или нефтепродукта. В остальных случаях ее немедленно останавливают и принимают меры к предотвращению выхода нефтепродукта и сбору разлившейся нефти. Если авария свя­ зи га с разрывом стенки трубы, то закрывают линейные за­ движки. Для проведения сварочных работ вскрывают аварий­ ный участок трубопровода и добиваются прекращения выхода нефтепродукта. (Эта работа осложняется тем, что трасса почти всегда проходит по пересеченной местности, а линейные за­ движки устанавливают на расстоянии 25—35 км друг от друга.) После устранения выхода нефтепродукта из трубопровода при­ ступают к ликвидации повреждения. До начала огневых работ проводят анализ воздуха в котловане для определения содер­ жания в нем паров нефтепродукта. Если воздух невзрывоопа­ сен, то на свищ накладывают металлическую накладку и, при­ жимая ее с помощью специальной струбцины (рис. 83), при­ варивают.

Для ликвидации свищей часто используют свинцовые пробки, которые затягивают специальным болтом (рис. 84). В комплект пробки входят болт, гайка, шайба, свинцовая и бронзовая

втулки. Болт имеет на всей длине резьбу, сферическую головку, а на конце прорезь для его фиксации (отверткой или другими

приспособлениями) в процессе затяжки гайки. Внутренний диа­ метр свинцовой втулки равен диаметру болта (с небольшим за­ зором), а наружный—диаметру каверны (или меньше его). Бронзовая втулка выполняет функции предохранительного устройства от возможного образования искры между стенкой трубы и головкой болта.

Порядок устранения течи с помощью пробки со свинцовой

в которое вставляют пробку. Диаметр пробки должен быть несколько меньшим диаметра отверстия после рассверловки. Пэобку фиксируют от проворачивания, а гайку затягивают

ключом с таким расчетом, чтобы бронзовая втулка не дохо­ дила до внутренней стенки трубы на 2—3 мм. Затем по всему

24 3

Рис. 83. Прижимная струбцина:

Рис. 84. Ликвидация свища с помощью свинцовой пробки:

периметру к трубе приваривают шайбу, а к шайбе и болту — гайку.

Для устранения неполных разрывов поперечных стыков можно использовать галтельный двухстворчатый хомут со свинцовой или резиновой прокладкой (рис. 86). Небольшие разрывы по основному металлу трубы можно устранять с по­ мощью гладкого хомута. Для повышения надежности его при­ варивают к трубе (неприваренный хомут может выдержать

давление лишь до 3 МПа).

Для остановки течи продукта из трубопровода используют

коническую муфту или хомут, имеющие специальный отводной патрубок для постоянного удаления поступающего продукта. Муфту изготовляют из труб, диаметр которых на 50 мм больше

диаметра трубопровода. Половинки муфты устанавливают и

зажимают с помощью цепей и домкратов. Поступающий неф­ тепродукт выпускают через штуцер, к которому подсоединяют

рукав.

При полном разрыве поперечных сварных стыков, а также при разрывах продольных стыков труб поврежденные участки

полностью удаляют. На их место вваривают патрубки из труб

Рас. 85. Приспособление для вырезки отвер­ стия в трубопроводе:

Рас. 86. Двухстворчатый конический хомут:

/ — патрубок; 2 — гайка; 3 — труба; 4 — хомут; 5 — рукав

поврежденного участка, но должна быть не менее трех диамет­ ров трубы. Перед удалением поврежденного участка в трубо­ проводе вырезают отверстия по обе стороны от разрыва для изоляции полости трубопровода, заполненного парами нефти.

Поперечное сечение трубопровода перекрывают с помощью гли­ няных пробок, длина которых зависит от диаметра трубопро­ вода, характера местности, качества глины, но должна быть не менее 1,5 м (рис. 87). Чем больше диаметр трубопровода, тем длиннее должна быть глиняная пробка. Перед набивкой глину тщательно перемешивают до густого тестообразного со­ стояния. В зимних условиях глину оттаивают, затем в нее до­ бавляют солидол и дизельное масло во избежание замерзания

и перемешивают.

По окончании набивки глиняных пробок вырезают повреж­ денный участок трубопровода. На его место устанавливают патрубок, который сначала прихватывают, а затем оконча­ тельно приваривают. После приварки патрубка наносят изоля­ ционное покрытие, стыки опрессовывают под статическим дав­ лением нефтепродукта, а потом возобновляют перекачку. Разлитый при аварии нефтепродукт, собранный в земляные

амбары, закачивают в трубопровод.

212

Рис. 87. Схема ликвидации разрыва трубопровода:

а — поврежденный трубопровод; б — ус­ тановка глиняных пробок я вырезка ава­

Временное перекрытие трубопровода при замене повреж­ денного участка может быть проведено и другими способами. Нередко используют устройства для перекрытия с помощью эластичных камер, заполняемых разными материалами, газогидротампоны, замораживание продукта в трубопроводе с по­

мощью хладагентов, превращение продукта в гель и др. Интересен способ перекрытия трубопровода с помощью гер­

метизирующих тампонов из вспененных пластмасс, в частности пенополиуретана. Композиция, образующаяся в результате

смешивания исходных компонентов, вспенивается, многократно увеличиваясь в объеме, заполняет внутреннюю полость трубо­

провода и отверждается. Возможность получения тампонов на месте их применения, простота технологии, короткий промежу­

ток времени, необходимый для формирования тампона, снижают трудоемкость герметизации внутренней полости трубопровода

при проведении аварийно-восстановительных работ. Герметизирующий тампон может быть создан как в опорож­

ненном, так и в заполненном трубопроводе. Имеющиеся на внутренней поверхности трубопровода парафинистые отложе­ ния на герметизирующие свойства тампона не влияют, так как реакция образования пенополиуретанов экзотермическая, тем­ пература на границе «тампон — труба» достигает 90—100 °С. При такой температуре парафинистые отложения оплавляются,

Рис. 88. Создание герметизирующего тампона в трубопроводе:

дукта. Для увеличения прочности контактного слоя создают герметизирующий тампон в «замкнутом объеме», который об­ разуется в трубопроводе с помощью ограничительных упоров из того же материала, что и тампон. Ограничительные упоры 2 (рис. 88) создаются по обоим концам участка трубопровода 1, который необходимо перекрыть, с помощью смесительного устройства 3. После отверждения упоров в пространство между ними заливают композицию, которая после вспенивания и отверждения вместе с ограничительными упорами представляет собой единое целое — герметизирующий тампон.

СПОСОБЫ ВЫРЕЗКИ ПОВРЕЖДЕННЫХ УЧАСТКОВ ТРУБОПРОВОДА

Для вырезки поврежденных участков трубопроводов раз­

работаны технология и приспособление, позволяющие выпол­ нять безогневую вырезку поврежденных участков.

Устройство (рис. 89) состоит из привода 5, механизма ре­

крепится помпа 9, которая по­ лучает вращение от червяка 8.

закрепляют на нем с по­ мощью цепи 1 через аморти-

244

з&тор 11 и механизм натяжения цепи 2. К цепи крепят груз. Число звеньев цепи зависит от диаметра трубопровода. После включения привода ходовые колеса начинают перемещать ме­ ханизм резания вокруг трубопровода с заданной скоростью. После того как фреза начнет вращаться, ее вручную подводят к поверхности трубопровода (с помощью винтового меха­ низма 7) и постепенно заглубляют в трубопровод до полного

перерезания стенки трубы.

Режущий инструмент выполнен в виде двухугловой симмет­

ричной фрезы с углом профиля зубьев 60°. Это позволяет од­ новременно с перерезанием трубы снимать фаски, т. е. подго­ тавливать кромку трубопровода к сварке. При пробуксовке

ходовых колес усилие натяжения цепи увеличивают с помощью механизма натяжения. После перерезания трубопровода привод останавливается, в результате чего ослабляется натяжение цепи. Затем установку демонтируют.

Для перекрытия магистрального трубопровода при ава­ рийном ремонте разработано шаровое запорное устройство, позволяющее проводить огневые работы (резку, сварку), не дожидаясь полного слива нефтепродукта из трубопровода. Для установки этого устройства в трубопроводе необходимо аырезать отверстие, а к трубе приварить монтажный патрубок.

Механизм в сборе с запорным устройством устанавливают ■на монтажный патрубок и крепят быстродействующим зажи­ мом. Запорное шаровое устройство опускают в трубопровод. Затем в шар под давлением 0,3—0,4 МПа подают жидкость. Раздувшись, он плотно прижимается к стенкам трубы и пере­ крывает трубопровод.

По окончании ремонта давление во внутренней полости ре­ зинового шара снимают, после чего из трубопровода извле­ кают шаровое устройство. Спустив из корпуса механизма про­ дукт, запорное устройство демонтируют.

Для перекрытия трубопровода может быть использовано манжетное запорное устройство, которое помещают в маги­ стральный трубопровод через отверстие, выполненное фрезер­ ным механизмом. Установка манжетного запорного устройства

.аналогична установке шарового устройства.

ЛИКВИДАЦИЯ АВАРИИ НА ГАЗОПРОВОДАХ

Аварийные работы на газопроводах относят к огне- и газо­ опасным, поэтому здесь большое внимание уделяют обеспече­ нию безопасности выполнения ремонтных работ.

При ликвидации аварий на газопроводе выполняют следую­ щие работы: отключение аварийного участка газопровода и освобождение его от газа; отключение средств активной за­ щиты трубопровода от коррозии; земляные работы; вырезание отверстий в газопроводе для установки резиновых шаров; уста­ новка шаров для изоляции полости трубопровода на ремон­

245

тируемом участке; сварочные работы; проверка качества швов физическими методами контроля; извлечение запорных рези­ новых шаров; заварка отверстий; вытеснение воздуха из ава­ рийного участка; испытание швов отремонтированного участка под давлением 1 МПа; нанесение изоляционного покрытия; испытание трубопровода под рабочим давлением; включение средств активной защиты от коррозии.

Сварочные работы на газопроводе выполняют при избыточ­ ней давлении газа, равном 200—500 Па. При меньшем дав­ лении возможны быстрое опорожнение газопровода и поступ­ ление в него воздуха, в результате чего образуется взрыво­ опасная смесь. При больших давлениях во время проведения огневых работ образуется большое пламя.

Свищи, образовавшиеся в газопроводе, ликвидируют путем заварки, для чего края свища тщательно подготавливают под сварку.

Если на газопроводе появились трещины в сварных стыках или по целому металлу, то дефектные участки удаляют, а на их место вваривают патрубки. При этом по обе стороны от де­ фекта вырезают отверстия для установки резиновых запорных шаров. В последние закачивают воздух, создавая давление 4—5 кПа, а затем приступают к вырезке аварийного участка. При проведении огневых работ внимательно следят за давле­ нием газа в газопроводе. Для этого в нем сверлят отверстие диаметром 3—4 мм, в которое вставляют штуцер для подсое­ динения U-образного манометра. Сварочные работы выполняют

аналогично описанным ранее.

Если в газопроводе имеется конденсат, то его перед нача­ лом огневых работ удаляют.

По окончании сварочных работ новые швы проверяют фи­ зическими методами контроля, а затем извлекают резиновые шары. Отверстия для шаров заваривают. Из газопровода вы­ тесняют воздух, для чего отключенный участок продувают в одном направлении. Газ выпускают через свечу. При про­ дувке давление газа должно быть не более 0,1 МПа. Продувку газопровода заканчивают, если количество кислорода в вы­ тесняемой через свечи газовой смеси составляет не более 2 % пс объему. Отремонтированный участок испытывают под ра­ бским давлением. После наложения на приваренный патрубок изоляционного покрытия отремонтированный участок засы­ пают, уплотняя грунт под трубопроводом.

Огневые работы на действующих газопроводах, транспорти­ рующих сырье с высоким содержанием сероводорода, реко­ мендуется проводить в следующем порядке. Участок ремонти­ руемого газопровода 2 (рис. 90) отключают линейными кра­ нами 1. В нем давление газа снижают до 200 — 500 Па. Избыточное давление газа контролируют жидкостными маномет­ рами. При выполнении плановых огневых работ на газопро­ водах, транспортирующих сырье, в котором содержание серо-

24%

Рис. 90. Схема локализации повреж­ дения трубопровода

водорода превышает 0,02 г/м3, участок между линейными кранами предварительно заполняют очищенным газом.

На заменяемом участке 5 трубопровода, который размечен в котловане, вырезают технологическое отверстие 6 диаметром около 160 мм для ввода в трубопровод резиновых запорных оболочек. Если в трубопроводе содержится большое количество жидкости (воды, конденсата), то заменяемый участок предва­ рительно продувают газом до полного ее удаления. Небольшое количество жидких веществ откачивают в специальные сбор­ ные емкости для последующей утилизации.

После освобождения трубопровода от жидкости через тех­ нологическое отверстие 6 в трубу, по обе стороны от него, вво­ дят резиновые оболочки 4, которые заполняют воздухом до перекрытия проходного сечения трубопровода. Степень запол­ нения запорных оболочек воздухом контролируют визуально и путем проверки их способности к перемещению по трубопро­ воду под воздействием усилий в 50—60 Н.

Технологическое отверстие 6 герметизируют эластичной конической пробкой 9, в центральном отверстии которой гер­ метично закреплен конец рукава 10 для подачи инертной среды, а через боковые отверстия пропущены гибкие трубки 11 дли­ ной 10 м для заполнения оболочек воздухом. Затем в прост­ ранство между оболочками под давлением подается газомеха­ ническая пена, под действием которой резиновые оболочки 4 перемещают на безопасное расстояние от места проведения огневых работ (в положение 3), а потом их заполняют возду­ хом до рабочего давления.

Для предотвращения повреждения запорных оболочек о внутреннюю поверхность трубопровода в качестве защитных чехлов рекомендуется использовать резиновые оболочки ана­ логичных размеров, поврежденные или с истекшим сроком хра­ нения. В этом случае установленные в положение 3 оболочки заполняют воздухом до давления 5—6 кПа.

Если в заменяемом участке трубопровода имеется сквозное повреждение, то его на период перемещения оболочек герме­ тизируют с помощью пластыря. Запорные оболочки легко пе­ ремещаются по трубопроводу при избыточном давлении среды в пространстве между ними не более 0,5 кПа. При выполнении этой операции газомеханическую пену получают с помощью

247

специальных технических средств путем орошения пакета сеток в пеногенераторе 8 распыленным в потоке выхлопных газов понообразующим раствором, подаваемым из емкости 12 с по­ мощью распылителя 7.

После установки запорных оболочек в рабочее положение гибкие трубки 11 укладывают в полость трубопровода так, чтобы не повредить их при огневой резке трубы. Заменяемый участок вырезают. На его место устанавливают новый элемент. После вварки этого элемента приступают к заключительным операциям. По завершении работ в котловане участок газо­ провода между линейными кранами с целью вытеснения ив него атмосферного воздуха продувают газом через продувоч­ ные свечи до остаточной объемной доли кислорода в газе не более 2 %. При выполнении этой операции запорные оболочки извлекают из трубопровода через узлы приема поршней илы продувочные свечи.

ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ РАБОТ ПРИ ВРЕЗКЕ ОТВОДОВ В ДЕЙСТВУЮЩИЕ ТРУБОПРОВОДЫ

В процессе эксплуатации часто приходится выполнять врезку для подключения новых линий к действующему трубо­ проводу, устройства камер приема и пуска скребка, обводных линий, подключения лупингов. Врезка — процесс трудоемкий и пожароопасный. Применяющиеся в настоящее время безогневые (холодные) способы врезки позволяют уменьшить сте­ пень пожароопасности, сокращают объем и время проведения работ, которые осуществляют без остановки перекачки нефти или газа и практически без потерь транспортируемого про­ дукта.

Для врезки отводов в магистральные нефте-и нефтепродуктопроводы сконструировано устройство, позволяющее проводить работы без остановки перекачки при рабочем давлении в тру­ бе проводе до 6,4 МПа.

Установка для врезки отводов в действующие трубопроводы состоит из электродвигателя 16, редуктора 4, торцовой фрезы 3 :л корпуса 14 (рис. 91).

Червячное колесо редуктора раз|резано по средней плоско­ сти на две части. Нижняя половина 13 червячного колеса об­ разует со шпинделем 8 пару «винт — гайка», а верхняя поло­ вина 12 посажена свободно на ступицу нижней половины п имеет кулачки, взаимодействующие с кулачковой муфтой 11.. которая вместе со шпинделем образует подвижное шпоночное соединение. С помощью механизма переключения 5 кулачковая муфта сцепляется то с кулачками верхней половины 12 червяч­ ного колеса, то с кулачками полумуфты 6, жестко закреплен­ ной на редукторе 4. В результате этого осуществляется соот­ ветственно рабочая и ускоренная подача режущего инстру­ мента.

2 4 3