Спосіб ремонту дефектної ділянки діючого трубопроводу

1. Спосіб ремонту дефектної ділянки діючого трубопроводу, що включає виготовлення розрізної муфти, установку її частин на трубопровід, скріплення частин, герметизацію підмуфтового простору шляхом набивання герметика в напрямні, розташовані радіально уздовж торців муфти, з наступним заповненням підмуфтового простору герметиком під тиском, що дорівнює або перевищує тиск у трубопроводі через крани, установлені в нижній і верхній частинах муфти, який відрізняється тим, що попередньо із двох боків дефектної ділянки встановлюють розрізні кільця, по два з кожного боку, причому частини кілець при установці притискують до трубопроводу й закріплюють, після чого на кільця встановлюють частини муфти C2 2 (19) 1 3 75859 4 ленні дефекти (раковини, вм'ятини, каверни, трізаповнення епоксидним наповнювачем простору щини, свищі, спучування, розшарування металу під муфтою, з урахуванням його усадки в процесі труби, гофр і т.д.). У ряді випадків дефекти є незастигання, допускає появу порожнеч. Максимальприпустимими для безпечної експлуатації трубопний тиск заповнення простору під муфтою обмероводу. жений міцністю ізолюючих прокладок на торцях. Широко відомий спосіб ремонту газопроводів Відомий спосіб установки муфти на дефектну шляхом установки на аварійній ділянці труби техділянку трубопроводу [див. патент Росії нологічної котушки [див., наприклад, Правила ви№2222746, F16L55/175], що є різновидом описаноробництва капітального ремонту лінійної частини го раніше способу. На відміну від нього, для магістральних газопроводів. ВСН 2-112-79. центрування частин розрізної муфти використовуМосква: ВНИИСТ, 1973, стор.34-35]. Спосіб звоється дріт, попередньо намотаний на трубопровід. диться до наступного. Аварійну ділянку трубопроСпособу характерні ті ж недоліки. воду локалізують і з неї відкачують газ. Після цьоВідомий спосіб ремонту локальних ушкоджень го частину труби, що містить дефект, вирізають і трубопроводів [див. патент Росії 2104439, на її місце вварюють технологічну котушку. Спосіб F16L55/175]. Спосіб заснований на використанні є радикальним, власне кажучи таким, що повторозрізної муфти, частини якої збирають на ділянці рює монтаж трубопроводу. Разом з тим, він має трубопроводу, що ремонтують, й центрують за істотні недоліки, пов'язані із трудомісткістю, немидопомогою болтів, створюючи навколо труби занучістю великих фінансових витрат, зумовлених мкнуту оболонку. Надалі простір під муфтою ізонеобхідністю стравлювання газу й вимушеним люють за допомогою еластичної прокладки й флапростоєм трубопроводу. нців, після чого заповнюють під тиском Відомий спосіб ремонту ділянок газопроводу епоксидним наповнювачем. Даний спосіб дозволяє шляхом приварювання в місцях дефектів латок здійснити якісний ремонт трубопроводу. Запресудуговим методом або вибухом [див., наприклад, вання епоксидного наповнювача в простір під муНові методи ремонту лінійної частини магістральфтою здійснюється під високим тиском. У резульних газопроводів. - Москва: ВНИИСТ, 1981, таті цього простір гарантовано заповнюється стор.33-34]. Спосіб має обмежене застосування. епоксидним наповнювачем. Крім того, стінки муфДля його реалізації необхідне скидання тиску в ти піддаються розтяганню, а трубопроводу - стисгазопроводі з його наступною продувкою. Спосіб ку. Це дозволяє компенсувати зміну геометричних не дозволяє відремонтувати трубу, що має гофр, а розмірів трубопроводу через перепади тиску й також дефектні сварні стики. зменшення обсягу эпоксидного прошарку в процеВідомий спосіб ремонту лінійних ділянок трусі усадки. Разом з тим, для реалізації способу потбопроводів шляхом установки ремонтної муфти, рібні трудомісткі роботи із центрування муфти, заповненої клейовою композицією [див., UK Patent сама конструкція відрізняється складністю через Application, GB, 2210134A, F16L55/16]. Спосіб монаявність рознімних фланців. Потрібно склеюванже бути використаний без зниження тиску в трубоня ущільнювальних прокладок. проводі. Ремонтна конструкція складається із двох Відомий спосіб ремонту лінійної ділянки трунапівмуфт. У процесі роботи, напівмуфти механічбопроводу [див. патент України №72840, но з'єднуються одна з одною, створюючи замкнену F16L55/175]. Спосіб є розвитком попереднього, у оболонку навколо ділянки трубопроводу, що реякому центрування елементів муфти здійснюється монтується. Далі оболонка центрується за допоза допомогою кільцевого шлангу. Спосіб відрізнямогою технологічних елементів (болтів), встановється складністю через необхідність встановлення лених в отворах корпуса. Після цього простір між фланців. трубопроводом і муфтою герметизується з обох Відомий спосіб ремонту локальних ушкоджень кінців за допомогою наповнювача, що застигає трубопроводу [див. патент Росії №2213289, (цементу, епоксидної шпаклівки й т.д.). В ізольоваF16L55/175], що є прототипом винаходу, який заяний проміжок через спеціальні штуцери накачуєтьвляється. Спосіб призначений для ремонту трубося епоксидний наповнювач, що забезпечує високу проводів, що транспортують пару, паровий конжорсткість конструкції. денсат або гарячу воду. На ушкоджену ділянку Даний спосіб ремонту практично всіх типів нетрубопроводу встановлюють муфту, що складаскрізних дефектів, набув широкого застосування ється із двох напівмуфт, які стягують і заповнюють на лінійних ділянках трубопроводів, що працюють підмуфтовий простір герметизуючою речовиною під великим тиском [див., наприклад, Рекламу під тиском, що перевищує тиск транспортуючого British Gas р/с Ripley Road, Ambergate, Derbyshire, середовища. Муфта має центральну кільцеву проDE 562 FZ]. Відремонтовані в такий спосіб ділянки точку глибиною не менш 3мм і шириною, що на трубопроводу мають, як правило, більш високу 20мм перевищує розмір поздовжнього дефекту, а міцність, ніж прилеглі неушкоджені ділянки труби. також дві кільцеві канавки, що мають розмір Не дивлячись на велике поширення, спосіб має 3 3мм і розташовані по краях муфти. Кожна канаістотні недоліки, пов'язані з неможливістю введенвка й проточки обладнані двома штуцерами. Для ня епоксидного наповнювача під високим тиском. ремонту дефектної ділянки муфту встановлюють Надалі, через зміну геометричних розмірів трубопна трубу таким чином, щоб один зі штуцерів роводу, що спричинена перепадами тиску продукцентральної проточки перебував над місцем дету, який перекачується, і температурних деформафекту. Після цього заповнюють крайні канавки цій, епоксидний шар може розшаровуватися, що термотвердіючим герметиком за допомогою спеціможе привести до зниження жорсткості й герметиального дозатору. Після затвердіння, герметик у чності конструкції. Крім того, відносно низький тиск канавках відіграє роль ущільнювача, що ізолює 5 75859 6 підмуфтовий простір. Після цього за допомогою лення муфти спростить технологічний процес дозатора через центральний штуцер герметик усього ремонту. накачують у центральну проточку під тиском вище Завдання, покладене в основу винаходу, витиску продукту, що транспортується. рішується за рахунок того, що в способі ремонту Спосіб дозволяє відремонтувати лінійні діляндефектної ділянки діючого трубопроводу, що міски трубопроводу, що мають як поверхневі, так і тить у собі виготовлення розрізної муфти, устанонаскрізні дефекти, простий у реалізації, однак має вку її частин на трубопровід, скріплення частин, недоліки, що обмежують його застосування на герметизацію підмуфтового простору шляхом намагістральних трубопроводах високого тиску, які бивання герметика в направляючі, розташовані мають труби великого діаметра (більше 720мм). радіально уздовж торців муфти, з наступним запоОсновним недоліком способу, обраного за протовненням підмуфтового простору герметиком під тип, є необхідність виготовлення спеціальної муфтиском, що дорівнює або перевищує тиск у труботи досить складної конструкції, яка має внутрішні проводі через крани, установлені в нижній і верхпроточки-канавки. Муфта є одноразовою, при ній частинах муфти, відповідно до винаходу, попецьому її виготовлення для трубопроводу великого редньо із двох сторін дефектної ділянки діаметру (наприклад, для широко використовувавстановлюють розрізні кільця, по два з кожної стоних при будівництві магістральних газопроводів рони, причому частини кілець при установці обтиструб діаметру 1420мм) дорогим й технологічно кують на трубопроводі й закріплюють, після чого складним. Крім того, для реалізації способу потріна кільця встановлюють частини муфти таким чибно досить точне прилаштування внутрішньої поном, щоб поперечні торці муфти перебували над верхні муфти до зовнішньої поверхні ділянки трукрайніми кільцями, після чого частини напівмуфти бопроводу, що ремонтується. Виготовлення муфти притискують до кілець і скріплюють між собою, для малих діаметрів труб не є особливо складною далі з обох крайок муфти, над порожниною, утвозадачею. Проте домогтися точного прилягання реною кожною парою кілець, стінкою труби й муфмуфти, що викристовується в прототипі, на трубах тою, роблять отвори, у яких закріплюють відкриті великого діаметру вкрай складно. В першу чергу, додаткові крани, після чого до першого додатковоце пояснюється наявністю відхилень від заданих го крана приєднують заповнений герметиком, що геометричних розмірів навіть нових труб. Наприсамовулканізує, шприц, за допомогою якого гермеклад, для труб діаметру 1020мм допускається відтик заповнює порожнину між відповідною парою хилення по зовнішньому діаметру ±6мм [див. Будікілець, до створення необхідного тиску, після чого вництво магістральних і промислових додатковий кран закривають, а шприц від'єднують, трубопроводів. Збірник нормативно-технічних допісля чого шприц приєднують до іншого додаткокументів. Контроль якості й приймання робіт. - Мового крану і герметик подається в порожнину між сква: ВНИИСТ, 1988, стор.12]. Крім того, геометіншою парою кілець. Після затвердіння герметика ричні параметри труб у процесі експлуатації в торцевих направляючих шприц приєднують до можуть істотно змінюватися (зміна зовнішнього крану в нижній частині муфти й герметик запресодіаметра при зміні внутрішнього тиску, поява еліпвують у підмуфтовий простір, створюючи тиск, що тичності через зрушення ґрунту, поява гофра й дорівнює або перевищує тиск у трубопроводі. Далі т.д.). При наявності великих щілин, які практично кран закривають, а шприц від'єднують. Після занеминучі у випадку застосування муфти, що прокінчення процесів самовулканізації герметика, всі понується в прототипі, на трубах великого діаметкрани механічно видаляють, а отвори закривають. ру, створити необхідний тиск герметика, що закаСуть винаходу полягає в наступному. чується, вкрай важко, а в більшості випадків Спочатку виготовляють частини кілець і розрінеможливо. зної муфти. Кільця виготовляють зі сталевої смуги, В основу винаходу покладене завдання підтовщину матеріалу якої визначають виходячи з вищення якості ремонту дефектної ділянки діючого характеру дефекту й вимог до товщини шару, що трубопроводу великого діаметру з одночасним герметизує. Муфту в загальному випадку виготовспрощенням технологичного процесу ремонту за ляють із прокатаних сталевих листів. При потребі, і рахунок застосування розрізної муфти, що не має кільця, і елементи муфти можуть виконуватися із внутрішніх профільованих направляючих, у якій труби, аналогічної тій, що ремонтується. Важливо, формування торцевих ущільнювачів підмуфтового щоб внутрішній діаметр повного кільця збігався із простору здійснюється за допомогою розташовазовнішнім діаметром ділянки того трубопроводу, них по краях муфти і обтиснутих на трубі парних що ремонтується, а внутрішній діаметр зібраної кілець, що створюють направляючі для закачуванмуфти збігався із зовнішнім діаметром кілець. На ня герметика, який само вулканізує і містить напопротилежних частинах муфти герметично кріплять внювач у вигляді еластичних гранул або фторопштуцери із кранами. Кільця на трубопроводі всталастової стружки. новлюють попарно, по обидва боки ділянки, що Це дозволяє домогтися більш якісної герметиремонтується. При цьому парні кільця встановлюзації підмуфтового простору, що забезпечується ють на невеликій відстані одне від одного. Ширина кращим приляганням поверхонь, що створюють кілець і відстань між парними кільцями не критичні направляючі для формування торцевих ущільнюй повинні вибиратися для конкретних умов провевачів. У свою чергу, підвищення якості герметизадення ремонту. При встановленні на трубопровід, ції дозволить підвищити якість ремонту дефектної частини кілець щільно притискують до поверхні ділянки за рахунок можливості створення більш труби за допомогою центратору або інших механівисокого тиску запресовування герметика в підзмів аналогічного призначення та скріплюють між муфтовий простір, а спрощення процесу виготовсобою, наприклад, склеюють, зварюють або спа 7 75859 8 юють. Після цього на кільця встановлюють частиякісного обтискування елементів. Зазори можуть ни муфти, які обтискують і скріплюють між собою в досягати декількох десятих частин міліметра. У поздовжньому напрямку, наприклад, спаюють, цьому випадку, для створення надійного ущільзварюють або скручують болтами. При цьому мунення, необхідно використати герметик з наповфту встановлюють таким чином, щоб її торці рознювачем. Як наповнювач можуть бути використані ташовувалися над крайніми кільцями. Поверхні гранули еластичного матеріалу, наприклад, поліутруби, муфти й внутрішніх торців кожної пари кіретану, які мають розміри, що перевищують ширилець утворюють напрямні для формування торцену максимальних зазорів між кільцями,трубопрових ущільнювачів. Далі в муфті роблять отвори в водом і муфтою. Як наповнювач може порожнину між парними кільцями. В отвори вставикористатися також фторопластова стружка. новлюють додаткові крани. Після цього через доПри необхідності створення високого тиску задаткові крани здійснюють набивання порожнини, пресовування герметика, кільця можуть додатково обмеженої парними кільцями, зовнішньою стінкою кріпитися до трубопроводу шляхом склеювання, трубопроводу й внутрішньою стінкою муфти, герпаяння або зварювання внутрішніх торців парних метиком, що самовулканізує. Для цього до кожного кілець при одночасному склеюванні, паянню або додаткового крану послідовно приєднують шприц, зварюванню торців муфти з зовнішню поверхнею заздалегідь заповнений герметиком і вводять геркілець. метик, створюючи тиск, достатній для формування Суть винаходу пояснюється малюнками, нанадійного ущільнення. Якість ущільнення залежить веденими на Фіг.1 - 3. від площі контакту герметика з елементами муфти Фіг.1 - малюнок, що пояснює операції установй трубопроводу, його адгезії до поверхонь контакки кілець і муфти на дефектну ділянку трубопроту, тиску запресовування й інших параметрів і фаводу. Де: 1 - трубопровід; 2 - дефектна ділянка; 3 кторів. У кожному конкретному випадку відстань кільця; 4 - муфта; 5 - верхній кран; 6 - нижній кран. між парними кільцями й тиск запресовування герФіг.2 - малюнок, що пояснює операції установметика підбираються експериментально. Максики додаткових кранів і формування кільцевих промальний тиск накачування герметиком визначакладок-ущільнювачів. Де: 1 - трубопровід; 2 - деється міцністю зціплення кілець з трубопроводом, фектна ділянка; 3 - кільця; 4 - муфта; 5 - верхній що у свою чергу залежить від ступеня обтиску й кран; 6 - нижній кран; 7 - додаткові крани; 8 коефіцієнта тертя між поверхнями трубопроводу й шприц; 9 - герметик; 10 - кільцеві прокладкикільця. Після запресовування герметика, додаткові ущільнювачі. крани закривають. Фіг.3 - малюнок, що пояснює операцію заповПісля закінчення процесу самовулканізації генення герметиком підмуфтового простору. Де: 1 рметика, по краях муфти формуються ущільнювачі трубопровід; 2 - дефектна ділянка; 3 - кільця; 4 - кільцеві прокладки, що локалізують підмуфтовий муфта; 5 - верхній кран; 6 - нижній кран; 7 - додатпростір. Після цього до нижнього крану муфти кові крани; 8 - шприц; 9 - герметик; 10 - кільцеві приєднують шприц із герметиком і починають запрокладки-ущільнювачі. повнювати підмуфтовий простір. Після появи герВикористання пропонованого способу дозвометика у верхньому крані муфти, останній закриляє здійснити ремонт дефектної ділянки трубопвають, а введення герметика продовжують до роводу, що перебуває під тиском, без зміни режидосягнення тиску, що дорівнює або перевищує мів перекачування середи, що транспортується. внутрішній тиск у трубопроводі. Щоб уникнути Частини кілець і муфт, необхідні для реалізації утворення вм'ятин у стінці трубопроводу, максиспособу можуть бути виготовлені на стандартному мальний тиск запресовування герметика обмежуслюсарному устаткуванні. У крайньому випадку, ють значенням, при якому стінка труби втрачає можуть бути використані напівоболонки труби того стійкість. Після цього нижній кран закривають, а ж діаметру. шприц від'єднують. Розроблений спосіб може знайти застосуванПісля затвердіння герметика, крани й штуцери ня практично на будь-яких трубопроводах, однак механічно видаляють, а отвори зашпаровують, найбільший ефект може бути досягнуто при ремонаприклад, різьбовими заглушками. нті діючих магістральних газопроводів, нафтопроНа практиці, у польових умовах, досягти ідеаводів і продуктопроводів, виготовлених із труб вельного сполучення поверхонь кілець, трубопроволикого діаметру (більше 720мм). ду й муфти практично не можливо, навіть за умови 9 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 75859 Підписне 10 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