Спосіб ремонту дефектної ділянки діючого трубопроводу

1. Спосіб ремонту дефектних ділянок діючих трубопроводів, що включає встановлення на дефектну ділянку трубопроводу частин розрізної посилюючої муфти, скріплення її частин, центру C2 2 (19) 1 3 82557 Відомий спосіб ремонту лінійних ділянок трубопроводів шляхом установки ремонтної муфти, заповненою клейовою композицією [див., UK Patent Application, GB, 2210134A, F16 L 55/16]. Спосіб може бути використаний без зниження тиску в тр убопроводі. Ремонтна конструкція складається із двох напівмуфт. У процесі роботи, напівмуфти механічно з'єднуються одна з одною, створюючи замкнену оболонку навколо ділянки трубопроводу, що ремонтується. Далі оболонка центрується за допомогою технологічних елементів (болтів), встановлених в отворах корпуса. Після цього простір між трубопроводом і муфтою герметизується з обох кінців за допомогою самозастигаючої композиції (цементу, епоксидної шпаклівки і т.д.). В ізольований проміжок через спеціальні штуцери накачується епоксидна композиція, що забезпечує високу твердість конструкції. Даний спосіб ремонту практично всіх типів не наскрізних дефектів, набув широкого застосування на лінійних ділянках трубопроводів, що працюють під великим тиском [див., наприклад. Рекламу British Gas р/с Ripley Road, Ambergate, Derbyshire, DE 562 FZ]. Відремонтовані в такий спосіб ділянки трубопроводу мають, як правило, більш високу міцність, ніж прилягаючі неушкоджені ділянки труби. Не дивлячись на велике поширення, спосіб має істотні недоліки, пов'язані з неможливістю введення епоксидного наповнювача під високим тиском. Надалі, через зміну геометричних розмірів трубопроводу, що спричинена перепадами тиску продукту, який перекачується, і температурних деформацій, епоксидний шар може розшаровуватися. Це може привести до зниження жорсткості й герметичності конструкції. Максимальний тиск заповнення простору під муфтою обмежений міцністю ізолюючих прокладок на торцях. Відомий спосіб ремонту локальних ушкоджень трубопроводів [див. патент Росії 2104439, F16L55/175]. Спосіб заснований на використанні розрізної муфти, частини якої збирають на ділянці трубопроводу, що ремонтують, й центрують за допомогою болтів, утворюючи навколо труби замкнену оболонку. Надалі простір під муфтою ізолюють за допомогою еластичної прокладки й фланців, після чого заповнюють під тиском епоксидним наповнювачем. Даний спосіб дозволяє здійснити якісний ремонт трубопроводу. Запресування епоксидного наповнювача в простір під муфтою здійснюється при високому тиску. У результаті цього простір гарантовано заповнюється епоксидним наповнювачем. Крім того, стінки муфти піддаються розтягуванню, а трубопроводу стисканню. Це дозволяє компенсувати зміну геометричних розмірів трубопроводу через перепади тиску й зменшення обсягу епоксидного прошарку в процесі усадки. Разом з тим, для реалізації способу потрібні трудомісткі роботи із центрування муфти, сама конструкція відрізняється складністю через наявність рознімних фланців. Потрібно склеювання ущільнювальних прокладок. Відомий спосіб ремонту лінійної ділянки трубопроводу [див. патент України № 72840, F16L55/175]. Спосіб є розвитком попереднього, у якому центрування елементів муфти здійснюється 4 за допомогою кільцевого шлангу. Спосіб відрізняється складністю через необхідність установки фланців. Відомий спосіб ремонту дефектної ділянки трубопроводу шля хом установки муфти [див. патент Росії 2222746, F16L55/175], який є прототипом винаходу, що заявляється. Спосіб може бути використаний без зниження тиску в тр убопроводі. Із двох сторін ділянки, що ремонтується, встановлюють елементи, які центрують, що представляють собою дріт, намотаний на трубопровід. Далі виготовляють частини розрізної муфти, довжина якої перевищує довжину дефектної ділянки. Частини муфти притискають до елементів, що центрують, і скріпляють між собою. Після цього торці муфти герметизують, у результаті чого одержують замкнену оболонку навколо ділянки трубопроводу, що ремонтується. В ізольований проміжок через спеціальні штуцери закачується клейовий компаунд, що забезпечує високу твердість конструкції. Спосіб дозволяє здійснити ремонт дефектної ділянки діючого трубопроводу. Для одержання максимального ефекту, потрібно скидання тиску на час роботи, що в більшості випадків практичного застосування трубопроводів є небажаним. При виконанні робіт під тиском, зміни геометричних розмірів трубопроводу виявляються некомпенсованими через неможливість створення тиску введеного в підмуфтовий простір клейового компаунда. Надалі, через зміну геометричних розмірів трубопроводу, що спричиненні перепадами тиску продукту, який перекачується, і температурних деформацій затверділа клейова речовина може розшаруватися. Це може привести до зниження жорсткості й герметичності конструкції. В основу винаходу покладене завдання підвищення якості ремонту дефектної ділянки діючого трубопроводу за рахунок попередньої обробки внутрішньої поверхні посилюючої муфти речовиною, що виключає адгезію до неї клейового компаунда, з наступною герметизацією торців муфти за допомогою еластичного матеріалу. Це дозволить виключити розшаровування клейової речовини при зміні геометричних розмірів трубопроводу, що ремонтується, з одночасним виключенням провисання муфти. Завдання, покладене в основу винаходу, вирішується за рахунок того, що в способі ремонту дефектних ділянок діючих трубопроводів, який складається з установки на дефектну ділянку трубопроводу частин розрізної посилюючої муфти, скріплення її частин, центрування муфти щодо поверхні трубопроводу за допомогою елементів, що центрують, герметизації її торців, заповнення підмуфтового простору клейовою речовиною, поданою під тиском через спеціальні штуцери, відповідно до винаходу, після скріплення частин посилюючої муфти на трубопроводі, внутрішню частину муфти обробляють речовиною, що виключає адгезію до муфти клейового компаунда, а торці муфти герметизують за допомогою еластичного матеріалу. Спосіб здійснюють таким чином. На трубопроводі встановлюють елементи, що центрують. У найпростішому випадку в якості центруючих еле 5 82557 ментів можуть бути використані кільця, встановлені із двох сторін дефектної ділянки. Після цього на центруючі елементи встановлюють частини розрізної посилюючої муфти, що містять штуцери. Частини муфти стягують і скріплюють між собою. Внутрішню поверхню муфти обробляють речовиною, що виключає адгезію до неї клеєвої речовини. В якості речовини можуть бути використані жири, полімери та ін. хімічні сполуки, які створюють додатково й антикорозійну плівку. Після цього торці посилюючої муфти герметизують за допомогою еластичного матеріалу. Для герметизації можуть бути використані армовані герметичні камери, попередньо встановлені на трубопровід. Камери розміщують під муфтою, уздовж її торців, після чого камери під тиском заповнюють газом або рідиною. Камери можуть заповнюватися еластичним герметиком. Після герметизації торців муфти, підмуфтовий простір через штуцери заповнюють клеєвою речовиною. В якості клеєвої речовини можуть бути використані епоксидні з'єднання, герметики на основі акрилових або алілових мономерів, епоксиднополіуретанові герметики. Після затвердіння клеєвої речовини штуцери механічно прибирають, а отвори закривають, наприклад, конусними різьбовими заглушками. В окремих випадках, трубопровід може перебувати в агресивному середовищі, проникнення якого в підмуфтовий простір є небажаним. У цьому випадку, торцеві ущільнювачі роблять повністю герметичними, а для компенсації зміни внутрішнього підмуф-тового обсягу при зменшенні діаметра трубопроводу під час скидання тиску, у муфті роблять отвір, у якому закріплюють кран, з'єднаний з резервуаром, який заповнений під тиском рідиною, що має антикорозійні властивості. При установці муфти кран встановлюють у закрите положення, а відкривають після закінчення процесів затвердіння клеєвої речовини. Пропонований спосіб пояснюється рисунками, приведеними на фіг.1-3. Фіг.1 пояснює операцію способу установки посилюючої муфти на трубопровід. Де 1 - трубопровід, 2 - елементи, що центрують, 3 - ущільнювач із еластичного матеріалу, 4 -муфта, 5 - штуцери, 6 клеєва речовина. Фіг.2 пояснює операцію способу установки камер на торцях муфти. Де 1 - тр убопровід, 2 - еле 6 менти, що центрують, 4 - муфта , 5 - штуцери, 6 клеюча речовина, 7 - ущільнювачі з армованих камер. Фіг.3 ілюструє роботу муфти при скиданні тиску в трубопроводі. Де 1 - тр убопровід, 2 - елементи, що центрують, 4 - муфта, 5 - штуцери, 6 - речовина, що клеїть, 7 - ущільнювачі з армованих камер; 8 - повітряний прошарок. Фіг.4 ілюструє роботу муфти з компенсуючим резервуаром під час скидання тиску в тр убопроводі. Де 1 - трубопровід, 2 - елементи, що центрують, 4 - муфта, 5 - штуцери, 6 - речовина, що клеїть, 7 ущільнювачі з армованих камер; 9 - проміжок; 10 резервуар з рідиною. У випадку скидання тиску у відремонтованому пропонованим способом трубопроводі, діаметри труби й клеєвого шару зменшується, в той час як діаметр муфти залишається незмінним. У зв'язку з низькою адгезією до внутрішньої поверхні муфти, клейовий шар залишається суцільним, а між ним і муфтою з'являється порожнина, пов'язана з навколишнім середовищем через щілинні зазори в ущільнювачах торців муфти. Відсутність руйнівних сил запобігає розшаруванню клейового шару. При підвищенні внутрішнього тиску в трубопроводі, його діаметр і діаметр клейового шару збільшується. При тиску в трубопроводі більшому, ніж тиск, при якому проводився ремонт, окружні напруження відремонтованої труби через клейовий шар будуть передаватися на муфту. Тобто, досягається основна мета ремонту - розвантаження дефектної труби при забезпеченні герметичного ізолювання її поверхні. При необхідності, поява зовнішнього агресивного середовища в підмуфтовому просторі може бути виключена шляхом установки повністю герметичних торцевих ущільнювачів. У цьому випадку, при скиданні тиску, зміна підмуфто вого простору компенсується за рахунок рідини, що перебуває в резервуарі. Рідина заповнює утворену порожнину між клейовим шаром і внутрішньою поверхнею муфти. При збільшенні діаметра трубопроводу, зайва рідина витісняється в резервуар. Розроблений спосіб може знайти застосування практично на будь-яких трубопроводах, однак найбільший ефект може бути досягнуто при ремонті діючих магістральних газопроводів, нафтопроводів і продуктопроводів, виготовлених із труб середнього й великого діаметру (більше 300мм). 7 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 82557 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601