База книг в электронке для ЭНН УТЭК / трубопроводы / krets_v_g_shadrina_a_v_antropova_n_a_sooruzhenie_i_ekspluata

Особой разновидностью ремонта с помощью полноохватывающих муфт является композитно-муфтовая технология (КМТ), которая с се-

редины 80-х годов успешно применяется по всему миру при ремонте трубопроводов различного назначения: для перекачки газа, нефти, нефтепродуктов, химических продуктов. Композитно-муфтовая технология относится к постоянным методам ремонта. КМТ является наиболее универсальным методом ремонта и позволяет ремонтировать практически все типы дефектов в широком диапазоне изменения их геометрических параметров для магистральных трубопроводов диаметром до 1420 мм:

•трещины в основном материале и сварных швах — длиной до радиуса трубы и глубиной до 70% от толщины стенки трубы;

•дефекты в продольных, спиральных и кольцевых сварных швах;

•потери металла коррозионного и механического происхождения любой протяженности и глубиной до 90% от толщины стенки;

•расслоения (в том числе с выходом на поверхность и расслоения, примыкающие к сварным швам);

•вмятины и гофры;

•комбинации из вышеперечисленных дефектов (например вмятины с риской, с трещиной, коррозия на сварном шве и т. д.);

•сквозные дефекты потери металла в виде течи (в аварийных случаях) .

Технология ремонта позволяет проводить ремонт трубопроводов без выводов их из эксплуатации. Она основана на использовании стальных муфт, в которых кольцевой зазор между муфтой и трубой заполняется композитным составом. Достоинства технологии

•полное восстановление прочности и долговечности до уровня бездефектной трубы;

•методология оценки опасности дефекта с целью расчета ремонтной конструкции доведена до инженерных стандартов;

•срок службы отремонтированного участка трубы не менее 30 лет;

•ремонт дефектов широкого диапазона;

•не требует остановки перекачки продукта;

•экологически безопасный метод ремонта.

При наличии большого количества дефектов на трубах производят их сплошную замену полномерными трубами. При этом ремонтируемый участок трубопровода прокладывается параллельно действующему либо по старой оси (после ремонта дефектного участка).

Основные технологические схемы ремонта трубопроводов с заме-

ной изоляции включают в себя следующие:

• в траншее без подъема трубопровода с подкопом и поддержкой

301

ремонтируемого участка;

•в траншее с подъемом ремонтируемого участка трубопровода

•трубоукладчиками на высоту, позволяющую пропустить по поднятому

участку очистные и изоляционные машины без подкопа под трубопроводом;

• на бровке (берме) траншеи с подъемом его на высоту,

6.4. Ремонт резервуаров (3)

6.4.1. Дефекты и повреждения и их причины

При монтаже и эксплуатации резервуаров наиболее часто встречаются следующие дефекты и повреждения:

•трещины в окрайках (окраинной части) днища по сварным соединениям и основному металлу (иногда трещины с окраек переходят на основной металл первого пояса стенки);

•трещины в нижнем уторном уголке по сварным соединениям и основному металлу (в ряде случаев трещины с уголка переходят на основной металл первого пояса стенки);

•трещины в сварных соединениях полотнища днища с выходом или без выхода на основной металл;

•выпучины, вмятины и складки на днище;

•трещины в поясах стенки по сварным соединениям и основному металлу (в основном в нижних поясах). Наиболее часто трещины в стенке резервуара возникают в вертикальных стыках вдоль сварных соединений с выходом или без выхода на основной металл, в крестообразных стыковых соединениях, вблизи горизонтальных и вертикальных сварных соединений и поперёк стыков основному металлу. Трещины образуются также в основном металле вблизи люков-лазов, патрубков и штуцеров присоединения, трубопроводов и резервуарного оборудования и т.д.;

•непровары, подрезы основного металла, шлаковые включения и другие дефекты сварных соединений;

•негерметичность (отпотины) в сварных, клёпанных соединениях и основном металле днища, стенки, кровли и понтона;

•изменения геометрической формы верхних поясов стенки резервуара (местные выпучины, вмятины, горизонтальные гофры) и кровли резервуара повышенного давления;

•коррозионные повреждения днища, стенки, понтона и кровли резервуара;

•значительные деформации и разрушения отдельных несущих конструктивных элементов покрытия резервуара;

•отрыв центральной стойки от днища резервуара;

302

•отрыв от стенки резервуара опорных столиков кронштейнов понтона;

•затопление понтона с образованием деформации направляющих труб, стоек и кронштейнов с зависанием или без зависания понтона;

•повреждения, провисания и потеря эксплуатационных свойств резинотканевых ковров-понтонов и уплотняющих затворов;

•обрыв анкерных болтов и деформации вертикальных стенок анкерного столика у резервуаров повышенного давления;

•деформация днища по периметру резервуара;

•значительные равномерные и неравномерные осадки (просадки) основания;

•потеря устойчивости обвязочного уголка в сопряжении стенок с днищем у горизонтальных резервуаров, а также потеря устойчивости элементов внутренних колец жёсткости и опорных диафрагм;

•осадка опор (фундаментов) горизонтальных резервуаров.

6.4.2. Устранение дефектов резервуара без применения сварочных работ

303

Каждый слой уплотняют металлическим роликом для удаления воздуха. По окончании работ отремонтированный участок выдерживают при температуре 15÷25°С в течении 48 ч. Если днище или первый пояс резервуара подвергнуты сплошной коррозии или имеют групповые каверны, на поражённые участки наносят сплошное армирующее покрытие по специальной технологии. При работе с эпоксидными смолами необходимо соблюдать соответствующие меры безопасности. Ремонтируемый резервуар должен быть оборудован приточно-вытяжной вентиляцией с 15÷20 кратным обменом воздуха. Одной из наиболее трудоёмких операций сегодня остаётся ремонт внутренних поверхностей днища и стенок резервуара, защита которых от коррозии не предусмотрена.

Известными технологиями покрытия поверхностей различными красками и клеевыми композициями необходимого эффекта достичь не удалось. В Нижневартовском Управлении Магистральных нефтепроводов разработан и внедрён в производство метод металлизации (покрытие цинком) внутренних поверхностей резервуаров. Новый способ предусматривает покрытие слоем цинка поверхностей толщиной 0,2 мм. Покрытие производится методом напыления расплавленного металла с предварительной обработкой поверхности кварцевым песком. Стоимость металлизации одного м2 в ценах 1994 г. составила 110 тыс. руб.

6.4.3. Ремонт оснований и фундаментов

При ремонте оснований резервуаров выполняют следующие работы:

•исправление краёв песчаной подушки подбивкой гидроизолирующего

грунта

•исправление просевших участков основания;

•заполнение пустот под днищем и в местах хлопунов;

•ремонт всего основания (в случае выхода из строя днища);

•исправление отмостки.

При ремонте оснований для подбивки, исправления песчаной подушки и заполнения пустот под днищем и в местах хлопунов применяют гидроизолирующий («чёрный») грунт, состоящий из супесчаного грунта и вяжущего вещества.

6.4.4. Контроль качества ремонтных работ

Контроль выполненных работ осуществляют:

•внешним осмотром мест и элементов исправления в процессе сборки, сварки резервуаров с измерением сварных швов;

•испытанием швов на герметичность;

304

• проверкой сварных соединений рентгено- и гаммапросвечиванием или другими физическими методами;

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В учебном пособии рассмотрен комплекс вопросов , знание которых позволит иметь представление и освоить решение некоторых практических задач по дисциплине «Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ».

Для углубленного изучения отдельных разделов необходимо обращаться

кспециальной литературе:

-частично представленной в библиографическом списке учебного пособия;

-представленной в учебно-методическом комплексе в электронных фондах кафедры Транспорта и хранения нефти и газа Института природных

ресурсов Национального исследовательского Томского политехнического университета ( Рудаченко А.В., Хижняков В.И., Чухарева Н.В., Лукьянов В.Г.,

эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ» представлен на сайте Шадриной А.В.

Учебный курс дисциплины обеспечен учебными фильмами (фонд кафедры ТХНГ ИПР НИ ТПУ).

В приложении учебного пособия даны вопросы рубежного контроля. Составлен электронный экзаменатор по дисциплине «Сооружение и

эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ» (компьютерный класс-аудитория 107, 20-го учебного корпуса Института природных ресурсов НИ ТПУ)

Кроме этого могут быть использованы патенты (фонд библиотеки НИ ТПУ) и журналыотечественные и зарубежные (частично фонд кафедры ТХНГ и библиотеки НИ ТПУ):

Отечественные и зарубежные журналы:

Ведомость МТЭА

Газовая промышленность

Геология нефти и газа

Известия вузов. Геология и разведка

Известия вузов. Нефть и газ

Нефтегазовая вертикаль

Нефтегазовое строительство

305

Нефтегазовые технологии

Нефтепромысловое дело

Нефть и капитал

Нефть России

Нефтяное хозяйство

Потенциал

Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море

Транспорт и хранение нефтепродуктов

Трубопроводный транспорт нефти

Фактор

Euroil

Gaz du Monde

Journal of Sedimentary Research

Offshore

Oil and Gas journal

Petroleum Engineer International

Petroleum Technology

SPE Drilling and Completion

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Абсорбция – разновидность сорбции, когда одни вещества поглощаются всем объёмом другого вещества (сорбента) без химического взаимодействия.

Процесс абсорбции оказывает большое влияние на поведение отдельных компонентов пластовых жидкостей и пород.(3)

Аварийный разлив нефти – нефть, разлившаяся на поверхности водного объекта в результате разгерметизации трубопровода.

Авария на подводном переходе – событие, связанное с возникновением неконтролируемой утечки нефти в результате разрушения или повреждения трубопровода из – за коррозионного износа, воздействия потока воды, волокуш, якорей и др.

306

Автомобили служат для перевозки грузов и пассажиров и являются базой специальной техники. По назначению автомобили разделяются на бортовые, автосамосвалы, тягачи и специализированные (автоцистерны, битумовозы, автоцементовозы и т. д.).

Автомобильная газонаполнительная компрессорная станция

(АГНКС) осуществляет заправку автомобилей и других транспортных средств, двигатели которых конвертированы или изначально рассчитаны на работу на сжатом (компримированном) природном газе и имеют соответствующую систему.

Адсорбция – концентрирование вещества (адсорбата) из объёма фаз на поверхности раздела между ними, например, из газа или раствора на поверхности твёрдого тела (адсорбента) или жидкости. Также является частным случаем сорбции.(3)

Аппараты воздушного охлаждения (рис. 1) общего назначения относятся к теплообменному и предназначены для охлаждения газов и жидкостей, конденсирования паровых и парожидкостных сред в технологических процессах химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, нефтяной и газовой отраслей промышленности с давлением среды от 0,6 до 10 МПа (от 6 до 100 кгс/см2) или под вакуумом с остаточным давлением не ниже 665 Па, температурой не выше + 4000С и вязкостью на выходе до 5х10– 5 м2/c.

Рис. 1. Аппарат воздушного охлаждения

Принцип работы: Аппараты воздушного охлаждения относятся к теплообменным поверхностным аппаратам. Охлаждаемый технологический продукт движется внутри биметаллических оребрённых труб, передавая через их стенки теплоту охлаждающему агенту. В качестве охлаждающего агента используется атмосферный воздух.

Арматура – (от лат. armatura – вооружение, снаряжение) – устройства и детали (как правило, стандартные), не входящие в состав основного оборудования, но обеспечивающие его нормальную работу (рис. 2). Различают: трубопроводную (вентили, задвижки, конденсатоотводчики, клапаны и др.), электротехническую (щитки, патроны, выключатели,

307

некоторые детали электрических машин, приспособления для крепления изоляторов и др.), печную (металлич. части, увеличивающие прочность металлургии, печи) и т.д.(5)

Рис. 2. Фонтанная арматура: 1 –трубная головка ; 2 –фонтанная елка

Балластировка и закрепление трубопроводов на проектных отметках могут осуществляться одним из следующих способов: засыпкой трубопровода минеральным грунтом; обетонированием трубопровода; установкой на трубопровод одиночных железобетонных грузов различных конструкций; закреплением трубопроводов анкерными устройствами; заполнением внутренней полости трубы водой, нефтью или нефтепродуктами (для нефтепроводов и для нефтепродуктопроводов) (рис. 3).

308

в

Рис. 3. Пригрузы: а – железобетонные; б – полимерно – контейнерное балластирующее устройство; в – утяжелители железобетонные болотные клиновидные; г – контейнер текстильный КТБ

Баржа – плоскодонное судно, оснащённое или не оснащённое двигателем, которое используется для перевозки грузов по воде (рис. 4). Для внутренних речных перевозок используют баржи грузоподъемностью до 9,2 тысяч тонн, для морских перевозок – баржи грузоподъемностью до 16,5 тысяч тонн. Баржи объединяют в составы объёмом до 40 тысяч кубометров.

Как правило, слово "баржа" обозначает судно без двигателя; для перемещения баржи используют буксир. Если баржа имеет двигатель, то добавляется уточнение: "самоходная баржа".(4)

309

Рис. 4. Баржа на р. Томь

Бестраншейная проходка при прокладке трубопроводов (закрытый способ). Существует три метода бестраншейной проходки: прокол, горизонтальное бурение и продавливание.

Метод прокола применяют для прокладки защитных кожухов диаметром до 530 мм, в суглинистых и глинистых грунтах нормальной влажности, не содержащих твердых включений. При этом прокладываемый кожух, снабженный наконечником, вдавливается в грунт под воздействием напорных усилий.

Метод продавливания характеризуется тем, что прокладываемые защитные кожухи вдавливают в массив грунта открытым концом, снабженным кольцевым ножом с наружными или внутренними скосами. При этом грунт, поступающий в полость кожуха, разрабатывают и удаляют ручным или механическим способами. Как правило, продавливание кожухов осуществляют с помощью гидродомкратов.

Горизонтальное бурение применяют для трубопроводов средних и больших диаметров (530–1420 мм) в грунтах I – IV категорий. Проходку скважин ведут установками горизонтального бурения.

Горизонтальное бурение предусматривает опережающую разработку грунта в забое с устройством скважины в грунте большего диаметра, чем прокладываемая труба. Этим способом можно устраивать подземные переходы трубопроводов диаметром до 1720 мм на длину 70–80 м. Однако способ этот недостаточно эффективен в обводненных и сыпучих грунтах.

Наклонно – направленное бурение (ННБ). Сооружение магистральных нефтегазопроводов через водные и другие преграды осуществляется и бестраншейным способом с применением установок направленного бурения (рис. 5-7). Его преимущества перед традиционными (траншейными) технологиями неоспоримы. В настоящее время уже около 30 зарубежных фирм выпускают целый ряд установок для направленного бурения. Более 20 тыс. таких установок находятся в эксплуатации. Самая мощная из них обеспечивает бурение скважин под трубопровод диаметром 2000 мм на расстояние до 2,0 км).

При выполнении трубопроводного перехода процесс ННБ состоит из трех основных этапов (рис. 5-7). Во-первых, бурится пилотная скважина уменьшенного диаметра с входной стороны на выходную. Затем ствол скважины расширяется с тем, чтобы в нее можно было затащить дюкер увеличенного диаметра. И на последнем этапе дюкер протаскивается через скважину с выходной стороны на входную.

310