RU2094691C1

RU2094691C1 - Method for repair of extended pipeline with local flaws

Info

Publication number: RU2094691C1
Application number: RU94027726A
Authority: RU
Inventors: Б.В. Самойлов; С.П. Макаров; Ю.Ф. Ясаков; С.П. Зайцев
Original assignee: Акционерная компания "Транснефтепродукт"
Priority date: 1994-07-22
Filing date: 1994-07-22
Publication date: 1997-10-27
Also published as: RU94027726A

Abstract

FIELD: repair of gas, oil and product pipelines. SUBSTANCE: potential of pipe is shifted relative to potential of ground below than -2.5 V by means of cathodic protection system on section of pipeline to be repaired. EFFECT: higher reliability. 3 cl, 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. Известны способы ремонта поврежденной коррозией стенки трубопровода, основанные на разработке траншеи до нижней образующей трубопровода, подъеме трубопровода, очистке трубопровода от старого изоляционного покрытия, выполнении сварочных работ, нанесении нового изоляционного покрытия, укладке и засыпке трубопровода [1] Способ характеризуется значительной трудоемкостью, так как обычно изоляционное покрытие стареет и выходит из строя локально, прежде всего в нижней части периметра поперечного сечения трубопровода. В верхней части трубопровода изоляционное покрытие часто имеет хорошую адгезию, поэтому для его удаления требуются большие затраты труда, времени и средств. 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. Known methods for repairing corrosion-damaged pipeline walls, based on the development of a trench to the lower generatrix of the pipeline, lifting the pipeline, cleaning the pipeline from the old insulation coating, performing welding, applying a new insulation coating, laying and backfilling the pipeline [1] The method is characterized by considerable laboriousness, since usually the insulating coating ages and fails locally, especially in the lower part of the perimeter of the cross section of the pipeline. In the upper part of the pipeline, the insulation coating often has good adhesion, therefore, it requires a lot of labor, time and money to remove it.

Наиболее близким из известных является способ ремонта протяженного трубопровода с локальными дефектами, заключающийся во вскрытии трубопровода, его подъеме, очистке от изоляции, дефектоскопии, повороте (с кручением) в ремонтное положение, ремонте дефектных мест, нанесении нового изоляционного покрытия, укладке и засыпке. [2] Этот способ обеспечивает более благоприятные условия подъема трубопровода, однако трудоемкость снятия старого изоляционного покрытия остается по-прежнему значительной. The closest known method is the repair of an extended pipeline with local defects, which consists in opening the pipeline, lifting it, cleaning it from insulation, flaw detection, turning (twisting) into a repair position, repairing defective places, applying a new insulation coating, laying and backfilling. [2] This method provides more favorable conditions for raising the pipeline, however, the complexity of removing the old insulating coating remains significant.

Задачей настоящего изобретения является снижение трудоемкости процесса снятия старого изоляционного покрытия и повышение производительности выполнения ремонта. Согласно изобретению поставленная задача решается за счет предварительного смещения на ремонтируемом участке трубопровода с помощью станции катодной защиты потенциала трубы по отношению по потенциалу грунта ниже чем -2,5 B (вольта). С целью предотвращения повреждения изоляции на участках, прилегающих к ремонтируемому, и обеспечения равномерного отслоения старого изоляционного покрытия на всем ремонтируемом участке, на его границах размещаются катодные заземления. С целью ускорения отслоения старого изоляционного покрытия на всем ремонтируемом участке грунтовую засыпку и изоляционное покрытие смачивают водой. The objective of the present invention is to reduce the complexity of the process of removing the old insulating coating and increase the productivity of the repair. According to the invention, the problem is solved by preliminary displacement on the repaired section of the pipeline using the cathodic protection station of the pipe potential with respect to the ground potential lower than -2.5 V (volts). In order to prevent damage to the insulation in areas adjacent to the area being repaired, and to ensure uniform peeling of the old insulation coating throughout the area to be repaired, cathodic grounds are placed at its borders. In order to accelerate the detachment of the old insulation coating throughout the repair area, the soil backfill and the insulation coating are wetted with water.

На фиг. 1 показан подземный магистральный трубопровод в процессе подготовки (предварительного отслоения старого изоляционного покрытия) к выполнению ремонта; на фиг. 2 выполнение ремонта механизированным способом. In FIG. 1 shows an underground trunk pipeline in the process of preparation (preliminary exfoliation of an old insulation coating) for repair; in FIG. 2 performing repairs in a mechanized way.

Согласно способу перед ремонтом протяженного трубопровода с локальными дефектами первоначально осуществляется подготовка. На запланированном к выполнению ремонта участке трубопровода 1 (фиг. 1) уже имеющийся защитный потенциал (который при технической эксплуатации должен находиться в пределах от минус 0,87 до минус 2,5 В [3]) дополнительно смещается в отрицательную сторону таким образом, чтобы разность потенциалов "труба-земля" составляла не больше минус 3,5 минус 4 В. Такое смещение потенциала трубопровода по отношению к потенциалу грунта (земли) осуществляется соответствующей регулировкой уже имеющихся станций катодной защиты 2 или, если их резервные возможности уже исчерпаны, подсоединением к ремонтируемому участку трубопровода временных дополнительных станций катодной защиты 3. According to the method, before repairing an extended pipeline with local defects, preparation is initially carried out. In the pipeline section 1 planned for repair (Fig. 1), the existing protective potential (which during technical operation should be in the range from minus 0.87 to minus 2.5 V [3]) is additionally shifted to the negative side so that the potential difference "pipe-to-ground" was not more than minus 3.5 minus 4 V. Such a shift in the potential of the pipeline with respect to the potential of the soil (earth) is carried out by appropriate adjustment of the existing cathodic protection stations 2 or, if their backup capabilities is exhausted to the repaired portion of the connecting conduit temporary additional stations 3 the cathodic protection.

Замеры разности потенциала "труба земля" осуществляются на границах и в середине запланированного к ремонту участка трубопровода с помощью устанавливаемого в грунт 4 неполяризующегося медно-сульфатного электрода сравнения 5, вольтметра 6, электрического провода 7 и имеющихся на трассе трубопровода контрольно-измерительных колонок 8. Станции катодной защиты 2,3 имеют подсоединения с помощью изолированного электрического кабеля 9 к трубопроводу 1 и анодному заземлению 10. Состояние изоляционного покрытия до и после подготовки трубопровода к ремонту выявляется выборочным рытьем шурфов 11 с визуальным контролем и замером адгезии изоляции простейшими приспособлениями. Measurements of the potential difference “pipe-to-ground” are carried out at the borders and in the middle of the pipeline section planned for repair using a non-polarizing copper-sulfate reference electrode 5, a voltmeter 6, an electric wire 7 and control and measurement columns 8. installed at the pipeline route cathodic protection 2,3 have connections using an insulated electric cable 9 to the pipeline 1 and the anode ground 10. The state of the insulation coating before and after preparation of the pipeline repair is detected by selective digging pits 11 visually and by measuring the adhesion of insulation simple device.

При эксплуатации трубопровода в таком защитном против почвенной электрохимической коррозии режиме, коррозия стальной стенки не происходит, однако между изоляционным покрытием и стальной стенкой трубопровода, являющейся катодом, накапливается, вследствии электрохимического разложения почвенной воды, газообразный водород, который вызывает нарушение адгезии и отслоение изоляционного покрытия. When the pipeline is operated in such a protective mode against soil electrochemical corrosion, corrosion of the steel wall does not occur, however, hydrogen gas accumulates between the insulation coating and the steel wall of the pipeline, which is the cathode, due to the electrochemical decomposition of soil water, which causes adhesion failure and delamination of the insulation coating.

С целью предотвращения повреждения изоляции на участках, прилегающих к ремонтируемому участку, и обеспечения равномерного отслоения старого изоляционного покрытия на всем ремонтируемом участке, на его границах 12 размещаются катодные заземления 13 и реостаты (переменные электрические сопротивления) 14. С помощью реостатов 14 обеспечивают на участках, прилегающих к ремонтируемому участку, защитный потенциал в пределах от минус 0,87 до минус 2,5 В и предотвращение, таким образом, ненужного отслоения изоляционного покрытия. In order to prevent damage to the insulation in the areas adjacent to the area being repaired, and to ensure uniform peeling of the old insulation coating throughout the area to be repaired, cathodic grounding 13 and rheostats (variable electrical resistances) are placed at its borders 12. adjacent to the repaired area, the protective potential in the range from minus 0.87 to minus 2.5 V and thus preventing unnecessary delamination of the insulation coating.

С целью ускорения отслоения старого изоляционного покрытия на всем ремонтируемом участке, грунтовую засыпку и изоляционное покрытие смачивают путем полива поверхности трассы 15 водой, которая под действием силы тяжести стекает вниз и смачивает грунт, окружающий трубопровод, а также изоляционное покрытие. Обилие влаги приводит к более интенсивному выделению водорода и ускорению отслоения старого изоляционного покрытия. In order to accelerate the detachment of the old insulation coating throughout the repair area, the soil backfill and the insulation coating are wetted by watering the surface of the route 15 with water, which, under the action of gravity, flows down and wets the soil surrounding the pipeline, as well as the insulation coating. The abundance of moisture leads to a more intense evolution of hydrogen and accelerates the detachment of the old insulation coating.

После того, как шурфование выявит отслоение старого изоляционного покрытия, осуществляются поточным (непрерывным) методом непосредственно работы по ремонту трубопровода. При этом бульдозер 16 (фиг. 2) осуществляет планировку трассы и обратную засыпку траншеи 17, роторный вскрышной экскаватор 18 роет траншею 17, с помощью передвижной дефектоскопической лаборатории 19 осуществляется выявление дефектов в стенке трубопровода, очистная машина 21 осуществляет удаление старого изоляционного покрытия и очистку поверхности трубопровода для последующего нанесения новой изоляции, трубоукладчики 22 осуществляют подъем, поддержание и опускание трубопровода на дно траншеи 20, ролико-канатные троллейные подвески 23 обеспечивают возможность перемещения трубоукладчиков 22 под нагрузкой, с помощью сварочного агрегата 24 осуществляется заварка коррозионных каверн в стальной стенке трубы, изоляционная машина 25 осуществляет нанесение нового изоляционного покрытия. After pitting reveals the detachment of the old insulation coating, the pipeline repair works are carried out by the continuous (continuous) method. In this case, the bulldozer 16 (Fig. 2) carries out the route planning and backfilling of the trench 17, the rotary overburden excavator 18 digs the trench 17, using the mobile flaw detector laboratory 19, defects are detected in the pipeline wall, the cleaning machine 21 removes the old insulation coating and cleans the surface pipelines for subsequent application of new insulation, pipe layers 22 raise, maintain and lower the pipeline to the bottom of the trench 20, roller-rope trolley suspensions 23 provide possibilities appear displacement pipelaying 22 under load by a welding unit 24 is carried out welding of corrosion cavities in the steel wall of the pipe, insulating washer 25 provides a new application of the insulation coating.

Claims

1. The method of repairing an extended pipeline with local defects, which consists in opening the pipeline, cleaning it from insulation, flaw detection, repairing defective places, applying a new insulation coating and backfilling, characterized in that the pipe potential is previously shifted by the cathodic protection station to displace the pipe potential in relation to the potential of the soil is not lower than 2.5 V.

2. The method according to p. 1, characterized in that at the borders of the repaired section of the pipeline cathodic grounding is placed, connected to the pipeline through rheostats and an electric cable.

3. The method according to claim 1, characterized in that the soil backfill and the insulation coating are wetted with water.