CS277567B6

CS277567B6 - Method of repairing damaged piping and apparatus for making the same

Info

Publication number: CS277567B6
Application number: CS883755A
Authority: CS
Inventors: Pavel Dvorak; Vratislav Rehurek; Zdenek Kaderabek
Original assignee: Cesky Plynar Podnik S P
Priority date: 1988-06-01
Filing date: 1988-06-01
Publication date: 1993-03-17
Also published as: CS375588A3

Abstract

Při způsobu opravy poškozeného potrubí (7) pro dopravu tekutin se nejprve zaměří místo úniku na potrubí (7) posouváním držáku (1, 6) se zašroubovaným zaměřovačem (11). Potom se držák (1, 6) upne k potrubí (7) a místo zaměřo vače (11) se našroubuje šroub (2) s pružným těsnicím prvkem (3). Šroub (2) se utahuje a tak roztlačuje pružný těsnicí prvek (3) a současně ho přitlačuje k povrchu potrubí (7) v místě úniku tekutiny. Zařízení sestává z držáku (1,6), v jehož tělese (1) je průchozí válcový otvor. V jeho horní části se závitem je našroubován buď zaměřovač (11), nebo svěmý prostředek, oba duté. Svěrný prostředek Je tvořen šroubem (2) s koncovým trnem, tepelně izolační podložkou (5) a s pružným těsnicím prvkem (3). Spodní část tělesa (1) je rozšířena do vybrání, v němž je uloženo tepelně Izolační pouzdro (4), jehož vnitřní průměr je shodný s průměrem válcového otvoru tělesa (1). K tělesu (1) je svarem (8) při pevněna záplata (6). Držák (1,6) je opatřen upí nacími prostředky.At method repairs damaged conduit (7) for transport fluids se first focus place escape on conduit (7) by shifting holder (1, 6) se screwed sight (11). Then se holder (1, 6) upne to conduit (7) and place Focus # cooker (11) se screwed screw (2) with flexible sealants element (3). Screw (2) se tightens and so it pushes flexible sealing element (3) and simultaneously him presses to surface conduit (7) in place escape fluid. Equipment consists from holder (1.6) in whose body (1) Yippee through cylindrical opening. IN his upper parts se thread Yippee screwed either sight (11) or holy means, both hollow. Confident means Yippee formed screw (2) with end thorn thermally insulating pad (5) and with flexible sealants element (3). Lower part bodies (1) Yippee extended to recess in which Yippee saved thermally Insulating housing (4) whose internal diameter Yippee identical with average cylindrical hole bodies (1). TO body (1) Yippee weld (8) at # fixed patch (6). Holder (1.6) Yippee provided upí tions means.

Description

Vynález se týká způsobu opravy poškozeného potrubí a zařízení k provádění tohoto způsobu. Zejména se týká způsobu opravy úniků tekutiny, například plynu, ropy, chemikálií a podobně, v ocelovém potrubí pod tlakem za provozu.The invention relates to a method of repairing a damaged pipe and to an apparatus for carrying out this method. In particular, it relates to a method of repairing leaks of a fluid, such as gas, oil, chemicals and the like, in a steel pipe under pressure during operation.

Dosavadní stav technikyPrior art

Úniky tekutiny, například plynu na potrubí středotlakých a vysokotlakých plynovodů, jsou v současné době provizorně opravovány použitím pasů, kterými je na místo úniku přitlačováno pryžové těsnění, nad kterým je umístěna příložka z ocelového plechu. Po určité době je nutno provést definitivní opravu, kdy se plynovod odstaví z provozu a na netěsnost se přivaří ocelová záplata. Dále je znám způsob zaslepování otvorů, který využívá těsnicích účinků roztlačovaného těsnění v uzavřeném prostoru a který je popsán v čs. autorském osvědčení č. 250521. Zaslepovaný otvor se v jedné své části začistí a vytvoří se tak nosné osazení pro uložení hlavy zaslepovacího šroubu a do prostoru mezi dříkem šroubu a povrchem otvoru se lisuje postupně těsnicí materiál, dále osazená podložka uzavírající těsnění po jeho vnějším obvodu a kuželová podložka, potom se celek zajistí našroubováním matice. Použitelnost tohoto způsobu je omezená na menší rozsahy poškození a navíc je nutno potrubí odstavit z provozu po dobu opravy.Leaks of fluid, such as gas, in the pipelines of medium-pressure and high-pressure pipelines are currently being temporarily repaired by the use of belts, by which a rubber seal is pressed against the leak, above which a sheet steel insert is placed. After a certain time, it is necessary to make a final repair, when the pipeline is shut down and a steel patch is welded to the leak. Furthermore, a method of blinding openings is known, which uses the sealing effects of an extruded seal in an enclosed space and which is described in MS. author's certificate No. 250521. The blind hole is cleaned in one of its parts to create a support shoulder for accommodating the head of the blind screw and in the space between the screw shank and the surface of the hole is gradually pressed sealing material, further fitted washer closing the seal around its outer circumference and conical washer, then the unit is secured by screwing in a nut. The applicability of this method is limited to smaller damage areas and, in addition, the pipeline must be taken out of service during the repair.

Známý je také způsob opravy děr a netěsností poškozeného potrubí pro dopravu ropy, plynu a dalších tekutin, který je popsán v patentu USA č. 4057082. Je založen na principu přitlačování těsnicího stlačitelného prvku ve vymezeném prostoru k netěsnosti. Těsnicí prvek je k porušenému povrchu stěny potrubí přitlačován upínacími a svěrnými mechanickými nebo hydraulickými prvky, po utěsnění poškozeného místa potrubí je upnutý držák těsnicího prvku pevně spojen s potrubím, je k němu například přivařen. Svěrný prostředek je zde tvořen šrouby procházejícími otvory v držáku, které dotlačují prostřednictvím ocelového bloku stlačitelný těsnicí prvek k potrubí. Ocelový blok je posuvně uspořádán v držáku, přičemž podobně jako držák má zakřivený povrch přiléhající k zakřivenému vnějšímu povrchu potrubí. Určitým nedostatkem tohoto řešení je možnost tepelného poškození těsnicího prvku, pokud je svar záplaty, která může být součástí tělesa držáku, na poškozené potrubí prováděn v jeho blízkosti. V případě použití teplotně odolných materiálů je omezena jejich stlačitelnost nebo pružnost. Podstatnou nevýhodou způsobu utěsnění poškozeného potrubí podle patentu USA č. 4057082 je také nutnost snížit před opravou tlak tekutiny v potrubí na úroveň okolního prostředí, což přináší ekonomické ztráty a prodlužuje navíc celkovou dobu opravy.Also known is a method of repairing holes and leaks in a damaged pipeline for transporting oil, gas and other fluids, which is described in U.S. Pat. No. 4,053,082. It is based on the principle of pressing a sealing compressible element in a defined space to leak. The sealing element is pressed against the broken surface of the pipe wall by clamping and clamping mechanical or hydraulic elements; after sealing the damaged part of the pipe, the clamped sealing element holder is firmly connected to the pipe, for example welded to it. The clamping means here consists of screws passing through holes in the holder, which press the compressible sealing element against the pipe by means of a steel block. The steel block is slidably arranged in the holder, and like the holder has a curved surface adjacent to the curved outer surface of the pipe. A certain disadvantage of this solution is the possibility of thermal damage to the sealing element if the weld of the patch, which may be part of the holder body, to the damaged pipe is performed in its vicinity. When heat-resistant materials are used, their compressibility or flexibility is limited. A significant disadvantage of the method of sealing a damaged pipe according to U.S. Pat. No. 4,053,082 is also the need to reduce the pressure of the fluid in the pipe to the ambient level before repair, which results in economic losses and additionally prolongs the overall repair time.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje způsob opravy poškozeného potrubí a zařízení k provádění tohoto způsobu, jehož podstata spočívá v tom, že nejprve se v oblasti místa úniku přiloží na potrubí držák se zašroubovaným zaměřovačem a tento držák *These shortcomings are largely eliminated by a method of repairing a damaged pipe and a device for carrying out this method, the essence of which consists in first applying a screwed-in sight holder to the pipe in the area of the leak and this holder *

se po potrubí posouvá, až se přesně vystředí průduch zaměřovače nad únik tekutiny. Potom se držák upne k potrubí, vyjme se zaměřovač a místo něj se zašroubuje šroub s pružným těsnicím prvkem. Tento šroub se dotahuje, čímž roztlačuje pružný těsnicí prvek v tělese držáku a současně ho přitlačuje k povrchu potrubí v místě jeho poškození. Tím se únik utěsní, potom se záplata držáku přivaří k potrubí, upínací prvky se sejmou a provede se přivaření šroubu k tělesu držáku. ·is moved along the pipe until the sight vent is exactly centered over the fluid leak. Then the holder is clamped to the pipe, the sight is removed and a screw with a flexible sealing element is screwed in instead. This screw is tightened, which pushes the flexible sealing element in the holder body and at the same time presses it against the surface of the pipe at the place of its damage. This seals the leak, then the patch of the holder is welded to the pipe, the clamping elements are removed and the screw is welded to the holder body. ·

Pokud je vnější povrch potrubí opatřen izolací, například bitumenovou izolací, potom před přiložením držáku se z povrchu potrubí odstraní izolace, potom se místo očistí a oblast se označí. V místě označení se potom provede proměření tloušťky potrubí, podle kterého se vyznačí výsledná velikost opravovaného místa a tím se určí velikost a tvar záplaty držáku.If the outer surface of the pipe is provided with insulation, for example bitumen insulation, then before applying the holder, the insulation is removed from the surface of the pipe, then the place is cleaned and the area is marked. At the point of marking, a measurement of the thickness of the pipe is then performed, according to which the resulting size of the repaired place is marked and thus the size and shape of the patch of the holder is determined.

Takto provedená oprava netěsností potrubí představuje trvalou opravu, kterou lze provádět i při plném provozu vysokotlakého potrubí tekutiny. Oprava je rychlá a lze ji pořídit s nižšími náklady než by byly vynaloženy na srovnatelné způsoby utěsnění potrubí.The repair of pipeline leaks performed in this way represents a permanent repair, which can be performed even during full operation of the high-pressure fluid pipeline. The repair is quick and can be purchased at a lower cost than would be spent on comparable pipe sealing methods.

Zařízení k provádění způsobu opravy poškozeného potrubí podle tohoto vynálezu obsahuje pružný těsnicí prvek uložený v držáku a upínací a svěrné prostředky pro přitlačování jak pružného těsnicího prvku, tak i celého držáku k povrchu potrubí. Těleso držáku, ke kterému je připevněna záplata zakřivená podle vnějšího povrchu potrubí, má průchozí válcový otvor. Tento otvor se ve své spodní části rozšiřuje do vybrání, v němž je v celé jeho délce uloženo tepelně izolační pouzdro. Vnitřní průměr pouzdra je shodný s průměrem válcového otvoru tělesa držáku. Zařízení dále obsahuje zaměřovač, tvořený dutým šroubem s koncovým osazením a svěrný prostředek, tvořený šroubem. Na konci tohoto šroubu je upraven trn, na kterém je navlečena podložka z tepelně izolačního materiálu, která v celé své ploše nese pružný těsnicí prvek. Závity jak zaměřovače, tak i šroubu jsou shodné se závitem válcového otvoru tělesa držáku. Spodní plochy tělesa držáku a tepelně izolačního pouzdra jsou s výhodou zakřivena podle vnějšího povrchu potrubí v návaznosti na zakřivení záplaty. Záplata je s výhodou zhotovena ze stejného materiálu jako poškozené potrubí, je tak umožněno nejenom dobré přilnutí záplaty k potrubí, ale i zlepšena nebo zaručena dobrá vzájemná svařitelnost záplaty a potrubí. Zařízení umožňuje provádění trvalých oprav děr v potrubí o průměru přibližně do 4 mm. Potrubí s provozním přetlakem do 2 MPa nemusí být při provádění opravy odstavováno z provozu, oprava probíhá bez snížení přetlaku v potrubí.The device for carrying out the method of repairing a damaged pipe according to the invention comprises a resilient sealing element housed in a holder and clamping and clamping means for pressing both the resilient sealing element and the whole holder against the surface of the pipe. The holder body, to which a patch curved according to the outer surface of the pipe is attached, has a through-going cylindrical hole. This opening widens in its lower part into a recess in which a thermally insulating sleeve is accommodated along its entire length. The inner diameter of the housing is the same as the diameter of the cylindrical hole of the holder body. The device further comprises a sight consisting of a hollow screw with an end shoulder and a clamping means formed by the screw. At the end of this screw, a mandrel is provided, on which a washer made of thermally insulating material is threaded, which carries a flexible sealing element over its entire surface. The threads of both the aiming device and the screw are identical to the thread of the cylindrical hole of the holder body. The lower surfaces of the holder body and the heat insulating sleeve are preferably curved according to the outer surface of the pipe following the curvature of the patch. The patch is preferably made of the same material as the damaged pipe, thus not only allowing a good adhesion of the patch to the pipe, but also improving or guaranteeing good weldability of the patch and the pipe. The device allows permanent repairs of holes in pipes with a diameter of up to approximately 4 mm. Pipes with an operating overpressure of up to 2 MPa do not have to be taken out of operation during the repair, the repair takes place without reducing the overpressure in the pipeline.

Přehled obrázků na výkresechOverview of figures in the drawings

Vynález bude blíže vysvětlen pomocí připojených výkresů, kde na obr. 1 je částečný řez složeným a svařeným zařízením k provádění způsobu opravy poškozeného potrubí podle tohoto vynálezu, a to po dokončení opravy potrubí, je to příklad jednoho z možných provedení tohoto zařízení podle vynálezu, na obr. 2 je částečný řez těsnicí částí tohoto zařízení a na obr. 3 je řez tělesem zaměřovače úniku tekutiny z poškozeného potrubí.The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a partial section of a folded and welded device for carrying out a method of repairing a damaged pipe according to the invention, after completion of pipe repair, an example of one possible embodiment of this device Fig. 2 is a partial sectional view of the sealing portion of the device, and Fig. 3 is a cross-sectional view of the body of the fluid leak detector from the damaged pipe.

. CS 277567 B6. CS 277567 B6

Příklad provedení vynálezuExample of an embodiment of the invention

Zařízení podle obr. 1 sestává z tělesa 1 držáku, tvořeného ocelovým nátrubkem s průchozím válcovým otvorem, který je ve své horní části opatřen závitem a který se ve své spodní části rozšiřuje do vybrání. V tomto vybrání je volně vloženo v celé jeho délce tepelně izolační pouzdro 4 z polytetrafluoretylenu, jehož vnitřní průměr je shodný s průměrem válcového otvoru tělesa 1 držáku. Těleso 1 držáku je svarem 8 připevněno k ocelové záplatě 6 přiléhající k vnějšímu povrchu potrubí 7. Spodní plochy tělesa 2 držáku, tepelně izolačního pouzdra 4 a záplaty 6 jsou zakřiveny podle vnějšího povrchu potrubí 2·The device according to FIG. 1 consists of a holder body 1, formed by a steel sleeve with a through-going cylindrical hole, which is provided with a thread in its upper part and which widens into a recess in its lower part. In this recess, a thermally insulating sleeve 4 made of polytetrafluoroethylene, the inner diameter of which coincides with the diameter of the cylindrical hole of the holder body 1, is freely inserted along its entire length. The holder body 1 is welded 8 to a steel patch 6 adjacent to the outer surface of the pipe 7. The lower surfaces of the holder body 2, the heat-insulating sleeve 4 and the patch 6 are curved according to the outer surface of the pipe 2.

Na obr. 2 je v částečném řezu těsnicí část zařízení podle obr. 1. Do průchozího válcového otvoru tělesa 1. držáku je zašroubován šroub 2, na jehož spodním konci je trn, na kterém je navlečena podložka 5 z tepelně izolačního materiálu, například z polytetraf luoretylenu. Podložka 5 nese v celé své ploše k ní připevněný, například lepením, pružný těsnicí prvek 2 z pryže. Na obr.3 je vyobrazeno v řezu těleso zaměřovače 11, které je tvořeno dutým šroubem s koncovým osazením. Závity zaměřovače 11 i šroubu 2 jsou shodné se závitem válcového otvoru tělesa 1 držáku.Fig. 2 is a partial section of the sealing part of the device according to Fig. 1. A screw 2 is screwed into the through-cylindrical hole of the holder body 1, at the lower end of which there is a mandrel on which a washer 5 made of thermal insulation material, for example polytetraph fluoroethylene. The washer 5 carries a flexible rubber sealing element 2 attached to it over its entire surface, for example by gluing. Fig. 3 shows a cross-section of the sight body 11, which is formed by a hollow screw with an end shoulder. The threads of the sight 11 and the screw 2 are identical to the thread of the cylindrical hole of the body 1 of the holder.

Při opravě úniku plynu na vysokotlakém plynovodu při zachování jeho provozu se podle tohoto vynálezu postupuje následovně. V místě poškození potrubí 2 plynovodu, to je v místě úniku plynu otvorem 12 v potrubí 2z ^se odstraní z povrchu potrubí 2 izolace, například bitumenová, a povrch potrubí 2 se zbaví mechanických nečistot. Oblast se v místě předpokládaného svaru záplaty 6 k potrubí 2 označí a v místě označení, to je v linii budoucího svaru 2/ ^se proměří tloušťka potrubí 2· Proměření se provede ultrazvukem, přičemž tloušťka potrubí 2 v místě označení musí být větší než 4 mm. Podle výsledku měření se ve skutečnosti určí velikost a tvar záplaty 6, která potom společně s držákem, přesněji řečeno s tělesem 1 držáku, bude přivařena k potrubí 2·According to the present invention, the procedure for repairing a gas leak in a high-pressure gas pipeline while maintaining its operation is as follows. At the point of damage to the pipeline line 2, i.e. at the point of gas leakage through the opening 12 in the line 2z ^, insulation, for example bituminous, is removed from the surface of the line 2 and the surface of the line 2 is freed of mechanical impurities. The area is marked at the point of the presumed weld of the patch 6 to the pipe 2 and at the point of marking, i.e. in the line of the future weld 2 / ^the thickness of the pipe 2 is measured. According to the measurement result, the size and shape of the patch 6 are actually determined, which together with the holder, more precisely with the body 1 of the holder, will then be welded to the pipe 2 ·

Následuje zhotovení záplaty 6, která svým materiálem /ocel/ a tvarem odpovídá vnějšímu povrchu potrubí 7 v místě poškození. Do otvoru v záplatě 6. se potom navaří svarem 2 nátrubek tělesa 1 držáku. Po vychladnutí svaru 8 se do vybrání tělesa 1 vloží tepelně izolační pouzdro 4a do hrdla tělesa 1 se zašroubuje zaměřovač 11, s jehož pomocí se střed zařízení respektive tělesa 1 držáku umístí nad otvor 12, to je místo úniku plynu v potrubí 2· Tento celek se připevní na potrubí 2 pomocí upínacích prostředků, svěrek, třmenů, řetězových napínáků a podobně. Upínací prostředky jsou určeny k přitlačení zařízení k povrchu potrubí 2 pod tlakem alespoň 3 MPa. Potom následuje vyjmutí, to je vyšroubování zaměřovače 11 z tělesa 1 držáku. Zaměřovač 11 je opatřen závitem pouze ve své horní části pod koncovým osazením a jeho zbývající část je zúžena. To umožňuje jeho rychlé zavedení do hrdla tělesa 1 držáku, přitom jeho upevnění v hrdle je postačující. Po vyšroubování zaměřovače 11 se místo něj do tělesa 1 držáku našroubuje šroub 2 s pryžovým pružným těsnicím prvkem 2 a podložkou 2· Šroub 2 se nyní utahuje, a to tak dlouho, až těsnicí prvek 2 zamezí úniku plynu z otvoru 12 v potrubí 2· Po utěsnění úniku se záplata 2 připevní stěhovacím svarem 9 k potrubí 2 ^a sejmou se upínací prostředky. Následuje dokončení svaru po celém obvodu záplaty 6 a potom se provede konečné zavaření šroubu 2 koutovým svarem 10 k tělesu 1 držáku, s následnou izolací .This is followed by the production of a patch 6, which with its material (steel) and shape corresponds to the outer surface of the pipe 7 at the place of damage. The sleeve 2 of the holder body 1 is then welded into the hole in the patch 6 by welding. After the weld 8 has cooled, a heat-insulating sleeve 4a is inserted into the recess of the body 1, a sight 11 is screwed into the neck of the body 1, by means of which the center of the device or the holder body 1 is placed above the opening 12, i.e. fastened to the pipe 2 by means of clamping means, clamps, clamps, chain tensioners and the like. The clamping means are intended to press the device against the surface of the pipe 2 under a pressure of at least 3 MPa. This is followed by removal, i.e. unscrewing the sight 11 from the holder body 1. The sight 11 is threaded only in its upper part below the end shoulder and its remaining part is tapered. This allows it to be quickly inserted into the neck of the holder body 1, while its fastening in the neck is sufficient. After unscrewing the sight 11, a screw 2 with a rubber resilient sealing element 2 and a washer 2 is screwed into the holder body 1 instead. The screw 2 is now tightened until the sealing element 2 prevents gas from escaping from the hole 12 in the pipe 2. to seal the leak, the patch 2 is attached to the pipe 2 by a seam weld 9 ^and the clamping means are removed. This is followed by the completion of the weld around the entire circumference of the patch 6, and then the final welding of the screw 2 by a fillet weld 10 to the body 1 of the holder is performed, followed by insulation.

Průmyslová využitelnost vynálezuIndustrial applicability of the invention

Způsob opravy poškozeného potrubí a zařízení k provádění tohoto způsobu podle vynálezu je využitelné při opravách netěsností poškozeného potrubí dopravující tekutiny pod tlakem, zejména plyn, ropu, chemikálie a podobně, aniž by bylo nutné omezovat nebo zastavit jejich přepravu.The method of repairing damaged pipelines and the apparatus for carrying out this method according to the invention are useful in repairing leaks in damaged pipelines transporting fluids under pressure, in particular gas, oil, chemicals and the like, without having to restrict or stop their transport.

Claims

A method for repairing damaged pipes, in particular leakage points, using the sealing effects of an extruded resilient element housed in a confined space, characterized in that a screwed holder (1, 6) is first applied to the pipe (7) in the region of the leakage point. sight / 11 / and this holder / 1, 6 / is moved along the pipe / 7 / until the sight of the sight / 11 / is exactly centered above the leakage of fluid, then the holder / 1, 6 / is clamped to the pipe / 7 /, then the sight / 11 / is removed and instead a screw / 2 / is screwed in with a flexible sealing element / 3 /, which is tightened, which pushes the flexible sealing element / 3 / in the body / 1 / of the holder and at the same time presses it against the pipe surface / 7 / in the place of its damage, thus sealing the leak, then the patch / 6 / of the holder is welded to the pipe / 7 /, the clamping elements are removed and the screw / 2 / is welded to the body / 1 / of the holder.

2. The method according to item 1, characterized in that before applying the holder / 1, 6 / the insulation is removed from the surface of the pipe / 7 /, then the place is cleaned, the area is marked and the thickness of the pipe / 7 / is measured at the place of marking. , according to which the final size of the repaired place is marked, and thus the size and shape of the patch / 6 / of the holder is determined.

3. Apparatus for carrying out the method according to items 1 or 2, comprising a resilient sealing element housed in a holder and clamping and clamping means for pressing both the resilient sealing element and the whole holder against the pipe surface, where a patch curved according to the outer surface is attached to the holder body; a pipe, characterized in that the holder body (1) has a through-going cylindrical hole which is provided with a thread in its upper part and which widens in its lower part into a recess in which a thermally insulating sleeve (4) is accommodated along its entire length. , the inner diameter of which is identical with the diameter of the cylindrical hole of the body / 1 / of the holder, where the device further comprises a sight / 11 /, formed by a hollow screw with an end shoulder and a clamping means formed by a screw / 2 /, at the end of which a mandrel is provided. a washer / 5 / made of thermally insulating material is threaded, which carries a flexible sealing element / 3 / in its entire surface, while the threads of both the aiming device / 11 / and the screw / 2 / are identical with the thread of the cylindrical hole of the body / 1 / holder at.

4. The device according to item 3, characterized in that the lower surfaces of the body (1) of the holder and the heat-insulating sleeve (4) are curved according to the outer surface of the pipe (7) in relation to the curvature of the patch (6).