RU2066017C1

RU2066017C1 - Method for elimination of local pipeline defects

Info

Publication number: RU2066017C1
Application number: RU94012704A
Authority: RU
Inventors: Б.В. Самойлов; С.П. Зайцев; С.П. Макаров; А.П. Некрасова
Original assignee: Акционерная компания "Транснефтепродукт"
Priority date: 1994-04-12
Filing date: 1994-04-12
Publication date: 1996-08-27

Abstract

FIELD: oil and other product pipelines. SUBSTANCE: placed between pipe surface coated with cementing composition and first layer on bandage tape is interlayer of high strength synthetic material. Then glue is applied to bandage tape discretely such as in lateral strips. Repaired pipeline is covered with earth. Earth strata which are in contact with surface of repaired pipeline are wetted with water or special chemical agent depending on kind of synthetic interlayer material. EFFECT: high efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике трубопроводного транспорта и может быть использовано прежде всего при ремонте магистральных газопроводов, нефте- и продуктопроводов, наружные стенки которых локально повреждены почвенной электрохимической коррозией. The invention relates to pipeline transport technology and can be used primarily for the repair of gas pipelines, oil and product pipelines, the outer walls of which are locally damaged by soil electrochemical corrosion.

Известны способы ремонта поврежденной коррозией стенки трубопровода, основанные на наложении на подготовленную поверхность трубопровода клеевой композиции и наложении путем обмотки трубы пропитанного той же композицией рулонного изолирующего материала с последующей фиксацией на трубопроводе (1). Known methods for repairing corrosion-damaged pipeline walls, based on applying an adhesive composition to the prepared surface of the pipeline and applying, by winding the pipe, a roll of insulating material impregnated with the same composition, followed by fixing it on the pipeline (1).

Однако вследствие того, что модули упругости трубной стали и клеевой композиции, например на эпоксидной основе, существенно отличаются, несущая способность рулонного материала (бандажных лент) не используется в полной мере. Это связано с тем, что при приложении рабочего давления перекачиваемого продукта и появлении в стенке стальной трубы кольцевых растягивающих напряжений, деформации стальной стенки трубы невелики, напряжения, появляющиеся в клеевой композиции и бандажной ленте, даже при использовании в ней стекловолокна, вследствие меньших по сравнению с трубной сталью значений модуля упругости, оказываются существенно ниже напряжений в стальной стенке. В результате после выполнения ремонта при приложении высокого рабочего давления возможно повреждение стенки трубы. However, due to the fact that the elastic moduli of pipe steel and adhesive composition, for example, on an epoxy base, differ significantly, the bearing capacity of the rolled material (banding tapes) is not fully used. This is due to the fact that upon application of the working pressure of the pumped product and the appearance of annular tensile stresses in the steel pipe wall, the steel pipe wall deforms slightly, stresses appearing in the adhesive composition and banding tape, even when using fiberglass in it, due to lower compared to pipe steel values of the elastic modulus, are significantly lower than the stresses in the steel wall. As a result, after performing repairs when high working pressure is applied, damage to the pipe wall is possible.

Наиболее близким из известных по достигаемому техническому результату является способ ремонта трубопроводов локальными дефектами, включающий предварительное охлаждение ремонтируемого участка трубопровода, наложение на подготовленную поверхность трубопровода предварительно подогретой ленты с последующим ее закреплением на трубопроводе (2). Этот способ обеспечивает большую несущую способность отремонтированной стенки трубопровода, однако технологически сложен из-за необходимости охлаждения трубы, в которой находится транспортируемый продукт (природный газ, нефть или нефтепродукт). Ввиду высокой теплопроводности трубной стали, большой теплоемкости нефти или нефтепродукта, а также наличия процесса конвективного теплообмена, охладить ремонтируемый участок трубопровода без его освобождения от транспортируемого продукта не представляется возможным. Освобождение же от продукта магистрального трубопровода представляет собой крайне дорогостоящую операцию. The closest known for the achieved technical result is a method of repairing pipelines with local defects, including pre-cooling the repaired section of the pipeline, applying a preheated tape to the prepared surface of the pipeline with its subsequent fixing on the pipeline (2). This method provides a large bearing capacity of the repaired wall of the pipeline, however, it is technologically complicated due to the need to cool the pipe in which the transported product (natural gas, oil or oil product) is located. Due to the high thermal conductivity of pipe steel, the high heat capacity of oil or oil product, as well as the presence of a convective heat transfer process, it is not possible to cool the repaired section of the pipeline without releasing it from the transported product. Exemption from the main pipeline product is an extremely expensive operation.

Задачей изобретения является повышение прочности и надежности отремонтированного участка трубопровода и обеспечение возможности выполнения ремонта без освобождения трубопровода от транспортируемого продукта и без остановки перекачки. The objective of the invention is to increase the strength and reliability of the repaired section of the pipeline and providing the ability to perform repairs without releasing the pipeline from the transported product and without stopping the pumping.

Это достигается за счет увеличения степени использования несущей способности бандажной ленты путем размещения между покрытой клеящим составом поверхностью трубы и первым слоем бандажной ленты прокладки (цилиндрической тонкостенной оболочки) из высокопрочного синтетического материала, который после приобретения прочности клеящим составом за счет поглощения из окружающей грунтовой среды влаги или специального химического реагента расширяется и обеспечивает создание в трубопроводе предварительных сжимающих, а в бандажной ленте растягивающих напряжений. This is achieved by increasing the utilization of the load-bearing capacity of the retaining tape by placing a gasket (cylindrical thin-walled shell) made of a high-strength synthetic material between the adhesive coated surface of the pipe and the first layer of the retaining tape, which, after gaining strength by the adhesive, by absorbing moisture from the surrounding soil or a special chemical reagent expands and ensures the creation in the pipeline of preliminary compressive, and in the bandage tape races pulling stresses.

Это позволяет в значительной мере разгрузить поврежденную стальную стенку трубы, так как при появлении в трубопроводе рабочего давления существовавшие ранее в стальной стенке кольцевые сжимающие напряжения первоначально снижаются до нуля, и только затем по мере повышения рабочего давления они становятся растягивающими, при таком повышении давления существовавшие в бандажной ленте предварительные растягивающие напряжения увеличиваются и приводят к более полному использованию несущей способности бандажной ленты. This makes it possible to relieve the damaged steel wall of the pipe to a large extent, since when the working pressure appears in the pipeline, the annular compressive stresses existing in the steel wall initially decrease to zero, and only then with increasing working pressure do they become tensile, with such an increase in pressure existing in band tension tape preliminary tensile stresses increase and lead to a fuller use of the bearing capacity of the bandage tape.

На фиг.1 показан продольный разрез; на фиг.2 поперечный. Figure 1 shows a longitudinal section; figure 2 transverse.

На трассе магистрального подземного трубопровода открывается ремонтная траншея и осуществляется без остановки перекачки, а в некоторых случаях и без снижения рабочего давления, очистка наружной поверхности трубы 1 от остатков изоляции и продуктов коррозии. После удаления пыли и при необходимости осуществления химического преобразования окислов железа, например ингибированной соляной кислотой, на наружную поверхность трубы наносится клеевой синтетический состав 2, например на основе эпоксидной смолы. On the route of the main underground pipeline, a repair trench opens and is carried out without stopping the pumping, and in some cases without reducing the working pressure, cleaning the outer surface of the pipe 1 from insulation residues and corrosion products. After dust removal and, if necessary, chemical conversion of iron oxides, for example, inhibited hydrochloric acid, is carried out, an adhesive synthetic composition 2, for example, based on epoxy resin, is applied to the outer surface of the pipe.

Далее на клеевой состав наносится специальная синтетическая прокладка 3, например, из полиамида ПА 66 инженерно-технического назначения, имеющего прочность на растяжение 80 МПа и большое влагопоглощение (3, 4). Поверх синтетической прокладки на клеевой составе (например, из эпоксидной смолы и отвердителя, типа УП-6-102) наматывается бандажная лента 4, состоящая из продольно-ориентированных стеклянных волокон, скрепленных синтетическими смолами (например, стеклопластик конструкционный СТК-144) (5). При этом клей наносится выборочно, например поперечными полосами 5 (фиг.2), для того, чтобы при обеспечении прочности бандажа одновременно создать условия для проникновения влаги или специального химического реагента из окружающей среды. Next, a special synthetic gasket 3 is applied to the adhesive composition, for example, from PA 66 polyamide for engineering purposes, with a tensile strength of 80 MPa and high moisture absorption (3, 4). On top of the synthetic gasket on the adhesive composition (for example, of epoxy resin and hardener, type UP-6-102), a bandage tape 4 is wound, consisting of longitudinally oriented glass fibers bonded with synthetic resins (for example, fiberglass construction STK-144) (5) . When this glue is applied selectively, for example transverse stripes 5 (figure 2), in order to ensure the strength of the bandage at the same time create conditions for the penetration of moisture or a special chemical reagent from the environment.

После отверждения клеевого состава отремонтированный трубопровод обсыпается грунтом 6, при этом слои грунта 7, непосредственно прилегающие к поверхности отремонтированного трубопровода, смачиваются в зависимости от вида материала синтетической прокладки 3 водой или специальным химическим реагентом. Смачивание водой полиамида ПА-66 существенно ускоряет процесс набухания, который во влажном воздухе протекает гораздо медленнее. After the adhesive composition has cured, the repaired pipeline is sprinkled with soil 6, while the soil layers 7 immediately adjacent to the surface of the repaired pipeline are wetted depending on the type of material of the synthetic gasket 3 with water or a special chemical reagent. Water wetting of PA-66 polyamide significantly accelerates the swelling process, which proceeds much more slowly in moist air.

Вследствие набухания, при поглощении синтетической прокладки 3 влаги или химической реакции между синтетической прокладкой и химическим реагентом, прокладка расширяется и обеспечивает создание в трубопроводе 1 предварительных сжимающих, а в бандажной ленте 4 растягивающих напряжений. Due to swelling, when the synthetic gasket 3 is absorbed by moisture or a chemical reaction between the synthetic gasket and the chemical reagent, the gasket expands and ensures the creation of preliminary tensile stresses in the pipeline 1 and 4 tensile stresses in the bandage tape.

Claims

A method of repairing a pipeline with local defects, including applying a bandage tape to the prepared surface of the pipeline and then securing it to the pipeline, characterized in that a gasket in the form of a cylindrical thin-walled shell of high-strength synthetic material is laid between the pipe-coated surface and the first layer of the bandage tape, then glue is applied discretely to the bandage tape, for example, with transverse strips, after which the repaired pipeline is sprinkled with soil, and Then the soil layers immediately adjacent to the surface of the repaired pipeline are wetted, depending on the type of synthetic laying material, with water or a special chemical reagent.