PL224857B1

PL224857B1 - Method for sealing flange connections, preferably in the gas transmission pipelines

Info

Publication number: PL224857B1
Application number: PL409194A
Authority: PL
Inventors: Jarosław Pawołek; Maciej Malicki
Original assignee: Atagor Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością
Priority date: 2014-08-18
Filing date: 2014-08-18
Publication date: 2017-02-28
Also published as: PL409194A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób uszczelniania połączeń kołnierzowych, zwłaszcza w rurociągach przesyłowych gazu.The subject of the invention is a method for sealing flange connections, especially in gas transmission pipelines.

Złącze kołnierzowe rurociągów to jedno z najbardziej popularnych rozwiązań technicznych, występujących w konstrukcjach rurociągów, zwłaszcza w miejscach włączeń do sieci armatury odcinającej oraz urządzeń diagnostyczno-pomiarowych. Złącze kołnierzowe, utworzone pomiędzy dwoma odcinkami rurowymi zaopatrzonymi w kołnierze, obejmuje kołnierze, umieszczone pomiędzy nimi uszczelnienie oraz śruby łączące, umieszczone przelotowo w rozmieszczonych obwodowo otworach, wykonanych w obu kołnierzach.The flange connection of pipelines is one of the most popular technical solutions in the construction of pipelines, especially at the points of connection to the network of cut-off fittings and diagnostic and measuring devices. The flange joint, formed between the two flanged pipe sections, comprises the flanges, a seal disposed therebetween, and connecting bolts through-positioned in circumferentially spaced holes provided in both flanges.

Połączenie kołnierzowe, oprócz swojej prostoty i łatwości montażu, posiada zasadniczą słabość jaką jest rozszczelnianie związane z ruchami rurociągu w gruncie oraz starzeniem się uszczelki. W przypadku rozszczelnienia połączenie kołnierzowe stanowi duży problem z uwagi na konieczność zatrzymania przepływu i wymiany uszczelnień w trakcie przestoju.The flange connection, apart from its simplicity and ease of assembly, has a fundamental weakness, which is unsealing related to the movements of the pipeline in the ground and the aging of the gasket. In the event of leakage, the flange connection is a big problem due to the need to stop the flow and replace the seals during downtime.

Dotychczas w branży gazowniczej, przemyśle petrochemicznym oraz w dziedzinie zaopatrzenia w wodę istnieje niewiele rozwiązań technicznych, dających pewne i trwałe uszczelnienie wycieku z połączeń kołnierzowych, a do podstawowych czynności w przypadkach wystąpienia nieszczelności tych połączeń należą jedynie próby dokręcenia śrub w kołnierzu i monitorowania wielkości wycieku. Ewentualne zatrzymania przepływu są bardzo kosztowne, a na niektórych obiektach wręcz niemożliwe do zrealizowania.So far, in the gas, petrochemical and water supply industries, there are few technical solutions that provide a reliable and durable seal of leakage from flange connections, and the basic activities in the event of leakage of these connections include only tightening the bolts in the flange and monitoring the size of the leak. Potential flow stoppages are very costly and, in some facilities, even impossible to achieve.

Z europejskiego zgłoszenia patentowego EP0600344 A1 znana jest konstrukcja urządzenia do uszczelniania przecieków połączeń kołnierzowych, które stanowi obręcz uszczelniającą złożoną z dwóch części, które są dzielone w pierwszej płaszczyźnie i które przeznaczone są do nałożenia na obwód połączenia kołnierzowego. W celu uzyskania urządzenia, które może być także stosowane w przypadku połączeń kołnierzowych z tak zwanym przesunięciem osiowym, obręcz może być dzielona w drugiej płaszczyźnie zasadniczo pod kątem prostym do osi. Dwie części uszczelniające, każda zawierająca przynajmniej dwa elementy, mogą być połączone sztywno ze sobą w kierunku osiowym poprzez pierwsze elementy łączące, podczas gdy elementy części obręczy mogą być połączone w kierunku promieniowym jeden z drugim i niezależnie jeden od drugiego poprzez drugie elementy łączące z takim rezultatem, że promieniowe przesunięcie pomiędzy częściami obręczy uszczelniającej jest możliwe.From European patent application EP0600344 A1, a construction of a device for sealing leaks of flange connections is known, which is a sealing rim composed of two parts, which are divided in a first plane and which are intended to be applied to the perimeter of the flange connection. In order to obtain a device that can also be used for flanged connections with a so-called axial displacement, the hoop can be divided in a second plane substantially at right angles to the axis. The two sealing portions, each including at least two elements, can be axially connected rigidly to each other by the first connecting elements, while the elements of the rim part can be radially connected to one another and independently of one another through the second connecting elements with this result. that a radial displacement between the parts of the sealing rim is possible.

Z brytyjskiego opisu patentowego GB2138903 B znany jest sposób uszczelniania złączy kołnierzowych rur, polegający na założeniu na oba kołnierze, w celu zamknięcia przestrzeni międzykołnierzowej, masywnej metalowej obręczy składającej się z dwóch półokrągłych części połączonych śrubami z wytworzeniem obejmy pierścieniowej o szczelności uniemożliwiającej wypływ płynów. Każda z półokrągłych części posiada rozmieszczone na obwodzie otwory przelotowe, skierowane od zewnętrznej powierzchni ku środkowi i umożliwiające iniekcję środka uszczelniającego do przestrzeni pomiędzy sąsiednimi kołnierzami. Obręcz obejmuje ściśle kołnierze oraz posiada umieszczone pomiędzy kołnierzami żebro, utworzone przez stopniowe podcięcia w kształcie litery T. Nałożone na zewnątrz mostki łączą stykające się kołnierze oraz obręcz, zapobiegając przesuwaniu się kołnierzy.The British patent specification GB2138903 B discloses a method of sealing flange joints of pipes, consisting in installing on both flanges, in order to close the inter-flange space, a massive metal rim consisting of two semicircular parts joined by bolts to form a ring clamp with tightness preventing the outflow of fluids. Each of the semicircular portions has perimeter through holes directed from the outer surface towards the center and allowing injection of a sealing agent into the space between adjacent flanges. The hoop tightly embraces the flanges and has a rib between the flanges formed by T-shaped progressive undercuts. Overlapping bridges connect the flanges and the rim to each other, preventing the flanges from slipping.

Z oferty francuskiej firmy PETROSEAL znany jest także system do szybkiego uszczelniania złączy kołnierzowych oferowany pod nazwą COLMEX, który stanowi masywną metalową, dwudzielną obejmę, której połówki zakładane są i zaciskane śrubami na zewnętrznej powierzchni obu kołnierzy złącza. Obejma wyposażona jest w równomiernie rozmieszczone promieniowo na jej zewnętrznej, cylindrycznej powierzchni króćce wtryskowe z zaworami odcinającymi, przez które prowadzi się wstrzeliwanie stałego materiału uszczelniającego pod odpowiednio wysokim ciśnieniem, powodującym jego uplastycznienie. Materiał ten wypełnia szczelinę pomiędzy kołnierzami uszczelnianego połączenia. Rozwiązanie to jest dedykowane szczególnie dla instalacji wysokociśnieniowych i wysokotemperaturowych (para technologiczna, agresywne chemikalia), które objęte są planowanymi postojami remontowymi. Obejma wykonana jest w postaci stalowej odkuwki i posiada dużą masę, co niejednokrotnie wymusza instalowanie dodatkowych podpór, w celu zapobieżenia przeciążeniu mechanicznemu instalacji. Technologia usunięcia wycieku polega na podaniu stałego materiału uszczelniającego specjalnym pistoletem, pod dużym ciśnieniem (do 200 barów), do przestrzeni międzykołnierzowej ograniczonej obejmą, co powoduje jego wpłynięcie w przestrzeń między kołnierzową i zatrzymanie wycieku. Materiał uszczelniający występuje w postaci stałej w kilku odmianach, w zależności od medium, ciśnienia i temperatury. Powyższe rozwiązanie daje doraźne efekty, jest traktowane jako naprawaThe offer of the French company PETROSEAL also includes a system for quick sealing of flange joints, offered under the name COLMEX, which is a massive metal, two-part clamp, the halves of which are put on and clamped with screws on the outer surface of both flanges of the joint. The clamp is equipped with evenly distributed, radially on its outer, cylindrical surface, injection nozzles with cut-off valves, through which the solid sealing material is shot under a sufficiently high pressure, causing its plasticization. This material fills the gap between the flanges of the joint to be sealed. This solution is dedicated especially to high-pressure and high-temperature installations (technological steam, aggressive chemicals), which are subject to planned maintenance shutdowns. The clamp is made in the form of a steel forged and has a large weight, which often requires the installation of additional supports in order to prevent mechanical overload of the installation. The leak removal technology consists in applying a solid sealing material with a special gun, under high pressure (up to 200 bar), to the inter-flange space limited by the clamp, which causes it to flow into the space between the flange and stop the leak. The sealing material is solid in several varieties, depending on the medium, pressure and temperature. The above solution gives immediate effects and is treated as a repair

PL 224 857 B1 tymczasowa i bezgwarancyjna, mająca na celu dotrwanie do najbliższego przestoju instalacji, kiedy następuje wymuszony późniejszy demontaż obejmy i wymiana uszczelek lub całych połączeń kołnierzowych, a nawet całych zaworów.It is temporary and without warranty, aimed at the next shutdown of the installation, when there is a forced subsequent disassembly of the clamp and replacement of gaskets or entire flange connections, and even entire valves.

W sposobie według wynalazku po oczyszczeniu przestrzeni międzykołnierzowej z luźno przylegających zanieczyszczeń oraz oczyszczeniu dostępnych czołowych powierzchni obu połączonych kołnierzy złącza kołnierzowego przynajmniej do stopnia Sa21/2 według normy ISO 8501-1, przestrzeń międzykołnierzową od krawędzi kołnierzy do głębokości, w której rozmieszczone są śruby mocujące, wypełnia się obwodowo tiksotropową szpachlówką chemoutwardzalną, wykazującą po utwardzeniu wytrzymałość równą przynajmniej dwukrotnej wartości maksymalnego ciśnienia roboczego w rurociągu, tworząc obwodowy pierścień uszczelniający, w którym pozostawia się przynajmniej dwie, rozmieszczone na obwodzie, korzystnie naprzeciwległe, ułożone zasadniczo na linii pionowej, niewypełnione nieciągłości, i tworząc dodatkowo jednolitą, równą zewnętrzną powierzchnię cylindryczną połączenia kołnierzowego. Następnie, po przynajmniej wstępnym związaniu szpachlówki, na zewnętrznej, cylindrycznej powierzchni złącza kołnierzowego osadza się trwale i ściśle, na warstwie kleju chem outwardzalnego, wykazującego po utwardzeniu wytrzymałość równą przynajmniej dwukrotnej wartości ciśnienia roboczego w rurociągu, obejmę wzmacniającą o regulowanej średnicy, o wytrzymałości na rozrywanie równej przynajmniej dwukrotnej wartości maksymalnego ciśnienia roboczego w rurociągu, która wyposażona jest w rozmieszczone na obwodzie przynajmniej dwa otwory tłocząco-odpowietrzające, zaopatrzone w zawory, które są rozmieszczone tak, że nakładają się na ułożone pionowo nieciągłości obwodowego pierścienia uszczelniającego. Po utwardzeniu pierścienia uszczelniającego i kleju chemoutwardzalnego, mocującego obejmę, poprzez otwarty zawór przynajmniej jednego, korzystnie dolnego, otworu tłocząco-odpowietrzającego obejmy, przy otwartym zaworze przynajmniej jednego, korzystnie górnego, otworu tłocząco-odpowietrzającego obejmy, wtłacza się płynną, uszczelniającą masę iniekcyjną o lepkości dynamicznej poniżej 100 Pa x s, zawierającą chemoutwardzalne spoiwo bezrozpuszczalnikowe oraz wypełniacz uszczelniający, i wykazującą czas żelowania od 20-60 minut, czas utwardzania od 12-24 godzin i uzyskującą pełną wytrzymałość mechaniczną do 7 dni. Badania przeprowadzone przez twórców wynalazku wykazały, że zespół dodatków uszczelniających w postaci rozdrobnionej gumy i ciętego włókna szklanego, dodanych do spoiwa, powoduje skuteczne i szybkie uszczelnienie drobnych otworów i szczelin oraz szybkie likwidowanie niepożądanych i niespodziewanych wycieków masy, co jest szczególnie istotne dla efektu sposobu według w ynalazku. Szczególnie korzystne jest użycie masy iniekcyjnej zawierającej dodatki uszczelniające w postaci granulatu gumowego o uziarnieniu w zakresie 0-3 mm w ilości 10-40 g/kg spoiwa masy iniekcyjnej oraz ciętego włókna szklanego o długości 4,5-24 mm w ilości 10-30 g/kg spoiwa masy iniekcyjnej. W celu zapewnienia jednolitego, całkowitego wypełnienia oraz uniknięcia powstania jego nieciągłości stosuje się szybkość tłoczenia masy iniekcyjnej nie przekraczającą 24 l/min.In the method according to the invention, after cleaning the inter-flange space from loosely adhering contaminants and cleaning the accessible end faces of both connected flanges of a flange joint at least to the grade Sa21 / 2 according to ISO 8501-1, the inter-flange space from the edge of the flanges to the depth in which the fastening screws are arranged, is filled circumferentially with a thixotropic self-curing putty which, after curing, has a strength equal to at least twice the maximum working pressure in the pipeline, forming a circumferential sealing ring which leaves at least two circumferentially, preferably opposite, essentially vertical, unfilled discontinuities, and additionally creating a uniform, even outer cylindrical surface of the flange joint. Then, after at least initial setting of the putty, on the outer, cylindrical surface of the flange joint, a solid and tightly hardened chemically resistant adhesive is permanently and tightly deposited on the layer of chemically extensible glue, which, after hardening, has a strength equal to at least twice the value of the operating pressure in the pipeline, a reinforcing clamp with an adjustable diameter, with a tear strength. equal to at least twice the maximum working pressure in the pipeline, which is provided with at least two peripherally distributed discharge and vent holes provided with valves which are arranged so as to overlap vertically arranged discontinuities in the circumferential sealing ring. After hardening of the sealing ring and the chemically hardening adhesive that holds the clamping ring, through the open valve of at least one, preferably the lower, pressure-venting opening of the clamp, with the valve open, at least one, preferably the upper, pressure-venting opening of the clamp is forced into a liquid, sealing injection mass with a viscosity dynamic below 100 Pa xs, containing a chemically hardened solvent-free binder and a sealing filler, and showing a gel time from 20-60 minutes, curing time from 12-24 hours and achieving full mechanical strength up to 7 days. Tests conducted by the inventors have shown that the set of sealing additives in the form of crushed rubber and chopped glass fiber, added to the binder, causes effective and quick sealing of small holes and gaps and quick elimination of undesirable and unexpected mass leakages, which is particularly important for the effect of the method according to in the invention. It is particularly advantageous to use an injection mass containing sealing additives in the form of rubber granules with a grain size range of 0-3 mm in the amount of 10-40 g / kg of binder of the injection mass and chopped glass fiber with a length of 4.5-24 mm in the amount of 10-30 g. / kg binder of the injection mass. In order to ensure uniform, complete filling and to avoid its discontinuity, the pumping speed of the injection mass should not exceed 24 l / min.

Po wypełnieniu całej przestrzeni międzykołnierzowej masą iniekcyjną, co sygnalizuje wypływ masy przez otwarty zawór otworu tłocząco-odpowietrzającego, zamyka się ten zawór tłocząco-odpowietrzający i stopniowo zwiększa się ciśnienie tłoczenia masy z prędkością przyrostu do 10 bar/s do uzyskania ciśnienia nie przekraczającego 200 bar. Wskaźnikiem skutecznego zamknięcia wycieku medium jest ustabilizowanie ciśnienia masy na poziomie równym ciśnieniu medium wewnątrz rurociągu, utrzymującym się w zakresie 5-100 bar.After the entire inter-flange space is filled with the injection mass, which signals the mass outflow through the open valve of the forcing-venting port, this pressure-venting valve is closed and the mass pumping pressure is gradually increased with the rate of increase of up to 10 bar / s until the pressure does not exceed 200 bar. The indicator of the effective closing of the leakage of the medium is the stabilization of the mass pressure at the level equal to the pressure of the medium inside the pipeline, maintained in the range of 5-100 bar.

Po ustabilizowaniu ciśnienia wewnątrz przestrzeni międzykołnierzowej, zamyka się zawory otworów tłocząco-odpowietrzających i utrzymuje się wartość ciśnienia aż do pełnego utwardzenia masy uszczelniającej. System osiąga pełną wytrzymałość po utwardzeniu masy.After stabilizing the pressure inside the inter-flange space, the valves of the forcing-venting openings are closed and the pressure value is maintained until the sealing compound is fully hardened. The system reaches its full strength after the mass has hardened.

Po pełnym utwardzeniu masy wypełniającej usuwa się zawory otworów tłocząco-odpowietrzających. W celu zabezpieczenia złącza kołnierzowego uszczelnionego sposobem według wynalazku przed działaniem zmiennych warunków atmosferycznych zewnętrzną powierzchnię uszczelnionego złącza kołnierzowego wraz z obejmą pokrywa się powłoką ochronną. Korzystnie, gdy powłoka ochronna stanowi warstwę laminatu wykonanego z włókna szklanego i żywicy chemoutwardzalnej, wybranej z grupy, obejmującej żywice epoksydowe, żywice poliestrowe oraz żywice poliuretanowe. Również z uwagi na łatwość wykonania korzystnie, gdy powłoka ochronna wykonana jest z preimpregnatu szklanego. W celu przedłużenia trwałości wytworzonego uszczelniania korzystnie, gdy powłokę ochronną pokryje się warstwą odporną na działanie promieniowania UV.After the filling compound has fully hardened, the valves of the forcing and venting openings are removed. In order to protect the flange joint sealed with the method according to the invention against the effects of changing weather conditions, the outer surface of the sealed flange joint together with the clamp is covered with a protective coating. Preferably, the protective coating is a laminate layer made of glass fiber and a chemically hardened resin selected from the group consisting of epoxy resins, polyester resins and polyurethane resins. Also, for ease of implementation, it is advantageous for the protective coating to be made of a glass prepreg. In order to extend the durability of the produced sealing, it is advantageous to cover the protective coating with a layer resistant to UV radiation.

Sposób uszczelniania połączeń kołnierzowych według wynalazku pozwala uzyskać w stosunkowo krótkim czasie skuteczne i trwałe uszczelnienie i jest przeznaczony głównie do uszczelniania połączeń kołnierzowych na gazociągach niskiego, średniego i wysokiego ciśnienia. Sposób wedługThe method of sealing flange connections according to the invention allows to obtain an effective and durable sealing in a relatively short time and is intended mainly for sealing flange connections on low, medium and high pressure gas pipelines. Way according to

PL 224 857 B1 wynalazku nie wymaga ingerencji w konstrukcję kołnierza, takiej jak dokręcanie śrub, montaż klamer wzmacniających, a jego stosowanie nie wiąże się z koniecznością czasowego wyłączenia odcinka rurociągu z ruchu i jego opróżniania. Uszczelnienie wykonane sposobem według wynalazku jest efektywne i trwałe oraz nie zwiększa w znaczący sposób masy i wymiarów uszczelnionego połączenia kołnierzowego.The method of the invention does not require interference in the structure of the flange, such as tightening the bolts, assembly of the reinforcement clamps, and its use does not require the temporary shutdown of the pipeline section and its emptying. The sealing made by the method according to the invention is effective and durable and does not significantly increase the mass and dimensions of the sealed flange connection.

Poniżej przedstawiono przykład realizacji sposobu uszczelniania połączeń kołnierzowych według wynalazku. Przykład ten dodatkowo zilustrowano przy pomocy załączonego rysunku, którego:An exemplary embodiment of the method of sealing flange connections according to the invention is presented below. This example is additionally illustrated by the attached drawing, which:

Fig. 1 pokazuje połączenie kołnierzowe w widoku z boku, z wykonanym obwodowym pierścieniem uszczelniającym;Fig. 1 shows a side view of the flange connection with a peripheral sealing ring formed;

Fig. 2 przedstawia przekrój poprzeczny złącza kołnierzowego z wykonanym obwodowym pierścieniem uszczelniającym;Fig. 2 shows a cross-sectional view of a flange joint with a peripheral sealing ring made;

Fig. 3 pokazuje obejmę w widoku osiowym;Fig. 3 shows the clamp in an axial view;

Fig. 4 pokazuje obejmę w widoku z boku;Fig. 4 shows the clamp in a side view;

Fig. 5 ukazuje obejmę w widoku z góry;Fig. 5 shows the clamp in a top view;

Fig. 6 przedstawia w widoku z boku uszczelnienie połączenia kołnierzowego wykonane sposobem według wynalazku;Fig. 6 is a side view of a flange seal made according to the method of the invention;

Fig. 7 przedstawia przekrój podłużny uszczelnienia połączenia kołnierzowego wykonanego sposobem według wynalazku;Fig. 7 is a longitudinal sectional view of a flange joint seal made according to the invention;

Fig. 8 przedstawia przekrój poprzeczny uszczelnienia połączenia kołnierzowego wykonanego sposobem według wynalazku, aFig. 8 shows a cross-sectional view of a flange joint seal made according to the invention, a

Fig. 9 ukazuje układ iniekcyjny z podłączonym uszczelnianym złączem kołnierzowym.Fig. 9 shows the injection system with a gasketed flange connection connected.

Przykład wykonaniaExecution example

Uszczelnieniu sposobem według wynalazku poddano połączenie kołnierzowe na gazociągu DN200 PN40 z kołnierzami 1, 2, typu 11 z przylgą typu B (wg normy 1092-1:2007). Nieszczelność została wykryta za pomocą detektora gazu, a następnie zlokalizowana przy zastosowaniu testera nieszczelności w sprayu. Wyciek gazu wystąpił na styku uszczelki z przylgą.The sealing method according to the invention was applied to the flange connection on the DN200 PN40 gas pipeline with flanges 1, 2, type 11 with a seat type B (according to the standard 1092-1: 2007). The leak was detected with a gas detector and then located with a spray leak tester. There is a gas leak at the gasket contact with the rebate.

W celu przygotowania połączenia kołnierzowego do uszczelniania sposobem według wynalazku przestrzeń międzykołnierzową oczyszczono wstępnie wodą pod ciśnieniem 160 bar, a następnie na zewnętrzną powierzchnię cylindryczną oraz odkrytą powierzchnię czołową obu kołnierzy 1, 2 nałożono uniwersalny środek do usuwania farb typu Bondex produkcji firmy Dyrup. Po upływie 20 minut zewnętrzną powierzchnię cylindryczną oraz odkrytą powierzchnię czołową obu kołnierzy 1, 2 poddano czyszczeniu wodą pod ciśnieniem 160 bar, a następnie oczyszczeniu mechanicznemu do stopnia St2 zgodnie z normą ISO 8501-1 przy pomocy nieiskrzących narzędzi do obróbki powierzchni produkcji firmy Safety Tools Allmet. Po oczyszczeniu przestrzeń międzykołnierzową wypełniono obwodowo do głębokości śrub mocujących 3 chemoutwardzalną, dwuskładnikową, tiksotropową szpachlówką epoksydową typu Syntho-Steel™, tworząc obwodowy pierścień uszczelniający 4, przy czym w górnej i w dolnej jego części pozostawiono nieciągłości 5 dla przepływu gazu i masy iniekcyjnej 6. Po wstępnym związaniu szpachlówki powierzchnię cylindryczną połączenia kołnierzowego pokryto warstwą chemoutwardzalnego, dwuskładnikowego kleju epoksydowego typu Syntho-Poxy o grubości 1 mm i nałożono na złącze kołnierzowe uszczelniającą obejmę 7 o regulowanej średnicy, pokrytą od wewnątrz taką samą warstwą kleju. Obejma 7 została wykonana ze stali konstrukcyjnej ogólnego przeznaczenia S235JRG2, z płaskownika 50x4 mm i wyposażona w naspawane fragmenty płaskownika 30x10 mm jako wzmocnienie w miejscach wykonanych otworów %, stanowiących dolny otwór tłocząco-odpowietrzający 8 oraz górny otwór tłocząco-odpowietrzający 9. Końce obejmy 7, przystosowane do połączenia, połączono imbusowymi śrubami regulacyjnymi 10 M6 z nakrętkami i dokręcono w celu uzyskania pewnego i trwałego połączenia. Obejma 7 została zaciśnięta przy pomocy śrub 10, a w dolny otwór tłocząco-odpowietrzający 8 oraz górny otwór tłocząco-odpowietrzający 9 zostały wkręcone zawory kulowe %.In order to prepare the flange joint for sealing with the method according to the invention, the inter-flange space was pre-cleaned with water under a pressure of 160 bar, and then the outer cylindrical surface and the exposed face of both flanges 1, 2 were applied with a universal Bondex paint remover manufactured by Dyrup. After 20 minutes, the outer cylindrical surface and the exposed face of both flanges 1, 2 were cleaned with water under a pressure of 160 bar, and then mechanically cleaned to the degree of St2 in accordance with ISO 8501-1 using non-sparking surface treatment tools from Safety Tools Allmet. . After cleaning, the inter-flange space was filled circumferentially to the depth of the fastening screws 3 with a chemically hardened, two-component, thixotropic epoxy putty of the Syntho-Steel ™ type, creating a circumferential sealing ring 4, with discontinuities 5 left in the upper and lower parts for the flow of gas and injection mass 6. After the initial setting of the putty, the cylindrical surface of the flange joint was covered with a 1 mm thick layer of self-hardening, two-component epoxy epoxy adhesive Syntho-Poxy, and a sealing collar 7 of adjustable diameter was applied to the flange joint, covered with the same layer of glue on the inside. Clamp 7 is made of general purpose structural steel S235JRG2, a 50x4 mm flat bar and equipped with 30x10 mm pieces of a flat bar welded on as reinforcement in the places where holes were made, which constitute the lower forcing and venting hole 8 and the upper forcing and venting hole 9. The ends of the clamp 7, connected, they are connected with 10 M6 Allen adjusting bolts to the nuts and tightened to obtain a firm and permanent connection. The clamp 7 was tightened with the bolts 10, and the ball valves% were screwed into the lower forcing-venting hole 8 and the upper forcing-venting hole 9.

Po upływie jednej godziny przystąpiono do tłoczenia masy iniekcyjnej 6, zawierającej bezrozpuszczalnikowe, chemoutwardzalne, dwuskładnikowe spoiwo poliuretanowe oraz dodatki uszczelniające, stanowiące granulat gumowy o frakcji 0-1 mm w ilości 20 g/kg spoiwa masy iniekcyjnej i cięte włókno szklane o długości 4,5 mm w ilości 15 g/kg spoiwa masy iniekcyjnej. Przy realizacji sposobu według wynalazku wykorzystano układ iniekcyjny do tłoczenia masy iniekcyjnej 5, obejmujący pompę iniekcyjną 11, zbiornik 12 masy iniekcyjnej 6, manometr 13 wskazujący ciśnienie tłoczenia masy iniekcyjnej 6, zawór spustowy 14 oraz zawór 15 dolnego otworu tłocząco-odpowietrzającego 8 obejmy 7 i zawór 16 górnego otworu tłocząco-odpowietrzającego 9 obejmy 7. Do tłoczenia masy iniekcyjnej 6After one hour, the injection mass 6 containing a solvent-free, chemically cured, two-component polyurethane binder and sealing additives, consisting of rubber granules with a fraction of 0-1 mm in the amount of 20 g / kg binder of the injection mass, and chopped glass fiber with a length of 4.5, was started. mm in the amount of 15 g / kg of binder for the injection mass. In the implementation of the method according to the invention, an injection system for pumping the injection mass 5 was used, including an injection pump 11, a tank 12 of an injection mass 6, a pressure gauge 13 indicating the pumping pressure of the injection mass 6, a drain valve 14 and a valve 15 of the lower discharge and vent opening 8 of the clamps 7 and a valve. 16 of the upper forcing and venting hole 9 of the clamps 7. For pumping the injection material 6

PL 224 857 B1 wykorzystano pompę WIWA Professional 24026. W pierwszej fazie tłoczono masę iniekcyjną 6 przez dolny otwór tłocząco-odpowietrzający 8 z prędkością 2 l/min. Po wypełnieniu całej przestrzeni międzykołnierzowej ograniczonej obwodowym pierścieniem uszczelniającym 4 nastąpił wypływ masy iniekcyjnej 6 przez górny otwór tłocząco-odpowietrzający 9. Po zamknięciu zaworu 16 górnego otworu tłocząco-odpowietrzającego 9 ciśnienie podawanej pompą 11 masy iniekcyjnej 6 zostało zwiększone do ciśnienia panującego w gazociągu, wynoszącego 38 bar. Prędkość przyrostu ciśnienia wynosiła 10 bar/s. Ciśnienie było utrzymywane do momentu zablokowania wszystkich nieszczelności na śrubach 10 oraz na styku obejmy 7 z powierzchnią kołnierzy 1, 2 przez wypływającą masę iniekcyjną 6. Początkowo po zamknięciu zaworu 16 górnego otworu tłocząco-odpowietrzającego 9 masa iniekcyjna 6 zaczęła wypływać przez drobne opisane powyżej nieszczelności, jednakże po krótkim czasie dodatki uszczelniające masy iniekcyjnej 6 spowodowały doszczelnienie nieszczelności i zatamowanie wypływu masy iniekcyjnej 6 z przestrzeni międzykołnierzowej. Po ustabilizowaniu ciśnienia wewnątrz przestrzeni międzykołnierzowej zamknięto zawór 15 dolnego otworu tłocząco-odpowietrzającego 8. Po upływie 16 godzin od wtłoczenia masy iniekcyjnej 6, w którym to okresie nastąpiło jej związanie, dokonano sprawdzenia szczelności połączenia za pomocą detektora gazu oraz testera w sprayu, uz yskując wynik pozytywny. Następnie zdemontowano zawory 15, 16 obu otworów 8, 9, a wszelkie nierówności i krawędzie obejmy 7, a w szczególności okolicę śrub regulacyjnych 10 wyprofilowano dwuskładnikową szpachlówką epoksydową Syntho-Steel™. Zewnętrzną powierzchnię uszczelnionego sposobem według wynalazku złącza kołnierzowego wraz z obejmą 7 zabezpieczono przed uszkodzeniami mechanicznymi i zmiennymi warunkami atmosferycznymi powłoką ochronną 17 za pomocą wstępnie impregnowanego żywicą poliuretanową, dwukierunkowego materiału kompozytowego Syntho-Glass® XT, na bazie tkaniny z włókna szklanego, nawijając obwodowo 4 warstwy tkaniny. Zewnętrzna warstwa powłoki ochronnej 17 została pokryta powłoką malarską odporną na działanie promieniowania UV.A WIWA Professional 24026 pump was used in the first phase. In the first phase, the injection mass 6 was pumped through the lower forcing-venting opening 8 at a speed of 2 l / min. After filling the entire inter-flange space limited by the circumferential sealing ring 4, the injection mass 6 flowed through the upper forcing-venting opening 9. After closing the valve 16 of the upper forcing-venting opening 9, the pressure of the injection mass 6 supplied by the pump 11 was increased to the pressure in the gas pipeline amounting to 38 bar. The rate of pressure increase was 10 bar / s. The pressure was maintained until all the leaks on the bolts 10 and at the contact of the clamp 7 with the surface of the flanges 1, 2 were blocked by the flowing injection mass 6. Initially, after closing the valve 16 of the upper delivery and venting opening 9, the injection mass 6 began to flow out through the minor leaks described above, however, after a short time, the sealing additives of the injection mass 6 tightened the leakage and blocked the flow of the injection mass 6 from the inter-flange space. After stabilizing the pressure inside the inter-flange space, the valve 15 of the lower forcing and venting opening 8 was closed. After 16 hours after the injection mass 6 had been pushed in, during which time it had set, the tightness of the connection was checked using a gas detector and a spray tester, obtaining the result positive. Then, the valves 15, 16 of both openings 8, 9 were disassembled, and all irregularities and edges of the clamp 7, and in particular the area of the adjusting screws 10, were profiled with Syntho-Steel ™ two-component epoxy putty. The outer surface of the flange joint sealed with the method according to the invention together with the clamp 7 was protected against mechanical damage and changing weather conditions with a protective coating 17 using a polyurethane resin pre-impregnated, bi-directional Syntho-Glass® XT composite material based on a glass fiber fabric, circumferentially winding 4 layers fabrics. The outer layer of the protective coating 17 was covered with a paint coating resistant to UV radiation.

Claims

The method of sealing flange connections, especially in gas transmission pipelines, consisting in closing the inter-flange space with a circumferential seal provided with holes provided with valves arranged on the circumference, and filling it with sealing material, characterized in that the inter-flange space, from the edge of the flanges (1, 2) to the depth in which the fixing screws (3) are located, the circumference is filled with a thixotropic chemically hardened putty, which, after hardening, will have a strength equal to at least twice the maximum working pressure in the pipeline, forming a circumferential sealing ring (4) in which at least two are left. circumferentially, preferably opposite, essentially vertical, unfilled discontinuities (5), forming a uniform, even outer cylindrical surface of the flange joint, and then, after at least initial bonding of the putty, on the outer, c on the cylindrical surface of the flange joint, on the layer of chemically hardened adhesive showing, after hardening, the strength equal to at least twice the value of the maximum working pressure in the pipeline, a reinforcing clamp (7) with adjustable diameter, with tear strength equal to at least twice the value of the maximum working pressure in the pipeline, is permanently and tightly fixed. the pipeline, which is equipped with at least two peripherally arranged forcing and venting holes (8, 9) provided with valves (15, 16), which are arranged in such a way that they overlap with the discontinuities (5) of the circumferential sealing ring (4), whereby, after hardening of the sealing ring and the chemosetting adhesive securing the clamp (7), through the open valve (15) of at least one, preferably the lower pressure and vent (8) opening (8) of the clamp (7), with the open valve (16) of at least one, preferably the upper one, the pressure venting hole (9) of the clamp (7), is pressed in liquid sealing injection mass (6) with a dynamic viscosity below 100 Pa xs, containing a chemically hardened solvent-free binder and a sealing filler in the form of crushed rubber and chopped glass fiber, with a gel time from 20-60 minutes under normal conditions, curing time from 12-24 hours and achieving full mechanical strength for up to 7 days, and then, after filling the entire inter-flange space with the injection mass (6), the upper vent valve (16) is closed and the pressure of the mass (6) is gradually increased with the speed

Increase of up to 10 bar / s to obtain a pressure equal to the pressure of the medium inside the pipeline, preferably not exceeding 200 bar.

2. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the accessible cylindrical and end faces of the two joined flanges (1, 2) of the flange joint are cleaned to at least Sa21 / 2 according to the ISO 8501-1 standard.

3. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the injection mass (6) containing sealing additives in the form of rubber granules with a grain size range of 0-3 mm in the amount of 10-40 g / kg of injection mass binder and cut glass fibers with a length of 4 is forced into the inter-flange space, 5-24 mm in the amount of 10-30 g / kg binder of the injection mass,

4. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the pumping speed of the injection mass (6) does not exceed 24 l / min.

5. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that after the injection mass (6) has fully hardened, the valves (15, 16) of the forcing-venting openings (8, 9) are removed.

6. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the outer surface of the sealed flange joint with the clamp (7) is covered with a protective coating (17) constituting a layer of a laminate made of glass fiber and chemically hardened resin, selected from the group consisting of epoxy resins, polyester resins and polyurethane resins.

7. The method according to p. The method of claim 1, wherein the protective coating (17) is made of a polyurethane resin pre-impregnated bi-directional composite material.

8. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the protective coating (17) is covered with a protective layer resistant to UV radiation.