Процес ліквідації технологічних отворів у магістральних трубопроводах

1. Процес ліквідації технологічних отворів у магістральних трубопроводах, що включає розсвердлення отвору під чіп у пошкодженій ділянці та встановлення чопа та запірного патрубка на пошкоджену ділянку, який відрізняється тим, що перед встановленням патрубка виконують канавку навколо пошкодженої ділянки, заплавляють канавку у два шари, після чого приварюють патрубок, а до патрубка приварюють заглушку. 2. Процес за п.1, який відрізняється тим, що після встановлення чопа його обмазують глиною. (19) (21) u200505845 (22) 14.06.2005 (24) 16.01.2006 (46) 16.01.2006, Бюл. № 1, 2006 р. (72) Бут Віктор Степанович, Максимов Сергій Юрійович, Беккер Михайло Вікторович, Дрогомирецький Михайло Миколайович, Педько Борис Іванович, Щербак Олександр Вікторович, Олійник Олег Ігоревич, Ніколаєв Віталій Вікторович (73) ДОЧІРНЯ КОМПАНІЯ "УКРТРАНСГАЗ" 3 них виразок, [див. Інструкцію Управління магістральних нафтопроводів «Дружба» «Виконання зварювально-монтажних робіт на магістральних нафтопроводах «Дружба». Брянськ 1998р. стор.22-23] деклараційний патент України №46544А. Цей процес передбачає усунення наскрізних отворів на трубопроводі таким чином: Наскрізний отвір розсвердлюють під сталеву пробку, забивають в отвір пробку (чопік), потім заварюють пробку в отворі з виступом (валиком) від поверхні труби 3-4мм. Однак зазначеним процесом не завжди можна досягти повної герметизації ушкодженої стінки труби, тому що газ проходить у зазорі між перекривним елементом - пробкою та отвором у трубі і крізь мікротріщини в зварному шві, яким заварюється пробка. Крім того, такий ремонт не забезпечує надійність зварного з'єднання в разі циклічної експлуатації трубопроводів. Найбільш сприйнятливим і найменш трудомістким в розглянутому випадку є процес ремонту із застосуванням для герметизації корпусу камери патрубка з заглушкою, що аналогічно процесу ліквідації технологічних отворів в магістральних газопроводах під час заміни дефектних ділянок лінійної частини, і який регламентується ВСН 006-89. Враховуючи велику товщину стінки оболонки камери (>43мм) в даній ситуації не можна використати технологію вварення латки замість дефектної ділянки, тому що при такій схемі не можна запобігти утворенню холодних тріщин в зварному з'єднанні навіть при високій температурі попереднього підігріву через значний рівень розтягуючих напружень в площині елементів, що стикуються. І навпаки, під час зварювання патрубка кутовим швом. у зоні термічного впливу (ЗТВ) і біля шва утворюються напруження стиску, що дозволяє забезпечити якість зварного з'єднання. Геометричні параметри патрубка і заглушки повинні розраховуватися і відповідати існуючим нормативним документам і довідникам. В даному випадку, згідно інженерним розрахункам на робочий тиск 7,5МПа для патрубка діаметром 273мм і заглушки, що стикується з ним, товщина стінки повинна складати не менш ніж 10мм, а мінімальна довжина патрубка - 250мм. Технічне рішення обрано як прототип. В основу винаходу поставлено задачу розробити такий спосіб відновлення механічної міцності і герметизації трубопроводу за допомогою нової послідовності технологічних операцій, який забезпечить безпечні умови зварювання і надійну герметизацію в процесі ліквідації наскрізних дефектів, зменшить обсяг і тривалість ремонтних робіт під тиском. Розв'язання цієї задачі полягає в тому, що у конструктивних елементах трубопроводу, які підлягають ремонту, розсвердлюють отвір під чоп та встановлюють на цей чоп запірний патрубок, додатково виконують канавку наперед заданої ширини по колу. Потім здійснюють наплавлення канавок у два шари, після чого приварюють патрубок, а до патрубку приварюють заглушку. Спосіб пояснюється кресленням. 11796 4 На фіг.1-4 показано приварення патрубка до камери запуску поршня; на фіг.5-6 - підготовка камери для встановлення чопа та патрубка. Приклад впровадження процесу: У результаті візуально-оптичного, капілярного та ультразвукового контролю було встановлено наступне: на поверхні оболонки камери запуску поршня виявлено чотири тріщини: 27, 14, 12 і 13мм, які розташовані у вигляді павука і можуть бути охоплені колом діаметром 50...60мм. Частина тріщин має наскрізний характер. Товщина стінки оболонки біля місця утворення тріщин складає 43,3...43,6мм. Після встановлення внутрішнього тиску потрібного рівня в центрі розташування тріщин було висвердлено отвір 1 діаметром 10мм і підпалено газ, що виходив через нього. Це дало можливість безпечно вирізати отвір діаметром d=100мм в оболонці камери 2 і видалити дефектну ділянку. Для термічного вирізання отвору використовували газополум'яний спосіб. Після чого, для герметизації отвору застосували запірний пристрій у вигляді дерев'яного чопа 3, що була обмотана азбестовою тканиною 4. Для підвищення надійності герметизації місце контакту чопа 3 з оболонкою обмазували глиною. Далі, за допомогою шліфувальної машинки, було видалено залишки зварного шва, що з'єднував колону підйомно-вантажного механізму з зовнішньою поверхнею камери, і виконано канавку 5 під наплавлення заданої ширини по колу. Наплавлення здійснювали у два шари електродами типу Е42-Б (УОНИ-13/45). Перший - електродами 3мм на зварювальному струмі 100-120А, другий - електродами 4мм на струмі 140-160А. Після чого поверхня наплавлення 6 була зашліфована і до неї був приварений патрубок 7 (273х10) електродами типу Е50-Б (У ОНИ-13/55). При цьому для забезпечення міцності він був підварений з внутрішньої сторони (фіг.2). Зверху до патрубка була приварена заглушка 8 (273х12мм), яка забезпечила повну герметичність камери запуску поршня. Контроль якості таврового зварного з'єднання патрубка з корпусом камери реалізовувався ультразвуковим методом (ГОСТ 14782-86), а стикового шва патрубка з заглушкою - радіографічним методом (ГОСТ 7512-86). Загальний вигляд зварного вузла на відремонтованій дефектній ділянці камери запуску поршня наведено на фіг.2. Випробування камери робочим тиском на протязі двох годин показало її роботоспроможність після виконаного ремонту. Запропонований конструктивно-технологічний підхід у вирішенні задачі по відновленню несної здатності оболонки камери запуску поршня на практиці довів свою життєздатність і може бути рекомендований для ліквідації технологічних отворів під час заміни дефектних котушок на лінійній частині магістральних газопроводів. Застосування попереднього двошарового наплавлення дозволяє зупинити вірогідність шаруватого руйнування зварного з'єднання патрубка з магістраллю за рахунок зменшення напружень і неметалевих вкраплень в небезпечних зонах цього з'єднання 5 при дії внутрішнього тиску на патрубок. Крім того. при наплавленні забезпечується більш плавний перехід до основного металу ніж під час зварювання кутових швів, що зменшує концентрацію напружень на характерних дільницях комбіновано 11796 6 го зварного з'єднання (наплавлення - кутовий шов) і тим самим забезпечує надійність зварного вузла при циклічному характері навантаження трубопроводу в умовах експлуатації. 7 Комп’ютерна верстка А. Попік 11796 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601