Ремонт трубопроводов различного назначения. Ремонт трубопроводов на заболоченных участках Схема ремонтных работ с монтажом байпасной линии
Современные водопроводные сети больших городов – это разветвленный, сложный комплекс инженерных сооружений, длиной в сотни и тысячи километров. Сети трубопроводов, как часть этой системы, требуют своевременного обслуживания, восстановления и замены.
Ремонт магистральных трубопроводов в основном проводится по достижению ими нормативного предельного срока эксплуатации, по результатам технического диагностирования или вследствие аварии.
Оперативное устранение утечки в системе холодного водоснабжения по результатам диагностического обследования.
Виды ремонта магистральных трубопроводов в Москве
- Аварийный ремонт трубопровода по определению выполняется оперативно, ордер на земляные работы оформляется на короткий срок. Это нужно для устранения аварий и течей в подземных магистралях. При необходимости делается диагностика для определения места течи, далее нужно локально отремонтировать дефектный участок и закрыть ордер.
- Капитальный ремонт или замена магистрального трубопровода – это более длительный процесс, требующий детального проекта и расчета цены. Специалисты компании ООО «ОИР «Поиск» выполняют полный спектр услуг, связанных реконструкцией водопроводных систем в Москве.
Отметим, что правильной основой для определения объема ремонтных работ является регулярная диагностика состояния подземных водопроводов. Такой подход позволяет кратно повысить срок безаварийной службы сетей за счет проведения планово-предупредительных ремонтов по результатам диагностирования. Например, возможна ситуация, когда достаточно вовремя найти и проварить поврежденное сварное соединение вместо того, чтобы через несколько лет менять десятки метров сгнившей от влаги трубы. Также особое внимание стоит обратить на продолжительность воздействия течи, поскольку она может наносить значительный материальный ущерб в виде повреждения здания или сооружения.
PAGE \* MERGEFORMAT 50
Труба в трубе
Нанесение
Новой изоля-
ции поверх
старой
Замена изоляции
Замена изоляции и частичная замена или восстановление труб
амена участка трубопровода
Восстановление старой изоляции
Капитальный ремонт трубопроводов
С частичным вскрытием трубо-
провода протаскиванием нового
Полиэтиленового или стального
Трубопровода внутри старого
В траншее с подкопкой под
трубу
НА берме траншеи
В траншее с укладкой трубопровода
На лежки
С разрезкой трубопровода на секции и ремонтом труб на базе
С параллельной прокладкой
С вскрытием трубопровода и обработкой старой изоляции специальным и восстановителями
Без вскрытия трубопровода, инъектированием восстановителей
1.Классификация капитального ремонта магистральных трубопроводов
Капитальный ремонт:
Ремонт или замена изоляции;
Ремонт или замена линейной арматуры;
Очистка внутренней полости;
Ремонт переходов;
Ремонт или замена ЭХЗ
Капитальный ремонт
просвечивание сварных швов;
2.Виды ремонта магистральных трубопроводов и их специфика
К аварийному ремонту относят работы, связанные с ликвидацией аварий, возникающих в результате воздействия на трубопровод подземной коррозии; разрывов сварных стыков или трубопроводов по телу трубы; закупорок трубопровода, приводящих к полной или частичной его остановке; неисправностей в линейной арматуре кранах, задвижках, камерах приема и пуска скребка и др.
После завершения сварочно-восстановительных работ на линейной части трубопроводов выполняют ремонт повреждений защитных покрытий, обнаруженных после вскрытия трубы, а также изоляцию зон сварных стыков с применением термоусаживающихся лент и манжет из эпоксидных, полиуретановых и других жидких полимерных композиций и лакокрасочных материалов.
Текущий ремонт минимальный по объему и содержанию плановый ремонт, осуществляемый в процессе эксплуатации и заключающийся в систематически и своевременно проводимых работах по предупреждению преждевременного износа линейных сооружений, а также по устранению мелких повреждений и неисправностей.
Текущий ремонт подразделяют :
К текущему ремонту относят:
Текущий ремонт подразделяют:
на профилактический, количественно и качественно определенный и планируемый заранее по объему и выполнению;
на непредвиденный, выявленный в процессе эксплуатации и выполненный в срочном порядке.
К текущему ремонту относят:
работы, выполняемые при техническом обслуживании;
ликвидацию мелких повреждений земляного покрова над трубопроводом;
устройство и очистку водоотводных канав, вырубку кустарников;
очистку внутренней полости трубопроводов от парафина, грязи, воды и воздуха;
проверку состояния и ремонт изоляции трубопроводов шурфованием;
ревизию и ремонт запорной арматуры, связанные с заменой сальника и смазки;
ремонт колодцев, ограждений, береговых укреплений, переходов трубопроводов через водные преграды;
проверку фланцевых соединений, крепежа, уплотнительных колец, осмотр компенсаторов;
замер толщины стенок трубопроводов ультразвуковым толщиномером;
подготовку линейных объектов трубопроводов к эксплуатации в осенне-зимних условиях, в период весеннего паводка и устранение мелких повреждений, причиненных весенним паводком;
периодическую окраску надземных трубопроводов, арматуры, металлических и ограждающих конструкций.
Мероприятия по техническому обслуживанию и текущему ремонту трубопроводов проводят в основном без остановки перекачки.
Ремонт повреждений защитных покрытий, обнаруженных при шурфовании и после проведения ультразвуковой толщинометрии, выполняют с использованием ремонтных изоляционных материалов, аналогичных материалам, применяемым для нанесения основного изоляционного покрытия.
Капитальный ремонт наибольший по объему и содержанию плановый ремонт, который проводят при достижении предельных значений износа в линейных сооружениях, и связанный с полной разработкой, восстановлением или заменой изношенных или неисправных составных частей сооружений.
К капитальному ремонту линейной части относят:
все работы, выполняемые при текущем ремонте;
вскрытие траншей, подземных трубопроводов, осмотр и частичную замену изоляции;
ремонт или замену дефектных участков трубопровода и запорной арматуры, их переиспытание и электрификацию арматуры;
замену фланцевых соединений, кронштейнов, опор и хомутов с последующим креплением трубопроводов к ним;
просвечивание сварных швов;
очистку полости и испытание трубопроводов на прочность и герметичность;
окраску надземных трубопроводов, арматуры, металлических и ограждающих конструкций;
ремонт колодцев и ограждений;
берегоукрепительные и дноукрепительные работы на переходах трубопроводов через водные преграды;
сооружение защитных кожухов на пересечениях с железными и шоссейными дорогами;
ремонт и сооружение новых защитных противопожарных сооружений.
Технологический набор работ при капитальном ремонте трубопроводов примерно соответствует набору работ по их сооружению. Однако с точки зрения технологии, организации и управления он значительно сложнее, имеет свои специфические особенности. В организации проведения работ эти особенности заключаются в следующем: операции по вскрытию, подъему, очистке от старой изоляции, сварочно-восстановительные, изоляционно-укладочные работы и работы по засыпке трубопровода не могут быть совмещены в специализированном потоке, но должны быть выполнены в строгой технологической последовательности.
Особенности в технике и технологии проведения работ следующие:
специфичность подготовительных работ, заключающаяся в определении положения трубопровода;
наличие комплекса демонтажных работ, предшествующих выполнению всех остальных ремонтно-строительных операций;
меньший удельный вес монтажных работ и больший подъемно-укладочных операций;
наличие специфических операций при ремонте стенки трубы, усилении стыков при частичной или полной замене трубы, секции или плети на отдельных участках трубопровода;
сложность и трудоемкость производства вскрышных работ там, где требуется высокая квалификация машиниста для предотвращения повреждения стенки трубы ковшом (или ротором) экскаватора, а также значительная доля ручного труда;
сложность и трудоемкость предварительной очистки трубопровода от старой изоляции и продуктов коррозии, существенное конструктивное отличие специальных ремонтно-строительных машин от тех же машин, применяемых при строительстве трубопроводов.
При производстве капитального ремонта линейной части трубопроводов выполняют следующие основные технологические работы: подготовительные, погрузочно-разгрузочные, транспортные, земляные, подъемно-очистные, сварочно-восстановительные, изоляционно-укладочные и контроль качества работ.
3. Структура ремонта магистральных трубопроводов
1. Подготовительные работы
Подготовительные работы при капитальном ремонте магистральных газопроводов включают уточнение положения (в горизонтальной и вертикальной плоскости) газопровода, планировку полосы отвода со срезкой валика и при необходимости расчистку ремонтно-строительной полосы от кустарника, деревьев и валунов.
Правильное определение положения трубопровода до начала земляных работ позволяет значительно облегчить условия работы по вскрытию и обеспечивает сохранность тела трубы. Обычно положение трубопровода по трассе ремонтируемого участка определяют с применением специальных трассоискателей или шурфованием.
Работы по планировке участка ремонтируемого трубопровода начинают после отвода земельных участков, получения разрешения на производство работ от заказчика и определения действительной глубины залегания трубопровода.
Планировочные работы в основном заключаются в срезке (обычно бульдозером) валика, бугров, неровностей, подсыпке низинных мест и др.
Ширину полосы планировки на период ремонта ЛЧМТ определяют проектом производства работ, она должна быть согласована с землепользователями и лесничествами заблаговременно.
До начала земляных работ необходимо произвести отсоединение всех устройств электрохимзащиты и контрольно-измерительных колонок, уточнить места пересечения газопровода по трассе с подземными коммуникациями, которые могут быть повреждены во время вскрышных работ. Работы по вскрытию газопровода в местах прохождения подземных коммуникаций разрешается производить только после официального (письменного) согласования с организациями, в ведении которых эти коммуникации находятся.
Земляные работы при капитальном ремонте линейной части магистральных трубопроводов выполняют в строгом соответствии с проектной документацией, основываясь на следующих положениях:
применение наиболее рациональных средств механизации;
своевременное выполнение подготовительных работ и мероприятий,
обеспечивающих эффективное проведение земляных работ в течение всего периода;
организация поточного выполнения вскрышных работ и максимальное
совмещение их по времени с подъемно-очистными и изоляционно-укладочными работами;
соблюдение правил техники безопасности, производственной санитарии,
пожарной и экологической безопасности.
Тип и марки землеройной техники для вскрытия газопровода различных диаметров следует выбирать в зависимости от местных геологических и топографических условий.- Земляные работы наиболее целесообразно производить с применением специального вскрышного экскаватора с укороченной средней секцией, позволяющего вскрывать трубопровод ниже нижней образующей за один проход рабочего органа.
При отсутствии специальных экскаваторов вскрытие газопровода следует осуществлять только одноковшовыми экскаваторами с обратной лопатой.
При производстве вскрышных работ одноковшовым экскаватором снимается слой грунта над трубой и с правой стороны (по ходу газа) на глубину, превышающую первоначальную глубину заложения трубопровода на 80-100 мм, который при последующей планировке дна траншеи выполняет роль мягкой подушки.
Методы вскрытия трубопровода (рис.) в основном зависят от принятой технологии ремонта трубопровода и выполняются в соответствии с ППР. При этом одним из основных требований к габаритам траншеи является возможность свободного выполнения отдельных операций в траншее.
Рис. Схемы вскрытия магистрального трубопровода:
а - одноковшовым экскаватором с двух сторон; б - одноковшовым экскаватором с одной стороны; в - строительным роторным экскаватором; г - специальным вскрышным экскаватором
Важным требованием к разработке траншей при капитальном ремонте линейной части является вскрытие трубопровода до его нижней образующей без повреждения поверхности трубы, а также уменьшение доли ручного труда. Для этих целей используют роторный вскрышной экскаватор, который вскрывает трубопровод до его нижней образующей за один проход. В настоящее время вскрышные работы на трубопроводах большого диаметра в основном производят одноковшовыми экскаваторами.
Следующей технологической операцией является подкоп под вскрытым трубопроводом. Разработку грунта в этом случае необходимо производить специальной подкапывающей машиной типа МПР НИТЦ «Ротор», МПТ-1020 (720), ПТ-НН П и МПР.
Самоходная подкапывающая машина устанавливается на вскрытый трубопровод и разрабатывает грунт под ним, создавая технологический просвет для нормальной работы очистных, грунтовочных и изоляционных машин. Ротор, разрабатывая грунт под трубопроводом, перемещает его в боковые приямки.
Отремонтированный участок трубопровода (после проверки качества изоляции и составления акта на скрытые работы) в целях предохранения от механических повреждений и температурных влияний засыпают. Засыпку трубопровода с образованием валика при необходимости, обычно выполняют бульдозерами, роторными траншеезасыпателями или одноковшовыми экскаваторами.
3. Подъем трубопровода и очистка от старой изоляции
Подъемно-очистные работы включают:
подъем вскрытого участка трубопровода и монтаж очистной машины;
очистку от старой изоляции и визуальный осмотр трубы;
укладку на лежки.
Поверхность трубопровода при ремонте очищают в два этапа:
- предварительно - при подъеме трубопровода;
- окончательно - после выполнения сварочно-восстановительных работ.
К подъемно-очистным работам приступают сразу после вскрытия трубопровода. С помощью подъемных механизмов (трубоукладчиков) его приподнимают и на него насаживают очистную машину для снятия с поверхности трубопровода старой изоляции и продуктов коррозии. После очистки приподнятый трубопровод укладывают на бровке траншеи на лежки, расстояние между которыми определяется расчетом. Высота лежек должна быть достаточной для осмотра трубопровода со всех сторон.
Работы по укладке трубопровода на опоры и его предварительной очистки производятся непосредственно после проходки подкапывающей машины.
Технологическая последовательность работ по предварительной очистке и укладке газопровода включает:
поддержание вскрытого участка (с сохранением его положения) трубоукладчиком и насадку на трубу очистной машины с разъемным рабочим органом;
очистку (предварительную) от старого изоляционного покрытия и визуальный осмотр очищенной поверхности трубы;
установку очищенного участка газопровода на специальные опоры типа УП, гидрокрепи, деревянные лежки «Самоходный подъемник - Атлант» и др., с сохранением его положения.
При поточной организации ремонта газопровода, когда не требуется восстанавливать стенку трубопровода, работы выполняются одним механизированным потоком, без укладки трубы на опоры.
Предварительная очистка ремонтируемого газопровода заключается в удалении с его наружной поверхности старого дефектного изоляционного покрытия, продуктов коррозии, окалин, грязи и т.п.
Технологическая операция по очистке и укладке на опоры с сохранением положения ремонтируемого трубопровода в траншее может быть осуществлена с помощью двух трубоукладчиков и специальных самоходных опор.
4. Сварочно-восстановительные работы
После очистки трубопровода от старой изоляции и продуктов коррозии к работе приступает комиссия по отбраковке труб , которая должна состоять из представителей заказчика, подрядчика и районного отделения Госгазнадзора.
Перед обследованием плети очищенного и уложенного на опоры газопровода должны быть пронумерованы, привязаны к пикетам и отмечены на рабочих чертежах (профиль трассы).
Вся поверхность газопровода должна быть обследована для уточнения характера повреждения стенки трубы. Поврежденные места на поверхности трубы должны быть четко зафиксированы мелом или масляной краской для замера их протяженности и площади. Размеры дефекта(глубина, длина ширина) замеряют. Для обследования трубы снизу может быть применено специальное зеркало.
Поврежденные места должны быть очищены от продуктов коррозии до металлического блеска и четко обведены по контуру масляной краской. Результаты решения рабочей группы по оценке работоспособности технологических объектов должны быть нанесены масляной краской на газопроводе в местах повреждений при помощи следующих обозначений: ШЛ - ремонт со шлифовкой; СВ - ремонт сваркой; ЗК - замена катушки; ВЗ -вварка заплаты; ПКМ - ремонт полимерными композиционными муфтами; ММ - металлические муфты.
На основе результатов обследования участка ремонтируемого газопровода составляют акт, в котором приводят конкретные данные по протяженности участка, количеству плетей, метраж годных, отбракованных и подлежащих ремонту труб, о характере повреждений (глубина, протяженность и площадь коррозионного повреждения). К акту прилагают профиль трассы и журнал обследования.
Сварочно-восстановительные работы на газопроводе должны проводиться после производства работ по отбраковке уложенного на лежки газопровода. К сварочно-восстановительным работам при капремонте трубопровода относятся следующие: зашлифовка дефектов; заварка дефектов; вварка заплат; установка уплотнительных муфт; замена катушек, замена участков с временными муфтами из различных материалов (металлических, композиционных и др.).
Заварка поврежденных участков должна выполняться ручной дуговой сваркой.
Участки газопровода с недопустимыми дефектами подлежат вырезке а на их место врезают технологические катушки или трубы.
При производстве сварочно-восстановительных работ для сварки неповоротных стыков применяют самоходные сварочные установки типа СДУ И СЧУА, АС41П, АЭП52 и др.
5. Изоляционно-укладочные работы
Изоляционно-укладочные работы выполняют в следующей последовательности: окончательная очистка наружной поверхности трубопровода, нанесение грунтовки (праймера), нанесение нового изоляционного покрытия, укладка трубопровода на дно траншеи или подсыпка отремонтированного участка с подбивкой грунта под трубопровод.
6. Испытание отремонтированного трубопровода
При капитальном ремонте магистральных трубопроводов следует производить:
очистку полости, испытание на прочность и проверку на герметичность
газопровода при ремонте с заменой труб;
испытание на прочность и проверку на герметичность трубопровода при
ремонте с выполнением сварочно-восстановительных работ и заменой
изоляционного покрытия или только с заменой изоляционного покрытия.
Испытание отремонтированных участков следует производить гидравлическим способом.
В исключительных случаях (отсутствие потребных объемов воды большие перепады высот и т.п.) допускается испытание пневматическим способом при условии принятия необходимых мер безопасности, особенно при производстве пневмоиспытаний участков, расположенных в энергетических коридорах, в зонах минимальных расстояний от зданий и сооружений, пересечений с другими газонефтепроводами и коммуникациями и т.д.
Под гидравлическим испытанием понимается испытание на прочность и проверка на герметичность трубопровода путем создания в неработающем отремонтированном участке трубопровода внутреннего давления выше максимального рабочего в течение определенного времени с использованием воды в качестве испытательной среды.
Трубопроводы должны испытываться согласно проекту по специальной рабочей инструкции, составляемой строительно-монтажной организацией и заказчиком по каждому конкретному трубопроводу с учетом местных условий производства работ.
Для проведения гидравлических испытаний должна быть оборудована надежная связь по всей трассе испытываемого участка (при отсутствии бесперебойной связи проведение испытаний не допускается).
В состав основных работ по гидравлическому испытанию трубопровода входят:
- подготовка к испытанию;
- заполнение трубопровода водой, удаление воздуха;
- подъем давления до испытательного;
- испытание на прочность;
- сброс давления до проектного рабочего;
- проверка на герметичность;
- сброс давления до 0,1-0,2 МПа (1-2 кгс/см 2 );
- удаление воды из трубопровода.
Трубопровод считается выдержавшим испытание на прочность и проверку на герметичность, если за время испытания на прочность трубопровод не разрушился (не открылись крупные свищи и трещины), а при проверке на герметичность давление осталось неизменным и утечки отсутствовали.
4.Приоритетные участки для капитального ремонта магистральных трубопроводов.
Основными критериями ранжирования участков ЛЧМТ при определении приоритетности их вывода в капитальный ремонт следует считать:
- Степень важности трубопроводов по функциональному назначению.
- Техническое состояние трубопровода.
- Условия эксплуатации трубопровода.
- Оценка последствий вывода участка трубопровода в капитальный ремонт.
Развитие приоритетности вывода участков ЛЧМТ в капитальный ремонт заключается в определении очередности вывода участков магистральных трубопроводов в ремонт по критерию 1.
В первую очередь подлежат выводу в ремонт те участки трубопроводов, возможные аварии на которых будут связаны с опасностью для жизни людей. К приоритетным участкам капитального ремонта могут быть отнесены следующие участки магистральных трубопроводов:
проходящие в непосредственной близости от мест компактного проживания и деятельности людей;
в пределах территорий КС, НС, ГРС, СПХГ и ПРГ, нефтебаз;
транспортирующие нефть и газ на экспорт;
на переходах через автомобильные и железные дороги, пересечениях с
воздушными линиями электропередач напряжением 500 кВ и более и др.
Развитие приоритетности вывода участков ЛЧМТ в капитальный ремонт по критерию 2 должно учитывать срок эксплуатации трубопровода, состояние металла и изоляционного покрытия труб, сведения о коррозии и отказах трубопровода.
Приоритетность участков по критерию 3 должна учитывать условия эксплуатации участка трубопровода, подлежащего выводу в ремонт, а именно:
конструкцию трубопровода (диаметр и толщину стенки труб, метод укладки, глубину заложения, наличие балластировки);
технологический режим эксплуатации (рабочее давление и температуру, производительность);
природно-климатическую зону прохождения трубопровода (вечная мерзлота, болота, горные районы, морские акватории и др.);
наличие переходов через искусственные и естественные препятствия;
размеры охранной зоны трубопровода (нарушение минимально допустимых расстояний прохождения трассы);
параметры функционирования ЭХЗ.
Развитие приоритетности по критерию 4 должно учитывать оценку последствий вывода участков ЛЧМТ в капитальный ремонт, исходя из:
Объемов возможных недопоставок нефти и газа;
Затрат на ликвидацию последствий возможной аварии;
Затрат на капитальный ремонт с учетом недопоставок нефти и газа.
Основным принципом ранжирования капитального ремонта является ранжирование в два этапа.
На первом этапе необходимо выполнить оценку участков трубопроводов, подлежащих выводу в ремонт, по каждому из четырех указанных выше критериев. В результате все участки будут разделены на четыре группы (табл. 1).
Табл. 1
В группу П1 попадают участки, набравшие четыре критерия, в группу П2-3, ПЗ-2 и П-4 - один критерий.
Вторым этапом является ранжирование всех четырех групп участков по степени коррозионной опасности с выделением участков высокой коррозионной опасности (ВКО), повышенной коррозионной опасности (ПКО) и умеренной коррозионной опасности (УКО). Дальнейшая дифференциация участков трубопроводов проводится по таблице 2 .
Табл. 2
5. Методы ремонта линейной части магистральных трубопроводов
1. Ремонт трубопровода в траншее с подкопкой под трубу (рис. 6.1). На ремонтируемом участке трубопровода через каждые 10 м оставляют земляные перемычки (подушки) длиною 3м, а десятиметровые участки вскрывают с выборкой грунта под трубою на глубину до 40-50 см. Далее трубопровод очищают от старой изоляции и продуктов коррозии, восстанавливают стенки труб и наносят соответствующий тип изоляционного покрытия. После ремонта и засыпки десятиметровых участков ремонтируют участки трехметровых перемычек; при этом все операции выполняют вручную.
Рис . 6.1. Технологическая схема ремонта трубопровода в траншее
2. Ремонт трубопровода с подъемом и укладкой его на берме траншеи (рис. 6.2). Участок ремонтируемого трубопровода вскрывают и обследуют стыки. Затем трубопровод приподнимают из траншеи и укладывают на расстоянии 1,5 м от бровки траншеи на лежки. После выполнения операций по предварительной очистке, восстановлению стенки трубы и нанесению изоляционного покрытия трубопровод опускают обратно в траншею и засыпают. Такой метод применяют преимущественно на трубопроводах малых диаметров, так как появляется опасность повреждения и разрыва стыков и самого трубопровода при его подъеме.
Рис. 6.2. Технологическая схема ремонта трубопровода с подъемом и укладкой его на берме траншеи:
1 - прибор для уточнения положения трубопровода; 2 - бульдозер; 3 - вскрышной экскаватор; 4 - передвижная дефектоскопическая лаборатория; 5 - очистная машина; 6 - трубоукладчик; 7 - троллейная подвеска; 8 - сварочный агрегат; 9 - лежки; 10 -передвижная электростанция; 11 - емкость для грунтовки; 12 - грунтовочная машина; 13 - изоляционная машина; 14 - прибор для контроля качества изоляционного покрытия; 15 - изолированный трубопровод
3. Ремонт трубопровода на берме траншеи (с разрезкой трубы) (рис. 63). Этот метод ремонта применяют при замене поврежденной изоляции и ремонте трубы. Отключают участок трубопровода, подлежащий ремонту, путем перекрытия в начале и в конце участка кранов (задвижек). После удаления транспортируемого продукта из трубопровода ремонтируемый участок вырезают из магистрали с двух концов. После этих операций приступают к основным видам работ. Сначала производят планировку трассы бульдозерами, затем трубопровод вскрывают до ее нижней образующей экскаваторами, приподнимают его на берму траншеи трубоукладчиками с одновременной очисткой поверхности труб очистными машинами от старой изоляции и продуктов коррозии и осматривают поверхность трубы. Далее восстановленный участок трубопровода окончательно очищают очистными машинами типа ОМ, наносят новое изоляционное покрытие с помощью изоляционных машин типа ИМ или ИЛ и укладывают его на дно траншеи. Засыпку траншеи производят с устройством валика, а при необходимости производят работы по рекультивации земли. Наибольшее распространение данный метод получил при ремонте газопроводов с заменой старой или дефектной изоляции с применением общестроительной техники.
Рис. 63. Технологическая схема ремонта трубопровода на берме траншеи. (Обозначения см. на рис. 6.2.)
4. Ремонт трубопровода с подъемом и укладкой на лежки в траншее (рис. 6.4). Трубопровод после планировки трассы бульдозером вскрывают специальным вскрышным экскаватором, приподнимают со дна траншеи трубоукладчиками, очищают от старой изоляции и продуктов коррозии специальной ремонтно-очистной машиной и укладывают на лежки в траншее на высоте 40-60 см. Лежки под трубопровод подкладывают специальным краном. После отбраковки труб выполняют сварочно-восстановительные работы с помощью передвижных сварочных установок, затем окончательно очищают трубопровод очистной машиной и наносят новое изоляционное покрытие специальной ремонтно-изоляционной машиной. Для приготовления битумной мастики в ремонтно-строительном потоке имеются биту-моплавильные котлы. Очистку и изоляцию трубопроводов производят специальными ремонтно-строительными машинами, предназначенными для ремонта магистральных трубопроводов. Эти машины отличаются от общестроительных конструкцией рабочего органа - у них он разъемный, что позволяет устанавливать машину в любом месте действующего трубопровода, не разрезая его. После укладки трубопровода траншею засыпают. Этот метод наиболее рационально применять при капитальном ремонте линейной части магистральных нефтепроводов большой протяженности.
Рис. 6.4. Технологическая схема ремонта с подъемом и укладкой трубопровода на лежки в траншее:
1 - прибор для уточнения положения трубопровода; 2 - бульдозер; 3 - одноковшовый экскаватор; 4 - передвижная дефектоскопическая лаборатория; 5 - подкопоч-ная машина; 6 - очистная машина; 7 - поддерживающее устройство; 8 - передвижная электростанция; 9 - сварочный агрегат; 10 - изоляционная машина; 11 - прибор для контроля качества изоляционного покрытия; 12 - машина для подбивки грунта под трубопровод
5. Ремонт трубопровода с прокладкой новой нитки параллельно действующему трубопроводу. На всем протяжении ремонтируемого участка от крана до крана, или от КС (НПС) до КС (НПС), параллельно действующему участку трубопровода прокладывают новую нитку того же диаметра. Весь комплекс работ по прокладке новой нитки следует вести в соответствии с действующими нормативными документами по строительству трубопроводов и с учетом накопленного опыта строительно-монтажных работ на ранее построенных магистральных трубопроводах. Расстояние между нитками (старой и вновь прокладываемой) принимается в зависимости от конкретных условий трассы и технического состояния действующего трубопровода. После прокладки новой нитки действующий трубопровод отключают и в него врезают вновь проложенную нитку трубопровода. Этот метод ремонта применяется в тех случаях, когда трубопровод проложен в одну нитку, или если труба подвергалась сильному коррозионному повреждению и ее нецелесообразно ремонтировать, а также в случаях невозможности остановки участка на время ремонта.
Если трубопровод проложен в две нитки, то ремонт производят в три этапа.
На I этапе по всей длине ремонтируемого участка параллельно действующим двум ниткам трубопровода прокладывают новую нитку того же диаметра (лупинг). После этого одну из действующих ниток отключают и в трубопровод врезают вновь смонтированную нитку.
На II этапе вторую нитку этого же ремонтного участка отключают (в работе первая нитка и трубопровод-лупинг) и вырезают от магистрали, вскрывают, поднимают из траншеи, очищают от старой изоляции и укладывают на берму траншеи, обследуют металл, при этом бракованные участки трубы вырезают и заменяют новыми, ремонтируют старые, окончательно очищают от ржавчины, покрывают новой изоляцией и укладывают на дно траншеи. После засыпки полость трубы продувают, трубопровод испытывают и вводят в эксплуатацию.
После включения отремонтированного участка второй нитки в работу приступают к III этапу. Участок магистрального трубопровода, подлежащий демонтажу, выключают из работы путем перекрытия кранов (задвижек) в начале и конце участка. Продукт из участка трубопровода полностью удаляют и участок отсоединяют от действующего трубопровода. В местах разреза на концы трубопровода, оставшегося в земле, приваривают сферические заглушки, рассчитанные на максимальное рабочее давление на данном участке. Подготовительные и земляные работы, подъем и очистку трубы от старой изоляции и отбраковку ее производят в той же последовательности, что и на II этапе. Трубу разрезают на плети, годные перевозят для дальнейшего использования на строительстве и ремонте последующих участков, отбракованные участки трубы вывозят на стационарную базу для ремонта с последующим использованием, а негодные - на железнодорожную станцию для отгрузки в металлолом. Трубы, подлежащие ремонту или сдаче в металлолом, принимают по акту. Оставшуюся траншею засыпают, выравнивают и производят рекультивацию земель.
6. Технологии выполнения аварийно-восстановительных работ
Причины и виды разрушений на газонефтепроводах
Причины разрушения трубопроводов различные, назовем основные из них.
1. Нарушение требований технологии и государственных стандартов в процессе производства труб.
2. Отклонения от норм проектирования и строительства трубопроводов.
3. Несоблюдение правил эксплуатации трубопроводов.
4. Влияние природных явлений.
Во время испытаний и в процессе эксплуатации трубопроводов большая часть разрывов и аварий происходит в результате развития микротрещин и усталостного напряжения металла. Источником появления микротрещин может послужить любая из перечисленных причин или их комбинация.
Как правило, разрушения трубопроводов, предназначенных для перекачки жидких продуктов (нефть, нефтепродукты, вода и т. д.), распространяются на участке протяженностью от нескольких десятков сантиметров до нескольких десятков метров. Разрушения газопроводов могут достигать нескольких километров.
Технология ликвидации аварий и повреждений
К технологии ликвидации аварий предъявляются следующие требования:
надежное восстановление герметичности трубопровода;
обеспечение проектного уровня прочности и несущей способности ремонтируемого участка трубопровода;
обеспечение нормативного времени простоя трубопровода при ремонте;
наименьшее воздействие на окружающую среду, соседние коммуникации и объекты народного хозяйства;
сохранение проектных размеров внутренней полости трубопровода с целью обеспечения возможности пропуска очистных и диагностических средств.
Аварийно-восстановительные работы включают:
подготовительные мероприятия;
локализацию и сбор перекачиваемого продукта (освобождение локализованного участка от газа);
земляные работы;
герметизацию внутренней полости;
сварочно-монтажные работы;
контроль сварных соединений;
изоляцию трубопровода;
ликвидацию последствий аварий;
другие работы.
В каждом конкретном случае в зависимости от характера и места аварии, а также в зависимости от напряженности работы трубопровода и других обстоятельств должен быть выбран соответствующий способ ремонта, а именно:
Нефтепроводы и нефтепродуктопроводы:
Устранение течи в результате образования свищей на теле трубы выполняется путем установки пробок или хомутов. Пробки в виде заглушек устанавливаются на одиночных свищах. На семейство свищей и участок питтинговой коррозии накладывается хомут (рис. 1), либо заплата с прижимным устройством (рис. 2).
Свищи и трещины на сварных швах ликвидируют путем наложения и приварки специальных галтельных муфт (хомутов) (рис. 3).
Рис. 1. Аварийный хомут
Рис. 2. Прижимное устройство:
1 - скобы; 2 - планки; 3 - гайка; 4 - маховичок; 5 - червяк; 6 - пята; 7 - планки; 8 - прокладки (бензостойкая резина или свинец); 9 - шарнирное соединение; 10 - трубопровод; 11 - сварной шов.
Рис. 3. Галтельная муфта:
1 - трубопровод; 2 - муфта
Трещины по телу трубы длиной менее 50 мм ликвидируют методом наложения заплаты или установки хомута.
Трещины по телу трубы длиной более 50 мм, разрывы и поврежденные коррозией участки трубопровода на длине, большей диаметра трубы, должны ремонтироваться путем замены дефектного участка трубопровода новым (рис. 4).
Рис. 4. Ликвидация разрыва (трещины) трубопровода вставкой катушки (пример):
I - разорвавшаяся по сварному стыку труба; II - вырезка аварийного стыка и введение глиняных пробок; III - пригонка нового патрубка (катушки) и вварка его в трубопровод;
1 - разорвавшийся стык; 2 - патрубок (катушка); 3 - глиняные тампоны; 4 - трубопровод после ликвидации аварии
Газопроводы:
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.
Аварии, происшедшие в результате заклинивания пропускаемых внутри трубопровода устройств , ликвидируются после определения места нахождения этих устройств и пробок путем замены участка трубопровода.
Аварии на линейной арматуре ликвидируются:
в сальниковых устройствах (донабивкой сальниковых камер) без остановки перекачки с помощью специальных приспособлений;
во фланцевых соединениях (между крышкой и корпусом, на байпасах) - с остановкой перекачки, заменой прокладок;
при разгерметизации корпуса задвижки либо потере работоспособности запорного устройства - путем вырезки целиком задвижки и замены ее на новую.
При авариях на соединительных элементах трубопровода (тройники, переходники, отводы) восстановление должно проводиться путем замены дефектной детали соответствующей по параметрам новой.
Подготовительные мероприятия
Аварийно-восстановительные работы необходимо обеспечить выполнением подготовительных мероприятий:
уточнение места аварии и задержание продукта;
доставка ремонтных средств и персонала к месту аварии;
подготовка ремонтной площадки;
организация водоотлива и водоотвода;
обеспечение безопасности соседних коммуникаций и объектов народного хозяйства.
Локализация и сбор разлитого перекачиваемого нефтепродукта
При получении сигнала об аварии диспетчером должны быть приняты все меры по сокращению объема вытекающего продукта:
остановка перекачки по поврежденному участку трубопровода;
определение места аварии;
перекрытие линейных задвижек, отсекающих поврежденный участок трубопровода.
Земляные работы
Земляные работы при ликвидации аварии на трубопроводе включают:
устройство земляного амбара, сооружение запруд или обвалований для сбора и улавливания продукта, траншей для отвода перекачиваемого продукта;
подготовку площадки для производства АВР, вспомогательных площадок, устройство проездов, переездов и т.п.;
создание ремонтного котлована и его засыпка.
Герметизация внутренней полости трубопровода
С целью предотвращения возгорания поступающих из трубопровода перекачиваемого продукта и газов, а также недопущения загазованности места производства АВР необходимо надежно герметизировать внутреннюю полость трубопровода - изолировать ее специальными средствами от внешней среды на весь период производства сварочно-монтажных работ.
Герметизация производится с помощью тампонов или механических перекрывающих устройств. В качестве материалов для создания тампонов могут применяться глина и быстросхватывающиеся композиционные материалы, создаваемые из таких распространенных армирующих материалов, как стекловолокно и стеклопластик, обладающих высокой механической прочностью, коррозионной стойкостью, небольшой плотностью (1,6 - 1,8 г/см3) и т.д.
Сварочно-монтажные работы
При подготовке и выполнении сварочно-монтажных работ необходимо руководствоваться требованиями ВСН 006-89 (Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Сварка.) и СНиП III-42-80(Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ.).
Контроль сварных соединений
Контроль качества сварочно-монтажных работ при ремонте трубопроводов организуется ответственным руководителем работ и выполняется:
пооперационным контролем, осуществляемым в процессе сборки и сварки стыков;
визуальным осмотром и обмером геометрических параметров сварных швов;
проверкой сплошности наплавленного металла неразрушающими методами контроля.
По результатам контроля оценивается качество работ и дается заключение о готовности трубопровода к пуску.
Изоляция трубопровода
Для противокоррозионной защиты отремонтированного участка трубопровода должна применяться усиленная изоляция.
Изоляция на отремонтированный участок должна наноситься на очищенную поверхность трубопровода. Очистка выполняется в два этапа:
предварительный - после вскрытия трубопровода и создания ремонтного котлована;
окончательный - после окончания сварочно-монтажных работ.
Ликвидация последствий аварий
После восстановления поврежденного участка трубопровода перекачиваемый нефтепродукт из ям-накопителей (земляного амбара, обвалования или других емкостей) должен быть закачан в отремонтированный или другой параллельно проложенный трубопровод передвижными насосными агрегатами ПНА-1, ПНА-2 или другими высоконапорными агрегатами, или перевезен в специальных емкостях на ближайшую перекачивающую станцию.
Ликвидация последствий при попадании перекачиваемого нефтепродукта в водоемы должна предусматривать очищение воды до предельно допустимых концентраций (ПДК) нефтепродуктов в воде.
Очистка поверхности болота от остатков нефтепродукта может быть осуществлена путем его смыва с поверхности болота или выжигания.
После окончания аварийно-восстановительных работ должна быть проведена рекультивация земель, поврежденных в результате аварии согласно РД 39-0147103-365-86 (Инструкция по рекультивации земель, загрязненных нефтью).
Другие работы
Ряд специальных требований и операций следует выполнять при авариях, вызванных природными явлениями в горах (оползни, размывы, землетрясения), а также при авариях в пустынных районах, скальных грунтах и на переходах через автомобильные и железные дороги.
В процессе эксплуатации трубопроводы изнашиваются от механического (в основном эрозионного), теплового и коррозионного воздействия. При ремонте выполняются следующие основные работы:
1) замена износившихся деталей и узлов или исправление их до соответствующих норм, допусков и размеров;
2) выверка трубопроводов, а в случае необходимости подгонка опор и подвесок;
3) модернизация или реконструкция трубопроводов с возможной унификацией сменных частей;
4) изоляция трубопроводов;
5) испытание на прочность и плотность;
6) окраска трубопроводов.
За 2 – 3 ч до разборки фланцевых соединений трубопроводов резьбовую часть крепежных деталей необходимо смочить керосином. Отворачивание гаек проводится в два приема: сначала все гайки ослабляются поворотом на 1 / 8 оборота, затем отворачиваются полностью в любой последовательности. При разборке трубопроводов с целью замены прокладок весьма трудоемка раздвижка фланцев. Для раздвижки фланцев используются специальные приспособления.
Рисунок – Винтовое приспособление для раздвижки фланцев
Рисунок – Приспособление для замены прокладки
1 – хомут; 2 – винт; 3 – болт.
Для вырезки прокладок применяются специальные приспособления.
Рисунок – Приспособление для вырезки прокладок
1 – конус; 2 – нож.
При ремонте технологических трубопроводов изношенные участки заменяются новыми, дефектные сварные стыки удаляются, а вместо их ввариваются катушки. Перед удалением участка трубопровода необходимо закрепить разделяемые участки так, чтобы предупредить их смещение. Участок, подлежащий удалению, крепится в двух местах.
После демонтажа участка трубопровода свободные концы оставшихся труб необходимо закрыть пробками или заглушками. При установке нового участка его сначала укрепляют на опорах, а затем сваривают.
Сборка коллектора состоит из соединения отдельных участков, блоков (плетей), деталей и крепления его к опорам и подвескам. Отдельные узлы перед сборкой располагаются в цехе между аппаратами, насосами, арматурой. Сначала сборка выполняется «начерно», т.е. свариваемые детали соединяются прихваткой, фланцевые соединения собираются на монтажных болтах. После такой сборки и выверки горизонтальных и вертикальных участков осуществляется окончательная сварка стыков, а во фланцевых соединениях монтажные болты заменяются шпильками или постоянными болтами с окончательной их затяжкой. После этого трубопровод закрепляется на опорах.
Подъем и укладка узлов и деталей трубопроводов проводятся с помощью стационарных или передвижных грузоподъемных устройств. При сборке отдельных участков трубопроводов передача их веса на насосы и компрессоры должна быть исключена.
На вертикальных аппаратах заменяемые узлы и детали трубопроводов закрепляются стропами в двух местах для их подвешивания.
При подсоединении к другим узлам перестроповка исключается. Поднятый узел или деталь при помощи оправки подгоняется к присоединительному фланцу, а затем устанавливается прокладка и закрепляются все шпильки и болты. После проведения указанных операций стропы снимаются. Если новый узел трубопровода присоединяется на сварке, то стропы снимаются после приварки его первым швом.
При ремонте фланцевых соединений зеркало фланца, находившегося в эксплуатации, очищается от старой прокладки, следов коррозии и т.д.
Перпендикулярность уплотнительной поверхности фланца к оси трубы проверяют при помощи специального приспособления.
Рисунок – Проверка перпендикулярности уплотнительной поверхности фланца
к оси трубы
При ремонте межцеховых трубопроводов замена изношенных участков надземных трубопроводов может выполняться потрубно. Возможна также сборка участков из секций, которые собирают и сваривают из отдельных труб и их элементов вблизи трассы или в трубозаготовительной мастерской. В условиях эстакад, насыщенных большим количеством трубопроводов, ремонт становится более сложным. В этом случае замена изношенных участков или прокладка дополнительных линий возможна лишь отдельными трубами небольшой длины. Трубы поднимаются краном или лебедкой и через верх или бок эстакады заводятся на место. Сборка ведется в направлении, противоположном уклону трубопровода. При укладке трубопроводов на эстакадах, в каналах или лотках окончательное закрепление начинают с неподвижных опор.
При замене участков трубопроводов, работающих при высокой температуре, а также при прокладке дополнительных линий проводится растяжка компенсаторов температурных удлинений.
Растяжка компенсаторов осуществляется с помощью специальных приспособлений, вместе с которыми компенсатор монтируется. После закрепления концов трубопровода на неподвижных опорах приспособление удаляется.
Рисунок – Винтовое приспособление для растяжки компенсаторов
1 – распорка; 2 – натяжная гайка; 3 – винт; 4 – хомут; 5 – труба.
Линзовые компенсаторы устанавливаются на трубопроводах, имеющих продольное и поперечное перемещения. Для предотвращения разрыва линз при сдвиге трубопровода в поперечном направлении на компенсаторах ставятся стяжки. Линзовые компенсаторы растягиваются на половину их компенсирующей способности.
Рисунок – Линзовые компенсаторы со стяжками
1 – тяга; 2 – лапа.
При ремонте трубопроводов, уложенных в грунт, выполняются следующие основные работы:
1) вскрытие засыпанных траншей; отсоединение участков трубопроводов;
2) подъем этих участков на поверхность;
3) очистка наружной поверхности от следов коррозии и остатков старой антикоррозионной изоляции;
4) замена изношенных участков трубопроводов новыми;
5) наложение новой изоляции;
6) укладка трубопровода в траншею.
При наличии мелких повреждений (трещины, раковины, потения и т.д.) трубопровод из работы не выключается. При нетоксичных продуктах ремонт осуществляется наваркой заплат. Разрывы стыков и крупные трещины временно изолируются наложением хомутов. После освобождения трубопровода от продукта поврежденные места вырезаются и ввариваются катушки.
Трубопроводы диаметром до 300 мм, уложенные на глубине не более 1,2 м, ремонтируются с подъемом и укладкой их над траншеей на лежаки. При диаметре более 300 мм ремонт осуществляется непосредственно в траншее с подъемом трубопроводов на высоту 60 – 70 см от дна траншеи с укладкой их на лежаки.
Основным видом ремонта подземных трубопроводов является замена изношенного участка новым. При этом способе извлеченный из траншеи трубопровод разрезается на отдельные части и увозится на ремонтную базу. Новая секция вваривается в коллектор. При подъеме и опускании трубопровода в траншею наиболее напряженные сварные стыки усиливают муфтами или планками. Для лучшего прилегания планок к трубопроводу в середине планок делается выгиб. При усилении муфтами их длина принимается равной 300 мм для труб диаметром 200 – 377 мм и 350 мм для труб диаметром 426 – 529 мм. Диаметр муфты принимается на 50 мм больше диаметра трубопровода. Толщина стенки муфты и трубопровода должна быть одинакова. Допускаемый зазор между муфтой и трубой составляет 2 мм.
При ремонте иногда нужно подключиться к действующим трубопроводам соседних цехов. Такая необходимость возникает и при подключении нового аппарата к действующим цеховым трубопроводам. Подобные врезки чаще всего осуществляются в период остановочных ремонтов. Врезка в действующий трубопровод выполняется с использованием специального приспособления. К трубопроводу в месте врезки подгоняется и приваривается патрубок с фланцем. К этому фланцу на шпильках присоединяется задвижка требуемой серии. К задвижке на фланце крепится приспособление, состоящее из сверла и коронки, на которой укреплены резцы, шток, сальник, грундбукса, упорный шарикоподшипник и штурвал. Вращением коронки при помощи штурвала в стенке основного трубопровода вырезается отверстие требуемого диаметра. После этого шток с коронкой поднимается выше клинкета задвижки и последняя закрывается. Затем с задвижки снимается приспособление и к отводящему патрубку присоединяется новый трубопровод.
Рисунок – Приспособление для врезки отвода в действующий трубопровод
1 – трубопровод; 2 – сверло; 3 – резец; 4 – коронка; 5 – патрубок; 6,9 – фланцы;
7 – шток; 8 – задвижка; 10 – сальник; 11 – грундбукса;
12 – упорный шарикоподшипник; 13 – штурвал.
После окончания капитального ремонта трубопроводов проводятся проверка качества работ, промывка или продувка, а затем испытание на прочность и плотность. Технологическая аппаратура перед испытанием отключается, концы трубопровода закрываются заглушками. Заглушаются все врезки для контрольно-измерительных приборов. В наиболее низких точках ввариваются штуцеры с арматурой для спуска воды при гидравлическом испытании, а в наиболее высоких – воздушки для выпуска воздуха. В начальных и концевых точках трубопровода устанавливаются манометры с классом точности измерения не ниже 1,5.
Гидравлическое испытание на прочность и плотность обычно проводится до покрытия тепловой и антикоррозионной изоляцией. Величина испытательного давления должна быть равна 1,25 максимального рабочего давления, но не менее 0,2 МПа для стальных, чугунных, винипластовых и полиэтиленовых трубопроводов. Давление при испытании выдерживается 5 мин. После этого оно снижается до рабочего значения. Трубопровод тщательно осматривается. Сварные швы обстукиваются легким молотком. После проведения испытания открываются воздушки и трубопровод полностью освобождается от воды.
Пневматическое испытание осуществляется воздухом или инертным газом. При этом выдерживается давление, равное 1,25 максимального рабочего давления, но не менее 0,2 МПа для трубопроводов из стали.
Испытание на прочность чугунных и пластмассовых надземных трубопроводов не проводится. Пневматическое испытание трубопроводов на прочность не проводится также в действующих цехах, на эстакадах, в каналах, т.е. там, где находятся действующие трубопроводы. Газопроводы, работающие при давлении до 0,1 МПа, испытывают давлением, которое устанавливается проектом.
Расчетный срок службы напорных пластмассовых труб в системах холодного водоснабжения составляет 50 лет, в системах горячего водоснабжения и отопления - 30 лет.
Опыт проведения монтажа пластмассовых трубопроводов в разные годы показывает, что этот срок службы вполне реален при соблюдении ряда условий, в том числе при:
проведении испытаний на стойкость к внутреннему гидростатическому давлению при повышенной температуре не менее контрольного времени;
изготовлении труб и соединительных деталей в точном соответствии с действующей НТД, особенно по марочному составу сырья;
осуществлении соединения труб между собой и с арматурой, а также монтажа системы в соответствии с разработанным технологическим регламентом и условиями.
При приемке смонтированных из пластмассовых труб систем в эксплуатацию следует в первую очередь осуществить внешний осмотр труб и соединительных деталей, позволяющий обнаружить на поверхности труб и деталей глубокие надрезы, перегибы или переломы труб, определить качество сварных соединений. Особое внимание следует обратить на расположение пластмассовых труб в крепежных скобах, гильзах, пересекающих перекрытия и стены, чтобы острые кромки этих изделий не имели непосредственного контакта с поверхностью труб, а также обратить внимание на расстояния между средствами крепления, на качество соединения пластмассовых труб с металлическими, прикрепление арматуры к санитарным приборам или строительным конструкциям.
Сети пластмассовых водопроводов не могут быть использованы для заземления, например, металлических ванн.
В процессе эксплуатации трубопровода возможен выход из строя различных его элементов. На пластмассовых трубах возникают, как правило, продольные трещины (или микротрещины), на пластмассовых соединительных деталях, накидных гайках, в сварных соединениях - поперечные трещины. В соединениях труб возможны протечки воды.
Наибольшее число отказов следует ожидать в первый год эксплуатации, когда проявляются дефекты монтажа или смонтированных деталей. При прокладке пластмассовых труб в системах горячего водоснабжения или отопления возможно появление отказов зимой при минимальных температурах наружного воздуха, когда в эти системы подается горячая вода с повышенными температурами. Второй пик отказов можно ожидать спустя 5 - 10 лет после ввода систем в эксплуатацию, если для изготовления отдельных элементов системы были применены материалы низкого качества (растрескивание резиновых прокладок, накидных гаек и т.п.). Если отказы носят массовый характер, то это свидетельствует о необходимости срочной замены всей системы или отдельных ее элементов (табл. 1).
Виды дефектов пластмассовых водопроводных подводок
Таблица 1
Применение для ремонта липких лент и аналогичных материалов не допускается. Замена гибкой подводки с металлическими гайками на подводку с пластмассовыми гайками или футорками запрещается, как и замена гибкой подводки для горячей воды на гибкую подводку для холодной воды.
При появлении отказов в гибких подводках, за исключением износа прокладки или срыва резьбы футорки, эти подводки следует менять на новые той же длины. При этом целесообразно гибкие подводки с формованными буртами заменять на новую гибкую подводку с отлитыми буртами, а гибкую подводку с пластмассовыми накидными гайками заменять на новую гибкую подводку с металлическими гайками, которые более надежны в эксплуатации.
При возникновении течи в соединениях отвинчивают накидную гайку или вывертывают футорку из муфты и вставляют новую резиновую прокладку тех же размеров. При повреждении наружной резьбы на футорке допускается замена поврежденной футорки новой. В этом случае поврежденная футорка отодвигается от бурта и на ее место устанавливают новую футорку, предварительно выполнив продольный разрез острым ножом. Затем футорку раскрывают и защелкивают на гибкой подводке (рис..41).
Рис.41. Схема прощелкивания футорки с продольным разрезом через трубку гибкой подводки
1 - футорка;
2 - трубка гибкой подводки;
3 - продольный разрез;
4 - вырезка треугольного углубления (Р - направление приложения усилия).
Подводки, изготовленные из вторичных полимерных материалов (полиэтилена, пластиката и т.п.), а также имеющие переломы или перегибы трубы, подлежат немедленной замене с целью исключения аварийной ситуации.
Персонал, обслуживающий пластмассовые трубопроводы, должен хорошо знать особенности пластмасс, правила их эксплуатации и ремонта. Для обеспечения длительной эксплуатации пластмассовых труб следует соблюдать следующие правила:
не допускать повреждения поверхности труб острыми предметами, проколов или надрезов;
не обстукивать трубы молотком, не наносить удары другими предметами, не оттягивать трубы от стен и не прижимать к стенам;
не прислонять к трубам металлические предметы с острыми кромками и заусенцами (банки, крышки, ящики), лестницы или стремянки;
не прислонять к трубам горячие предметы, например электроутюги, паяльники;
не красить трубы, не применять для их очистки средства, содержащие абразивные вещества;
не замоноличивать трубы непосредственно под плитку.
Монтажные организации должны обеспечивать эксплуатационников запасными гибкими подводками различной длины в объеме до 5% общего количества смонтированных подводок.
Удлиненную подводку можно изготовить из двух коротких, соединяя их отрезком стальной трубы с резьбой па обоих концах. При монтаже отрезок стальной трубы должен располагаться в гильзе перегородок или быть закрепленным к строительной конструкции. Соединение двух концов укороченных подводок может быть выполнено с помощью двойного ниппеля и двух латунных или медных обжимных колец.
При использовании стояков из пластмассовых труб возможны отказы из-за трещин труб или соединительных деталей, износа прокладки, течи в сварных соединениях. Поврежденные трубы и соединительные детали из ПВД, имеющие трещины, заменяют новыми.
Новый участок трубопровода, в том числе вместе с поврежденной соединительной деталью, вырезают, используя муфты, которые сваривают с концами труб при помощи нагревательного инструмента. Последовательность операций при замене поврежденного участка следующая: трубопровод опорожняют от воды и частично освобождают примыкающие к месту повреждения средства крепления, затягивают отрезок новой трубы или соединительной детали с тем, чтобы на концы труб можно было приварить муфты; заготовленный участок трубопровода приваривают нагретым инструментом сначала с одним, а затем со вторым концом трубопровода. Ввести свободный конец трубы в раструб муфты довольно легко благодаря гибкости полиэтиленового трубопровода, освобожденного от средств креплений.
Если обнаружена течь в раструбном сварном соединении, ремонт трубопровода можно выполнить, не вырезая соединительную деталь. В этом случае требуется одна муфта из ПВД. При ремонте необходимо обращать внимание на следующее (рис.42, 43): расстояние от торца раструба соединительной детали, имеющего течь, до участка, на котором перерезается труба, должно быть равно глубине раструба муфты минус 2 - 3 мм; при сварке второго раструба муфты, предварительно приваренной с одной стороны к свободному концу трубы, нагревательным инструментом оплавляют как торец раструба соединительной детали, имеющего течь, так и торец муфты. После оплавления торцы соединительных деталей необходимо плотно прижать один к другому, чтобы по всему периметру соединения образовался валик из оплавленного материала. Герметичность соединению обеспечивает сварка торцов муфты и соединительной детали в месте обнаружения течи.
Рис.42. Последовательность операций по устранению течи в раструбном соединении
а - подготовка трубопровода к ремонту;
б - приварка муфты к свободному концу трубопровода;
1 - труба;
2 - муфта;
3
4 - место течи;
5 - место перереза трубопровода
Рис.43. Последовательность операций по устранению течи в раструбном соединении
а - сварка на трубопроводе;
б - отремонтированный трубопровод;
1 - труба;
2 - муфта;
3 - соединительная деталь (угольник);
4 - нагретый инструмент;
5 - сварное соединение.
Если обнаружена течь в разъемных соединениях, пластмассовые трубопроводы ремонтируют известными методами: подтягивают болты, подвертывают накидные гайки, заменяют уплотнительные прокладки и т.п.
При изготовлении магистральных трубопроводов из полиэтиленовых труб возможны отказы из-за трещин труб или соединительных деталей, течи в сварных и разъемных соединениях, из-за износа прокладок. При повреждении труб вырезают поврежденный участок, а при повреждении соединительной детали - саму деталь вместе с отрезками труб такой длины, чтобы было удобно зажать отрезки труб в хомутах сварочного приспособления. Отрезки труб сваривают с соединительными деталями на трубозаготовительном участке, а концы труб нового участка трубопровода - с концами труб ремонтируемого трубопровода непосредственно на трассе, для чего трубопровод освобождают от опор.
Если нет возможности переместить концы труб ремонтируемого полиэтиленового трубопровода, к ним приваривают нагретым инструментом полиэтиленовые втулки под фланцы с предварительно установленными на них свободными металлическими фланцами. Новый участок трубопровода также снабжается втулками со свободными фланцами, и затем на трассе трубопровода между втулками устанавливают прокладки и производят сборку фланцевых соединений. В отдельных случаях в качестве нового участка трубопровода можно применить отрезок стальной трубы соответствующих диаметра и длины с приваренными к нему стальными фланцами, размеры которых соответствуют размерам свободных фланцев, устанавливаемых на привариваемых втулках. При этом отрезок стальной трубы с фланцами должен иметь самостоятельное крепление к строительной конструкции. При отсутствии сварочного приспособления ремонт трубопровода может быть выполнен с помощью стального патрубка с двумя фланцами, длина которого превышает на 1 - 2 диаметра длину ремонтируемого участка, а внутренний диаметр патрубка на 1 - 3 мм больше наружного диаметра пластмассовых труб. Уплотнение торцов концевых участков стального патрубка по наружным поверхностям концов пластмассовых труб осуществляется резиновыми кольцами, которые устанавливаются у торцов патрубка и сжимаются свободными фланцами с внутренней фаской (рис.44).
Рис.44. Соединение пластмассовой трубы со стальным патрубком на фланцах
а - узел соединения;
б - приварной фланец;
в - свободный фланец;
г - резиновое кольцо
При текущем ремонте устраняются дефекты замеченные во время эксплуатации. Трубопроводы, которые во время работы на технологических установках закоксовываются или подвергаются коррозии, обязательно проверяются и очищаются.
В объем ремонтных работ входит:
проверка и ремонт всех опор и подвесок;
устранение утечки во фланцевых соединениях, обтяжка фланцев, смена прокладок;
проверка положения компенсаторов;
проверка сальников арматуры;
проверка герметичности арматуры;
замена изношенных трубопроводов.
Ремонтируемые трубопроводы должны быть полностью освобождены от продукта.
Пропуски в действующих трубопроводах определяют визуально, по потекам, запаху или изменению режима перекачки. Пропуски по телу трубы или в сварных швах можно ликвидировать наложением хомутов, которые изготовляют по форме трубы. Устанавливают таким образом, чтобы при стягивании прокладка (асбест, поранит резина, свинец, фторопласт) оставалась зажатой между трубой и хомутом и заполняло неплотности. Хомут должен обладать достаточной прочностью и жесткостью для большей прочности хомут приваривают к трубе. Материал прокладок зависит от условий работы трубопровода. Прокладка не должна растворяться или разрушаться средой при длительной эксплуатации в рабочих условиях. Обычную резину можно применять при температуре не выше 50 градусов. В трубопроводах для пара, газа, нефтепродуктов, горячей воды и других жидкостей, при давлении до 40 ат. и температуре до 400 градусов, устанавливают прокладки из паранита.
Аварию, вызванную разрывом сварочного шва, устраняют, удаляя дефектный участок с последующей заваркой. Если участок большой - его заменяют. Для этого трубопровод освобождают от продукта и участок, длиной равной не менее одному диаметру трубы, вырезают. Вместо него заваривают кусок трубы.
Испытание трубопроводов.
По окончании монтажа, и периодически после ремонта трубопроводы проходят гидравлическое испытание на прочность и плотность , затем промываются и продуваются, и дополнительно испытываются на герметичность воздухом или инертным газом.
Для чего, трубопровод с обоих концов заглушатся приварными заглушками с кранами для выпуска воздуха, всю установленную арматуру полностью открыть, на месте регулирующих клапанов и измерительных устройств установить монтажные катушки, штуцера для КИП заглушить. Разрешается испытание с тепло- и антикоррозионной изоляцией.
Трубопровод заполняется водой с температурой 5-40 градусов, но чтоб не вызывала появления потения. Если температура ниже 0, то принимаются меры против замерзания.
Поршневым насосом создают необходимое давление опрессовки 1,25-1,5 от рабочего, но не менее 2 ат.
Напорные нефтяные трубопроводы должны быть подвергнуты гидравлическому испытанию при пробном давлении, превышающее в полтора раза рабочее.
При заполнении водой полностью вытеснить весь воздух.
Давление повышать плавно. Скорость подъёма давления должна быть указана в проектной документации. Использовать для подъёма давления сжатый воздух или газ, не допускается.
Отключают трубопровод от насоса.
Выдерживают 10 мин (испытание на прочность) и проверяют: отсутствие потеков, выпучен и порывов.
Давление должно контролироваться двумя манометрами, классом точности не ниже 1,5, с диаметром не менее 160 мм и шкалой 4/3 от измеряемого. Один устанавливается возле агрегата, другой в отдаленной точке.
После чего снижают давление до рабочего и проводят тщательный осмотр сварных швов (испытание на плотность). Во время осмотра допускается обстукивание молотком массой не более 1,5 кг. При пневматическом испытании обстукивание не допускается.
По окончании осмотра давление вновь повышают до испытательного и выдерживают ещё 5 минут, после чего снова снижают до рабочего и вторично тщательно осматривают трубопровод.
Продолжительность испытания на плотность определяется временем осмотра и проверки герметичности разъёмных соединений.
Затем открывают воздушники и опорожняют трубопровод через дренажи.
Результаты удовлетворительные если не произошло разрывов, видимых деформаций, падения давления по манометру, не обнаружено течи и запотевания. Подчеканка сварных швов запрещается.
При неудовлетворительных результатах дефекты устраняются, а испытания повторяются. Результаты оформляются актом или заносятся в паспорт трубопровода.
Допускается замена гидравлического испытания на пневматическое в случаях:
если опоры не рассчитаны на вес воды;
при Т ниже 0 и опасности промерзания;
если применение жидкости не допустимо.
При условии контроля испытания методом акустической эмиссии и положительной температуре воздуха.
Пневматическое испытание на прочность и плотность производится воздухом или инертным газом. Поднимать давление плавно со скоростью 5 % от Р пр в мин., но не более 2 ат в минуту с периодическим осмотром трубопровода при давлениях до 2-х ат два раза, более 2-х – 3. во время осмотра подъём давления прекратить.
Места утечки определяются по звуку и мыльной эмульсией.
На время испытаний обозначить флажками охранную зону 10 м при подземной прокладке и 25 – при надземной, в обе стороны и выставить через 200 м посты. Во время подъёма давления пребывание людей в охранной зоне запрещается.
Компрессоры и манометры располагать вне охранной зоны.
После окончания гидравлического испытания трубопровод опорожняется и продувается воздухом до полного удаления воды. Затем дополнительно проводятся пневматические испытания на герметичность воздухом или инертным газом под рабочим давлением в течении 24 часов новых и не менее 4-х часов ремонтируемых.
Определяется скорость падения давления после выдержки для выравнивания температуры. Температуру контролируют по термометрам на разных концах трубопровода.
Падение давления должно быть не менее 0,2 % за час.
