ПЕРСПЕКТИВЕН НАЧИН ЗА РЕМОНТ НА ​​ТРЪБОВЕ

Понастоящем, когато диагностиката с помощта на съвременни методи разкрива много критични дефекти, а темпото и цената на изграждане на нови комуникации не позволяват на собствениците им да заместват своевременно участъците, които са изчерпали ресурса си, въпросът за евтини и не трудоемки, но ефективни и надеждни методи за ремонт на тръбопроводи е особено остър.

До средата на 90-те години на миналия век се използват предимно всички видове стоманени пластири и конструкции, с единствената цел да удължат експлоатацията до извършване на основен ремонт, когато стане възможно да се замени дефектната зона.

И в момента подмяната на намотката е най-драматичното, но не винаги предпочитаното решение на проблема, особено при тръби с голям диаметър.

Ако основните финансови загуби, свързани със спиране на изпомпването на продукта, могат да бъдат избегнати поради изтласкването под налягане и байпасно устройство, тогава не може да се направи без използването на тежко оборудване и в резултат на това висока трудоемкост на работата. Освен това не винаги е възможно да се доставят машини и оборудване до мястото на ремонта. Но дори и да не преброите парите и да отидете за всичко на всяка цена, тогава ще възникне въпросът за времето на работа, която по правило е ограничена от сезона или периода на спиране на производството.

Проблемът при избора на метод за ремонт
Собственикът на тръбопровода е изправен пред дилема: да извърши традиционна диагностика, ако само техническият надзор позволява да се удължи операцията, но в същото време да не знае реалното състояние на тръбопровода и да седи „на буре с барут“, или провеждайте вградена диагностика, но тогава ще бъдат разкрити много дефекти и ще е необходимо да ги поправите. Тогава трябва да решите кой метод за ремонт да изберете.

На пръв поглед има много различни възможности за ремонт на съединители. Но ако се вгледате внимателно, се оказва, че всички те са разделени на кримп и не кримп, и това се отнася както за стоманени, така и за композитни съединители. Например, съгласно RD на JSC Transneft, ремонтите, използващи негъвкава стоманена втулка, се наричат ​​"временен" метод за ремонт, а ремонтите, използващи гофрирана стоманена втулка, се наричат ​​"постоянни". Основната разлика между кримпването е, че те ви позволяват да компенсирате вътрешното налягане в дефектната зона чрез създаване на контактно налягане отвън.

Донякъде настрана е методът за ремонт с помощта на технологията "British Gas" или "KMT" (технология на композитното свързване). В дефектната зона разделена стоманена втулка с вътрешен диаметър, надвишаващ външния диаметър на тръбопровода, е центрирана и заварена с надлъжни шевове. Краищата на съединителя се запълват с бързо втвърдяващ се уплътнител и в образуващото се пръстеновидно пространство през технологичните отвори се инжектира втвърдяващо полимерно съединение. Това е универсална технология за отстраняване на всички видове дефекти, освен това дава възможност да се направи, без да се спира изпомпването на продукта. Прилагането му обаче изисква значителни ресурси.

Фигура 1. Монтаж на съединителя KMT

Разглеждайки фигура 1, можем да си представим обема на земните работи и мащаба на привличане на специално и тежко оборудване, трудови ресурси в процеса на инсталиране на KMT. А качеството на ремонта силно зависи от стриктното спазване на технологията на ремонта - например при запълване на пръстеновидното пространство с композитен материал могат да се образуват въздушни мехурчета, които намаляват якостните свойства на тази муфа.

"Лек" ремонт
В опит да изключат участието на тежко оборудване от процеса на ремонт, разработчиците на ремонтни конструкции насочиха вниманието си към композитни материали. Плътността на фибростъклото е 4 пъти по-ниска от тази на стоманата, но якостта на опън е 2 пъти по-висока от якостта на опън на стоманата.
Argus Limited (САЩ) беше първият, който предложи конструкция за ремонт с използване на валцувано фибростъкло. Нейните специалисти са разработили метод за ремонт с помощта на маншет Clock Spring („часовник пружина“). Същността му се крие във факта, че превръзка от валцувана фибростъкло се монтира върху дефектната област чрез навиване през лепилен състав (виж фигура 2). Фибростъкловата лента е изработена от еднопосочен високомодулен стъклен ровинг, което прави възможно приближаването на модула на еластичност до стомана.

ремонт
Фигура 2. Часовник с пружинен съединител

Този метод обаче не изключва участието на оборудването в изкопните работи, тъй като навиването на лентата изисква свободно (съразмерно с диаметъра на тръбата) място в близост до тръбата в зоната за ремонт.
Руските разработчици отидоха по-далеч и в края на 90-те години Novye Tehhnologii CJSC предложи дизайна на гофрирана втулка от фибростъкло RSM (вж. Фигура 3).

начин
Фигура 3. PCM съединение

Вземайки за основа използването на фибростъкло от еднопосочен стъклен ровинг, както при Clock Spring, компанията произвежда две полусъединители с вградени метални части вместо фланци. Полусъединителите се изтеглят заедно чрез затягане на редуващи се осем шпилки с много резби. Поради големия момент на затягане на болтовите съединения се създава външно налягане, което облекчава напрежението на стената на тръбата в зоната на дефекти. Този дизайн обаче има и следните недостатъци:
- Ограничения на ремонта от стандартен размер на тръбите 720. 1420 мм;
- невъзможността за пълно припокриване по периметъра поради конструкцията на затягащия блок;
- разхлабване при продължителни вибрационни натоварвания в резултат на използването на шипове с гъвкава резба и невъзможността за монтиране на пружинни шайби.

Укрепваща композитна тръбна муфа (UKMT)
Въз основа на анализа на 20-годишната еволюция на стъклопластовите конструкции, както и на анализа на съществуващите методи за ремонт на тръбопроводи през 2005 г., специалистите на LLC PSO Neftegazdiagnostika разработиха, произведоха, тестваха, сертифицираха и от 2008 г. серийно произвеждат армиращ композит свързване на тръбопроводи - UKMT, което изключва недостатъците на горните ремонтни конструкции. Съединителите UKMT са одобрени за използване в петролната и газовата промишленост и имат хигиенни сертификати. Използването на съединители UKMT позволява бърз, евтин, относително опростен и в същото време надежден ремонт на тръбопровода.

метод ремонт
Фигура 4. Свързване UKMT

Принципът на действие на UKMT е компенсирането на вътрешното налягане в тръбопровода чрез създаване на контактно налягане отвън със значителна стойност на затягащия момент на болтовите съединения, което позволява монтаж при работни налягания с гарантирано качество, за разлика от съединители, инсталирани без създаване на предварително напрежение. Съединителят се състои от две получерупки, свързани помежду си чрез шарнир от едната страна, а от друга от четири болтови съединителя. За затягане на съединителя се използват наличните в търговската мрежа болтове съгласно GOST 11738-78. Нейната разлика от всички видове ремонтни съединители, които съществуват днес, е широка гама от съществуващи стандартни размери на ремонтираните тръби 89,1420 мм, пълно припокриване на ремонтираната площ, лекота на монтаж, висока скорост на ремонт и малко количество земни работи. За да се ремонтират тръби с относително малък диаметър за монтажа на UKMT, е достатъчно да се изкопае ръчно малка дупка и да се поправи дефектната секция за 15–20 минути, което е от голямо значение, ако например по това време също е необходимо за изпомпване на подпочвените води. Тогава на преден план излизат както размерът на ямата, така и времето на ремонта.
Съединителят е изцяло произведен в завода, което означава, че качеството на ремонта с неговото използване не зависи от външните (метеорологични) условия и човешкия фактор. Металните части, които са част от структурата на UKMT, са изработени от неръждаема стомана и не са обект на корозия. Ако е необходимо, след ремонта технологичните кухини и отвори се запълват със специален полимерен материал, а съединителят се превръща в монолитна структура от фибростъкло, подсилена с вградени части от неръждаема стомана.

начин
Фигура 5. Секция на тръбопровода, ремонтирана с съединител UKMT

Както може да се види от тази статия, има редица методи за отстраняване на дефекти на тръбопровода. Собственикът на тръбопровода трябва да даде предпочитание на един или друг метод, основан предимно на техническите характеристики на ремонтната конструкция, простотата, бързината и технологичността на ремонтите, обема на земните работи, а не разходите за действителната ремонтна структура. Във всеки случай трябва да изберете свой собствен, най-добрият метод за ремонт.

1. RD 153 39.4-067-00 "Методи за ремонт на дефектни участъци от съществуващи магистрални нефтопроводи".
2. VSN 39-1.10-001-99 "Инструкции за ремонт на дефектни тръби на магистрални газопроводи с полимерни композитни материали".
3. Материали от официалния уебсайт на The Clock Spring Company (www.clockspring.com).

Валери Юдин - генерален директор на LLC PSO Neftegazdiagnostika.
Виктор Лещенко - кандидат на техническите науки, генерален директор на LLC STC Neftegazdiagnostika.
Валери Винокуров - кандидат на техническите науки, директор за развитие на LLC STC Neftegazdiagnostika.