Современные методы ремонта дефектов трубопроводов

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ РЕМОНТА ДЕФЕКТОВ ТРУБОПРОВОДОВ

переход подводный трубопровод магистральный

Сушков А.Н., Орлова А.С. студенты

4 курс Институт нефти и газа

Научный руководитель Лысянникова Н.Н.

ФГАОУ ВО Сибирский федеральный университет

Россия, г. Красноярск

Аннотация: В данной статье рассматриваются современные технологии обследования подводных переходов магистральных трубопроводов, использование которых позволит существенно повысить надежность и долговечность сложных участков магистральных нефтепроводов.

Трубопроводный транспорт является одним из самых экономичных и надежных способов доставки жидких и газообразных энергоносителей на значительные расстояния. В процессе длительной эксплуатации внешние условия среды и технические характеристики трубопровода изменяются, в результате чего, заложенные при проектировании запасы прочности, надежности и безопасности могут быть исчерпаны, а трубопровод перейти в состояние, при котором возможно его разрушение.

Переходы трубопроводов через водные преграды традиционно считаются наиболее уязвимыми участками транспортной сети. Уложенные на дно трубы подвергаются повышенному динамическому воздействию донных течений, перемещаемых донных наносов, искусственных грунтов и балластных отсыпок, повышенному агрессивному воздействию водной среды.

Диагностика подводных переходов, с целью определения их технического состояния, является сложной задачей. Водолазное обследование очень дорого и трудоемко. Не всегда возможно получить доступ к трубопроводу для контактной диагностики, особенно уложенному в траншею. Для внутритрубной диагностики необходимо иметь камеры приема-запуска на берегах водной преграды, но большинство подводных переходов (за исключением крупных водоемов) ими не оборудовано. Поэтому обеспечение мониторинга технических параметров подводных переходов нефте- и газопроводов и оценка риска эксплуатации позволит существенно повысить надежность и безопасность всей трубопроводной системы.

Методика и средства контроля технического состояния подводных переходов

При проведении диагностических работ применяют разрушающие и неразрушающие виды контроля.

К разрушающим методам контроля относятся:

- механические испытания образцов, предназначенные для оценки прочностных свойств материалов;

- гидроиспытания отдельных труб или участков трубопровода, предназначенные для оценки, прочностных свойств трубопровода и его герметичности.

Разрушающие методы контроля применяются во время приемосдаточных операций и расследования аварий.

Неразрушающие виды контроля, позволяющие проверить качество продукции без нарушения ее пригодности к использованию, применяются в следующих целях:

- выявление дефектов типа нарушения сплошности материала изделий;

- контроль геометрических параметров изделий;

- оценка физико-химических свойств материала изделий.

Неразрушающий контроль основан на получении информации в виде электрических, световых, звуковых и других сигналов о качестве проверяемых объектов при взаимодействии их с физическими полями (электрическим, магнитным, акустическим и др.) и (или) веществами.

В зависимости от принципа работы средств контроля все известные в промышленности, методы неразрушающего контроля подразделяются на акустические, ультразвуковые, магнитные, вихретоковые (электромагнитные), электрические, оптические, радиационные, радиоволновые, тепловые и капиллярные [3].

Приборное обследование подводных переходов

Выбор приборов и оборудования для проведения диагностики должен определяться следующими факторами:

- основные технические характеристики и диапазон применимости диагностической аппаратуры;

- технологичность процесса проведения диагностики с помощью данной аппаратуры, включая необходимость доработки конструкции нефтепровода для прохождения диагностической аппаратуры;

- выявляемые дефекты;

- точность измерения размеров и локализации дефектов;

- разграничение внутренних и внешних дефектов;

- стоимость проведения диагностики с помощью данной аппаратуры в сравнении со значимостью полученных данных;

- стоимость проведения диагностики с помощью данной аппаратуры в сравнении с альтернативными методами;

- наличие программного обеспечения для обработки результатов диагностики;

- интерпретация результатов, удобная для практического использования.

Методика приборного обследования подводного перехода выбирается, исходя из его особенностей и сезона проведения работ. При обследовании могут быть использованы плавающие средства, вертолеты и другие транспортные и технические средства. Также может быть использована система спутниковой навигации.

Для выявления дефектов трубопроводов, относящихся к заводскому браку, не обнаруженному при приемке труб и браку СМР, металлургическим дефектам трубы, дефектам сварочных соединений, дефектам противокоррозионной защиты, в процессе приемо-сдаточных процедур должны быть проведены:

- гидроиспытания отдельных труб, участков трубопровода и трубопровода в целом;

- внутритрубная диагностика трубопровода в целом;

- комплексная оценка противокоррозионной защиты трубопровода методом измерения разности потенциалов труба -земля.

Комплексный контроль коррозионного состояния нефтепроводов основан на применении:

- внутритрубных инспекционных профилемеров и дефектоскопов (ультразвукового и магнитного принципа действия);

- инструментальных электрометрических обследований;

- инструментальных магнитометрических обследований;

Контроль за изменением проектного положения трубопровода, а также за механическими повреждениями, наносимыми третьими сторонами, основан на патрулировании трассы.

Контроль за деформациями и напряженным состоянием трубопровода в целом не производится. Контроль за деформациями и напряженным состоянием отдельных участков трубопровода в особо сложных условиях (при просадках и пучении на вечной мерзлоте, на переходах через водные препятствия, в районах оползневых и карстовых проявлений, тектонических разломов и т.д.) возможен с использованием:

- акустико-эмиссионного метода;

- тензометрирования [3].

Для планово-высотной привязки промерных точек верха трубопроводов, грунта дна и береговых участков перехода (коридора) могут применяться оптические, оптико-электронные, радиотехнические, лазерные и т.п. геодезические приборы и инструменты с абсолютной погрешностью определения планового положения промерных точек не более 1,5 мм в масштабе плана топографической съемки перехода (коридора).

Для определения высотных отметок верха трубопровода могут применяться электромагнитные и магнитные системы, акустические и другие профилографы и т.п. трубопоисковые приборы, обеспечивающие абсолютную погрешность при глубине залегания трубопровода относительно горизонта воды:

- до 10 м - не более 0,1 м;

- более 10 м - не более 0,2 м.

Для определения высотных отметок обнаженных или оголенных подводных трубопроводов и дна водной преграды могут применяться эхолоты, обеспечивающие абсолютную погрешность измерений не более 0,1 м.

При глубине водной преграды менее 5 м и скорости течения менее 0,5 м/с допускается определение высотных отметок дна с помощью футштоков, наметок или речного лота с лот-линейкой.

Для обнаружения и предварительной оценки протяженности обнаженных и провисающих участков подводных трубопроводов и наличия посторонних объектов на дне могут применяться гидролокаторы бокового (ГБО), секторного (ГСО) или кругового (ГКО) обзора с разрешающей способностью не хуже 0,5 м с абсолютной погрешностью определения относительно судна и места измерения со льда координат выявленных объектов не более 1 м.

При обследовании обнаженных или провисающих участков для обеспечения подводной видеосъемки могут применяться водолазные телевизионные системы или телекамеры, установленные на борту телеуправляемых подводных аппаратов.

Для определения мест повреждения антикоррозионной изоляции трубопроводов могут применяться электромагнитные и магнитные системы, обеспечивающие абсолютную погрешность измерения планового положения мест повреждения не более 0,5 м (относительно судна или места измерения со льда).

Для измерения толщины стенок размытых трубопроводов могут применяться ультразвуковые, рентгенографические и т.п. толщиномеры с абсолютной погрешностью измерения не более 0,5 мм.

На современных нефтепроводах и их переходах через водные преграды измерение толщины стенок трубопроводов может осуществляться методом внутритрубной дефектоскопии.

Для измерения скоростей течения водной преграды могут применяться гидрометрические вертушки и другие приборы с относительной погрешностью измерения не более 10%[1].

В настоящее время для обеспечения указанных требований к точности определения положения трубопровода применяется ряд общеизвестных методов, среди которых следует отметить гидроакустические, электромагнитные методы, а так же системы спутниковой привязки.

Используя современные методы мониторинга технического состояния, можно существенно повысить надежность и долговечность сложных участков магистральных нефтепроводов, что приведет к снижению риска возникновения аварий и повышению эффективности транспортных систем.

Современные тенденции мониторинга ППМН ведут к сокращению водолазных спусков ввиду их опасности и стоимости, но отказаться полностью от их применения невозможно, поскольку это единственный способ определения залегания трубопровода в русле непосредственным промером, проводить прямую подводную фото и видеосъемку для фиксации участков размыва или оголения трубопровода.

Использованные источники

1 РД 51-3-96 Регламент по техническому обслуживанию подводных переходов магистральных газопроводов через водные преграды. - Введ.10.06.1996.- 103 с.

2 Павлов, Н. С. Технологиигеодезического обеспечения обследований подводных переходов магистральных газопроводов. -2015. - 114 с.

3 Забела, К. А. Безопасность пересечений трубопроводами водных преград: издательство - М.: Недра, 2001. - 195 с.

Размещено на Allbest.ru