RU2295088C1 - Method of preventing pipeline walls against cracking - Google Patents

Method of preventing pipeline walls against cracking Download PDF

Info

Publication number
RU2295088C1
RU2295088C1 RU2005126557/06A RU2005126557A RU2295088C1 RU 2295088 C1 RU2295088 C1 RU 2295088C1 RU 2005126557/06 A RU2005126557/06 A RU 2005126557/06A RU 2005126557 A RU2005126557 A RU 2005126557A RU 2295088 C1 RU2295088 C1 RU 2295088C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipeline
crack
coating
coupling
pipe
Prior art date
Application number
RU2005126557/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Сергеевич Кузьбожев (RU)
Александр Сергеевич Кузьбожев
Руслан Викторович Агиней (RU)
Руслан Викторович Агиней
Виктор Александрович Попов (RU)
Виктор Александрович Попов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Уралтрансгаз" (ООО "Уралтрансгаз")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Уралтрансгаз" (ООО "Уралтрансгаз") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Уралтрансгаз" (ООО "Уралтрансгаз")
Priority to RU2005126557/06A priority Critical patent/RU2295088C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2295088C1 publication Critical patent/RU2295088C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

FIELD: pipeline engineering.
SUBSTANCE: method comprises detecting site and characteristics of crack, stripping the pipeline, removing the insulation coating, grinding the crack, decreasing pressure in the pipeline, mounting a detachable coupling on the pipeline, welding the coupling members, and pumping solidified noncorroding material into the space between the coupling and pipeline.
EFFECT: enhanced reliability.
4 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при ремонте эксплуатирующихся трубопроводов с дефектами, преимущественно трещиноподобными.The invention relates to pipeline transport and can be used in the repair of operating pipelines with defects, mainly crack-like.

Известен способ повышения стойкости конструкций к распространению трещин, в котором осуществляют нагрев и охлаждение конструкции в направлении возможного распространения трещины. (Патент РФ №2041418, МПК F 16 L 57/00. Опубл. 09.08.95. Бюлл. №22).There is a method of increasing the resistance of structures to crack propagation, in which the structure is heated and cooled in the direction of possible crack propagation. (RF patent No. 2041418, IPC F 16 L 57/00. Publ. 09.08.95. Bull. No. 22).

Основным недостатком способа является повышенная опасность реализации способа на эксплуатирующихся магистральных нефтегазопроводах с трещинами без удаления из полости трубопровода перекачиваемого продукта.The main disadvantage of this method is the increased risk of implementing the method on operating oil and gas pipelines with cracks without removing the pumped product from the pipeline cavity.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ предотвращения развития трещиноподобных и коррозионных дефектов стенок трубопроводов вдоль образующей труб, взятый нами в качестве прототипа.Closest to the claimed method is a method of preventing the development of crack-like and corrosion defects of the walls of the pipelines along the generatrix of the pipes, taken as a prototype.

Известный способ заключается в определении местоположения и характера дефекта, вскрытии трубопровода, удалении изоляционного покрытия и зачистке дефекта, уменьшении давления в трубопроводе, установке на дефект разъемной муфты, сварке горизонтальными продольными швами половин муфт, закачке твердеющего не коррозионно-активного полимерного материала в пространство между муфтой и трубой, при этом предварительно снижают давление в трубопроводе. (Патент РФ №2097646, МПК F 16 L 57/00, 58/16. Опубл. 27.11.97. Бюлл. №33).The known method consists in determining the location and nature of the defect, opening the pipeline, removing the insulating coating and stripping the defect, reducing the pressure in the pipeline, installing a detachable coupling on the defect, welding half the couplings with horizontal longitudinal seams, injecting a hardening non-corrosive polymer material into the space between the coupling and pipe, while previously reducing the pressure in the pipeline. (RF patent No. 2097646, IPC F 16 L 57/00, 58/16. Publ. 27.11.97. Bull. No. 33).

Недостатками известного способа является следующее.The disadvantages of this method is the following.

Установка муфты на дефект не гарантирует предотвращение развития трещиноподобных дефектов. Эксплуатирующийся трубопровод находится в сложнонапряженном состоянии, поэтому снижение муфтой кольцевых напряжений в области дефекта не всегда может предотвратить развитие трещиноподобного дефекта, например, при возникновении в трубопроводе напряжений изгиба.Installing the coupling on a defect does not guarantee the prevention of the development of crack-like defects. The operating pipeline is in a difficult state, therefore, reducing the sleeve annular stresses in the defect area cannot always prevent the development of a crack-like defect, for example, when bending stresses occur in the pipeline.

Задачей изобретения является предотвращение роста трещиноподобных дефектов трубопроводов, снижение вероятности последующего разрушения трубопровода после ремонта.The objective of the invention is to prevent the growth of crack-like defects in pipelines, reducing the likelihood of subsequent destruction of the pipeline after repair.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе предотвращения развития трещиноподобных и коррозионных дефектов стенок трубопроводов, заключающемся в определении местоположения и характера дефекта, вскрытии трубопровода, удалении изоляционного покрытия и зачистке дефекта, уменьшении давления в трубопроводе, установке разъемной муфты, сварке горизонтальными продольными швами половин муфты, закачке твердеющего не коррозионно-активного полимерного материала в пространство между муфтой и трубой, согласно изобретению, при удалении покрытия на поверхности трубы определяют места прогнозируемого развития трещины по отсутствию приклеенности покрытия к трубе, определяют размеры трещины ультразвуковым методом, устанавливают условный предел текучести материала трубы в месте трубы с приклеенным покрытием и в местах прогнозируемого развития трещин путем измерения коэрцитивной силы, с помощью зависимости, предварительно полученной в процессе механических испытаний образцов материала, аналогичного материалу трубопровода, рассчитывают коэффициент отношения рабочего давления к давлению разрушения трубопровода с трещиной, установку муфты производят при условии непревышения расчетным коэффициентом допустимой величины для данных условий работы трубопровода, длину муфты выбирают из условия перекрытия муфтой мест трубы с увеличенным более чем на 10% условным пределом текучести по сравнению с местом с приклеенным покрытием.The problem is solved due to the fact that in the method of preventing the development of crack-like and corrosion defects of the walls of pipelines, which consists in determining the location and nature of the defect, opening the pipeline, removing the insulation coating and cleaning the defect, reducing the pressure in the pipeline, installing a detachable coupling, welding with horizontal longitudinal seams half of the coupling, the injection of a hardening non-corrosive polymer material into the space between the coupling and the pipe, according to the invention, when When coating on the surface of the pipe, the places of the predicted crack development are determined by the absence of adhesion of the coating to the pipe, the crack dimensions are determined by the ultrasonic method, the conditional yield strength of the pipe material at the place of the pipe with the coating glued and at the places of the predicted crack development is determined by measuring the coercive force, using the dependence preliminary obtained in the process of mechanical testing of samples of material similar to the material of the pipeline, calculate the ratio of the slave of which the pressure to the fracture pressure of the pipeline with a crack, the installation of the coupling is carried out under the condition that the calculated coefficient of the permissible value for the given operating conditions of the pipeline does not exceed, the length of the coupling is selected from the condition that the pipe covers the pipe with an increased by more than 10% conditional yield strength compared to a place with glued coated.

Трещины стенок подземного трубопровода, преимущественно коррозионного растрескивания под напряжением, образуются в местах локального отклеивания покрытия от металла трубы. Выявляемые трещины имеют длину не более 1 м, а области склеивания покрытия, в которых образовались трещины, могут иметь существенную протяженность вдоль трубы до 3...10 м.Cracks in the walls of the underground pipeline, mainly stress corrosion cracking, are formed in places of local peeling of the coating from the pipe metal. Identified cracks have a length of not more than 1 m, and the areas of adhesion of the coating, in which cracks formed, can have a significant length along the pipe up to 3 ... 10 m.

При выявлении трещины, например, методом внутритрубной дефектоскопии изоляцию фрагментарно удаляют в предполагаемом месте расположения трещины. Если наличие трещины подтверждается, изоляцию удаляют по всей окружности трубопровода и визуально устанавливают края (вершины) трещины для установки муфты. После установки муфты она снижает окружные напряжения только в месте трещины, а местах предполагаемого развития трещины нет.When a crack is detected, for example, by the method of in-line flaw detection, the insulation is fragmentarily removed at the assumed location of the crack. If the presence of a crack is confirmed, the insulation is removed around the entire circumference of the pipeline and the edges (tops) of the crack are visually installed to install the coupling. After installation of the coupling, it reduces the circumferential stresses only at the crack site, and there is no crack propagation at the sites.

Однако в местах отсутствия приклеености изоляции на некотором удалении от краев трещины, как правило, присутствуют признаки протекания электрохимических процессов на поверхности металла трубы. В дефектах покрытия металл трубы приобретает структурные (охрупчивание) и коррозионные (глубиной до 0,5 мм трещины и коррозионные питтинги) повреждения. Поверхностно поврежденный металл труб наиболее предрасположен к развитию трещин, которые начинают развиваться именно с наружной поверхности трубы.However, in places where there is no adhesion of insulation at some distance from the edges of the crack, as a rule, there are signs of electrochemical processes on the surface of the pipe metal. In coating defects, the pipe metal acquires structural (embrittlement) and corrosion (up to 0.5 mm deep cracks and corrosion pits) damages. Superficially damaged metal pipes are most prone to the development of cracks, which begin to develop precisely from the outer surface of the pipe.

Кроме того, при восстановлении давления в отремонтированном муфтой трубопроводе в металле трубы возникает градиент кольцевых (окружных) напряжений по длине трубы, максимальное значение которого приходится на край муфты, перекрывающей (по способу-прототипу) вершину трещины, являющуюся концентратором напряжений. Такое пространственное сочетание неблагоприятных факторов увеличивает вероятность развития трещины.In addition, when pressure is restored in the pipe repaired by the coupling in the pipe metal, a gradient of ring (circumferential) stresses along the pipe length arises, the maximum value of which falls on the edge of the coupling, overlapping (by the prototype method) the crack tip, which is a stress concentrator. Such a spatial combination of adverse factors increases the likelihood of crack development.

Трещина при эксплуатации после ремонта может продолжить развитие («выйдет» из-под муфты) по материалу трубы, имеющему к этому структурные предпосылки. При дальнейшей эксплуатации такая дефектность может привести к разрушению трубопровода.A crack during operation after repair can continue to develop (“emerge” from under the sleeve) according to the pipe material, which has structural prerequisites for this. With further operation, such a defect may lead to the destruction of the pipeline.

Вполне очевидно, что предотвратить развитие трещины можно только перекрыв область с измененными свойствами трубы муфтой, длину которой выбирают на основе результатов тестирования свойств материала в данной области, снизив, тем самым, окружные напряжения и в этой области.It is quite obvious that crack development can be prevented only by blocking the region with the changed properties of the pipe by a sleeve, the length of which is selected based on the results of testing the properties of the material in this area, thereby reducing circumferential stresses in this area.

Степень изменения свойств металла оценивают по условному пределу текучести. Определяя методом неразрушающего контроля условный предел текучести, устанавливают степень предрасположенности металла к образованию трещин. Для этого последовательно, по мере удаления от вершин трещины в обоих направлениях, определяют предел текучести в местах, где покрытие не было приклеено к трубе. Устанавливают длину охрупченного участка трубы, условный предел текучести которого более чем на 10% превышает условный предел текучести металла в месте с приклеенным покрытием.The degree of change in the properties of the metal is evaluated by the conditional yield strength. Determining the conditional yield strength by the method of non-destructive testing, the degree of predisposition of the metal to crack formation is established. To do this, sequentially, as the distance from the vertices of the crack in both directions, the yield strength is determined in places where the coating was not glued to the pipe. Set the length of the embrittled pipe section, the conditional yield strength of which is more than 10% higher than the conditional yield strength of the metal in a place with an adhesive coating.

Таким образом, определив протяженность охрупченной зоны, определяют необходимую длину муфты.Thus, having determined the extent of the embrittled zone, the necessary length of the coupling is determined.

Во время эксплуатации трубопровод может находиться в сложнонапряженном состоянии (изгиб, кручение, растяжение, и т.д.), а также под воздействием переменных нагрузок (температурные деформации, вибрация и т.д.). Степень влияния всех дополнительно воздействующих нагрузок (кроме внутреннего давления) характеризует категория участка трубопровода по условиям работы.During operation, the pipeline may be in a difficult state (bending, torsion, tension, etc.), as well as under the influence of variable loads (temperature deformation, vibration, etc.). The degree of influence of all additionally acting loads (except internal pressure) characterizes the category of the pipeline section according to the operating conditions.

Поэтому трубопровод с установленной муфтой должен противостоять всем видам действующих нагрузок, а не только внутреннему давлению. Следовательно, для обеспечения безопасной эксплуатации металл трубы с дефектом должен самостоятельно (без муфты) иметь определенный резерв прочности, причем необходимая величина этого резерва должна зависеть от категории участка трубопровода по условиям работы. В заявляемом способе прочность металла с дефектом оценивается путем определения размеров (глубины и протяженности) дефекта, расчета давления разрушения трубы с дефектами и отношения рабочего давления к давлению разрушения трубопровода с дефектами. Решение о целесообразности установки муфты принимают при условии непревышения расчетным коэффициентом отношения допустимой величины, определяемой нормативами для данных условий работы трубопровода.Therefore, the pipeline with the installed coupling must withstand all types of existing loads, and not just internal pressure. Therefore, to ensure safe operation, the metal of a pipe with a defect must independently (without a sleeve) have a certain safety margin, and the required value of this reserve should depend on the category of the pipeline section according to the operating conditions. In the inventive method, the strength of a metal with a defect is evaluated by determining the size (depth and length) of the defect, calculating the pressure of the pipe failure with defects and the ratio of the working pressure to the pressure of the pipe failure with defects. The decision on the feasibility of installing the coupling is made subject to a non-excess of the calculated ratio of the permissible value determined by the standards for these pipeline operating conditions.

Способ поясняется фиг.1-4.The method is illustrated in figures 1-4.

На фиг.1 показана зависимость коэрцитивной силы

Figure 00000002
металла от условного предела текучести, полученная при испытании образцов материала труб на растяжение.Figure 1 shows the dependence of the coercive force
Figure 00000002
metal from the conditional yield strength obtained by testing samples of pipe material in tension.

На фиг.2 изображен участок поверхности трубопровода с трещиной, где 1 - поверхность трубопровода; 2 - трещина; 3 - места прогнозируемого развития трещины в дефектах изоляционного покрытия. А и В - точки мест прогнозируемого развития трещин, в которых условный предел текучести превышает условный предел текучести металла на участке с приклеенным покрытием на 10%.Figure 2 shows a portion of the surface of the pipeline with a crack, where 1 is the surface of the pipeline; 2 - crack; 3 - places of the predicted crack development in the defects of the insulation coating. A and B are points of the places of the predicted development of cracks at which the conditional yield strength exceeds the conditional yield strength of the metal in the area with the glued coating by 10%.

На фиг.3 представлена зависимость глубины трещины в толще металла трубы от координаты вдоль трубы (профиль трещины), определяемая ультразвуковым методом.Figure 3 shows the dependence of the depth of the crack in the thickness of the pipe metal on the coordinate along the pipe (crack profile) determined by the ultrasonic method.

На фиг.4 показан график зависимости условного предела текучести металла трубы от координаты вдоль трубы, определяемого методом измерения коэрцитивной силы в местах прогнозируемого развития трещины.Figure 4 shows a graph of the dependence of the yield strength of the metal of the pipe on the coordinate along the pipe, determined by measuring the coercive force in the places of the predicted crack development.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Измеряют коэрцитивную силу металла труб, аналогичных по марке стали ремонтируемому трубопроводу. Устанавливают минимальное и максимальное значения коэрцитивной силы на измеренных трубах. Из труб, имеющих крайние значения Нс, а также из двух-трех труб, имеющих промежуточные значения вырезают фрагменты металла и изготавливают образцы для испытания на статическое растяжение. Зажимают образцы в захватах разрывной машины и создают в них напряжения, соответствующие кольцевым напряжениям от внутреннего давления в трубопроводе, сниженного для установки муфты, и измеряют коэрцитивную силу каждого образца

Figure 00000003
. Доводят образцы до разрушения, устанавливают условный предел текучести каждого образца (σ0,2) и строят зависимость
Figure 00000004
(фиг.1).The coercive force of the metal pipe is measured, similar in steel grade to the pipeline being repaired. Set the minimum and maximum values of the coercive force on the measured pipes. From pipes having extreme values of H with , as well as from two to three pipes having intermediate values, metal fragments are cut out and samples for static tensile testing are made. Clamp the samples in the grips of the tensile testing machine and create stresses in them corresponding to the annular stresses from the internal pressure in the pipeline, reduced for the installation of the coupling, and measure the coercive force of each sample
Figure 00000003
. Bring the samples to failure, establish the conditional yield strength of each sample (σ 0.2 ) and build the dependence
Figure 00000004
(figure 1).

Уменьшают давление в трубопроводе 1 (фиг.2). Откапывают трубопровод 1 с дефектом 2, удаляют изоляционное покрытие, отмечая места прогнозируемого развития дефектов стенок трубопровода 3, расположенные в местах отсутствия приклеенности покрытия к трубе. Зачищают поверхность трубы в окрестности дефекта 2. С помощью ультразвукового метода определяют длину и глубину трещины (фиг.3).Reduce the pressure in the pipeline 1 (figure 2). They dig out pipeline 1 with defect 2, remove the insulation coating, noting the places of the predicted development of defects in the walls of the pipeline 3, located in places where the coating is not attached to the pipe. They clean the surface of the pipe in the vicinity of defect 2. Using the ultrasonic method, determine the length and depth of the crack (figure 3).

Рассчитывают давление разрушения трубопровода с трещиной и коэффициент отношения рабочего давления к давлению разрушения. Определяют допустимость установки муфты на трубопровод с дефектом исходя из условия непревышения расчетным коэффициентом допустимой величины, определяемой нормативами для данных условий работы трубопровода по категории трубопровода или его участка.The fracture pressure of the pipeline with a crack and the ratio of the working pressure to the fracture pressure are calculated. Determine the admissibility of installing the coupling on the defective pipeline based on the condition of not exceeding the calculated coefficient of the permissible value determined by the standards for these operating conditions of the pipeline according to the category of the pipeline or its section.

В случае возможности установки муфты на данный дефект, путем измерения коэрцитивной силы, с помощью полученной зависимости (фиг.1) определяют условный предел текучести материала в месте с приклеенным покрытием и распределение условного предела текучести материала по протяженности мест прогнозируемого развития дефектов стенок трубопровода (фиг.4).If it is possible to install the coupling on this defect, by measuring the coercive force, using the obtained dependence (Fig. 1), determine the conditional yield stress of the material in the place with an adhesive coating and the distribution of the conditional yield stress of the material along the length of the places of the predicted development of pipeline wall defects (Fig. four).

Длину муфты выбирают таким образом, чтобы она перекрывала места с увеличенным более чем на 10% условным пределом текучести по сравнению с местом с приклеенным покрытием.The length of the coupling is chosen so that it overlaps places with an increased by more than 10% conditional yield strength compared to a place with an adhesive coating.

Устанавливают муфту на трубопровод. Сваривают горизонтальными продольными швами половины муфты, закачивают твердеющий некоррозионно-активный полимерный материал в пространство между муфтой и трубой, после чего восстанавливают давление в трубопроводе.Install the coupling on the pipeline. Half horizontal joints are welded with horizontal longitudinal seams, hardening non-corrosive-active polymer material is pumped into the space between the coupling and the pipe, and then the pressure in the pipeline is restored.

Пример.Example.

1. Внутритрубной дефектоскопией установлено, что на участке подземного газопровода III категории по классификации (СНиП 2.05.06-85*. Магистральные трубопроводы / Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. - 52 с.) диаметром 1420 мм, толщиной стенки трубы 16,5 мм, с рабочим давлением 7,5 МПа, изготовленного из стали класса Х-70, образовалась трещина, предположительно по механизму коррозионного растрескивания под напряжением (трещина ориентирована параллельно оси трубопровода и расположена в нижней его части). Необходимо предотвратить дальнейшее развитие трещины с помощью муфты. При установке муфты снижают рабочее давление в 2 раза, т.е. до давления 3,75 МПа.1. In-pipe inspection revealed that on a section of an underground gas pipeline of category III according to classification (SNiP 2.05.06-85 *. Main pipelines / Gosstroy of the USSR. - M.: TsITP Gosstroy of the USSR, 1985. - 52 p.) With a diameter of 1420 mm, thickness walls of the pipe 16.5 mm, with a working pressure of 7.5 MPa, made of steel of class X-70, a crack formed, presumably by the mechanism of stress corrosion cracking (the crack is oriented parallel to the axis of the pipeline and is located in its lower part). It is necessary to prevent further crack development by means of a coupling. When installing the coupling, the working pressure is reduced by 2 times, i.e. up to a pressure of 3.75 MPa.

Измеряют коэрцитивную силу Нс 20 труб, изготовленных из стали класса Х70, в том числе труб, бывших в эксплуатации. Устанавливают, что коэрцитивная сила металла трубы с минимальным значением Нс составляет 4,5 А/см, максимальным - 7,6 А/см. Выявляют две трубы с промежуточным значением Нс, например 5,9 и 6,35 А/см. Из труб вырезают четыре фрагмента металла (по одному из каждой трубы), из которых фрезерованием изготавливают по два образца. Один образец размерами 280×50×5 мм для измерения коэрцитивной силы при одновременном действии растягивающей нагрузки, другой - стандартный образец испытаний на статическое растяжение (ГОСТ 1497-84. Металлы. Методы испытания на растяжение).The coercive force H is measured from 20 pipes made of steel of class X70, including pipes that were in operation. It is established that the coercive force of the pipe metal with a minimum value of N s is 4.5 A / cm, and a maximum of 7.6 A / cm. Two tubes with an intermediate value of N s are detected, for example, 5.9 and 6.35 A / cm. Four metal fragments are cut from the pipes (one from each pipe), of which two samples are made by milling. One sample with dimensions of 280 × 50 × 5 mm for measuring the coercive force under the simultaneous action of tensile load, the other is a standard test sample for static tensile (GOST 1497-84. Metals. Methods of tensile testing).

Определяют, что при сниженном до величины 3,75 МПа давлении кольцевые напряжения в трубопроводе составляют 162,6 МПа.It is determined that when the pressure is reduced to a value of 3.75 MPa, the ring stresses in the pipeline are 162.6 MPa.

Последовательно зажимают образцы размерами 280×50×5 мм в захватах разрывной машины МР-100, создают в них растягивающее напряжение, равное 162,6 МПа, и измеряют коэрцитивную силу

Figure 00000002
.Sequentially clamp samples 280 × 50 × 5 mm in the grips of the MP-100 tensile testing machine, create a tensile stress of 162.6 MPa in them, and measure the coercive force
Figure 00000002
.

Испытывают стандартные образцы на статическое растяжение и определяют условный предел текучести металла каждого фрагмента σ0,2. Строят зависимость коэрцитивной силы

Figure 00000005
, измеренной при напряжении, соответствующем кольцевому напряжению от внутреннего давления при установки муфты (162,6 МПа) от условного предела текучести σ0,2 (фиг.1).Standard samples are tested for static tension and the conditional yield strength of the metal of each fragment is determined, σ 0.2 . Build coercive force dependency
Figure 00000005
, measured at a voltage corresponding to the annular stress from internal pressure when installing the coupling (162.6 MPa) from the conditional yield strength σ 0.2 (figure 1).

Участок газопровода 1 с трещиной 2 откапывают и удаляют с поверхности трубы изоляционное покрытие в виде полимерных лент (фиг.2). Трещина трубопровода образована в месте отклеивания изоляционного покрытия в виде складки, ориентированной вдоль трубопровода. Поверхность трубопровода механически очищают до металла, место дефекта - до шероховатости не более Rz 40.The gas pipeline section 1 with a crack 2 is dug out and the insulation coating in the form of polymer tapes is removed from the pipe surface (Fig. 2). A pipeline crack is formed at the place of peeling off of the insulation coating in the form of a fold oriented along the pipeline. The surface of the pipeline is mechanically cleaned to metal, the place of the defect - to a roughness of not more than R z 40.

При помощи ультразвукового дефектоскопа общего назначения определяют профиль трещины (фиг.3). По инструкции ВРД 39-1.10-023-2001 (Инструкция по обследованию и ремонту газопроводов, подверженных КРН, в шурфах. - М.: ИРЦ "Газпром", 2001. - с.22) определяют, что давление разрушения трубы с такой трещиной составляет 88,9 кг/см2.Using a general-purpose ultrasonic flaw detector, a crack profile is determined (FIG. 3). According to the instructions of the WFD 39-1.10-023-2001 (Instructions for the inspection and repair of gas pipelines exposed to SCC in pits. - M .: IRC "Gazprom", 2001. - p.22) determine that the fracture pressure of a pipe with such a crack is 88.9 kg / cm 2 .

По СНиП 2.05.06-85* устанавливают, что для участка газопровода III категории коэффициент условий работы при расчете на прочность, устойчивость и деформативность равен 0,9.According to SNiP 2.05.06-85 *, it is established that for a category III gas pipeline section, the coefficient of working conditions when calculating for strength, stability and deformability is 0.9.

Определяют отношение рабочего давления к давлению разрушения трубопровода с трещиной 75/88,9=0,843. Поскольку отношение не превышает коэффициент условий работы, принимают решение о целесообразности установки муфты на трубопровод III категории с имеющейся трещиной.The ratio of the working pressure to the fracture pressure of the pipeline with a crack 75 / 88.9 = 0.843 is determined. Since the ratio does not exceed the coefficient of working conditions, they decide on the advisability of installing the coupling on a category III pipeline with an existing crack.

Путем визуального осмотра поверхности трубы 1 в окрестности трещины 2 устанавливают и отмечают место прогнозируемого развития трещины 3 по признакам отсутствия приклеености покрытия к металлу трубы. Обычно в таком месте также наблюдают признаки воздействия коррозионной среды на поверхность трубы: наличие продуктов коррозии, коррозионных повреждений поверхности, изменение цвета поверхности металла.By visual inspection of the surface of the pipe 1 in the vicinity of the crack 2, the place of the predicted development of the crack 3 is established and marked on the grounds of the absence of adhesion of the coating to the metal of the pipe. Usually, signs of a corrosive environment affecting the pipe surface are also observed in such a place: the presence of corrosion products, corrosion damage to the surface, and a change in the color of the metal surface.

Измеряют коэрцитивную силу металла трубопровода на удалении от трещины в месте дефектной трубы с приклеенным покрытием

Figure 00000006
. По зависимости (фиг.2) определяют, что
Figure 00000007
соответствует условному пределу текучести σ0,2=520 МПа.The coercive force of the metal of the pipeline is measured at a distance from the crack in the place of the defective pipe with an adhesive coating
Figure 00000006
. According to the dependence (figure 2) determine that
Figure 00000007
corresponds to the conditional yield strength σ 0.2 = 520 MPa.

Начиная от каждой из вершин трещины пошагово, с шагом 5,0 см, измеряют величину

Figure 00000003
, перемещая датчик коэрцитиметра вдоль трубопровода в прогнозируемом направлении развития трещины. Определяют значения условного предела текучести, соответствующие измеренным значениям
Figure 00000003
. Строят распределение условного предела текучести в местах прогнозируемого развития трещины (фиг.5). Находят точки А и В, в которых условные пределы текучести превышают значение, полученное в месте с приклеенным покрытием (520 МПа) на 10%, т.е. составляют 572 МПа.Starting from each of the crack tips, step by step, with a step of 5.0 cm, measure
Figure 00000003
by moving the coercimetry sensor along the pipeline in the predicted direction of crack development. Determine the values of the conditional yield strength corresponding to the measured values
Figure 00000003
. The conditional yield stress distribution is built at the places of the predicted crack development (Fig. 5). Find points A and B at which the conditional yield strengths exceed the value obtained in a place with an adhesive coating (520 MPa) by 10%, i.e. amount to 572 MPa.

Измеряют расстояние между точками А и В (1,15 м) (фиг.3), изготавливают половины муфты длиной, равной расстоянию между точками А и В.The distance between points A and B (1.15 m) is measured (Fig. 3), half of the coupling is made with a length equal to the distance between points A and B.

Устанавливают муфту на трубопровод, обеспечивая совпадение краев муфты с точками А и В. Сваривают горизонтальными продольными швами половины муфты, закачивают твердеющий некоррозионно-активный полимерный материал в пространство между муфтой и трубой. Изолируют участок трубопровода с муфтой термоусаживающимися изоляционными материалами, засыпают трубопровод и восстанавливают в нем давление.The sleeve is installed on the pipeline, ensuring that the edges of the sleeve coincide with points A and B. The horizontal longitudinal seams of the sleeve are welded, and the hardening non-corrosive polymer material is pumped into the space between the sleeve and the pipe. Isolate the pipeline section with the sleeve with heat-shrinkable insulating materials, fill the pipeline and restore the pressure in it.

Claims (1)

Способ предотвращения развития трещиноподобных дефектов стенок трубопроводов, заключающийся в определении местоположения и характера дефекта, вскрытии трубопровода, удалении изоляционного покрытия и зачистке дефекта, уменьшении давления в трубопроводе, установке разъемной муфты, сварке горизонтальными продольными швами половин муфты, закачке твердеющего некоррозионно-активного полимерного материала в пространство между муфтой и трубопроводом, отличающийся тем, что при удалении покрытия на поверхности трубопровода определяют места прогнозируемого развития трещины по отсутствию приклеенности покрытия к трубопроводу, определяют размеры трещины ультразвуковым методом, устанавливают условный предел текучести материала трубопровода в месте трубопровода с приклеенным покрытием и в местах прогнозируемого развития трещины путем измерения коэрцитивной силы с помощью зависимости, предварительно полученной в процессе механических испытаний образцов материала, аналогичного материалу трубопровода, рассчитывают коэффициент отношения рабочего давления к давлению разрушения трубопровода с трещиной, установку муфты производят при условии непревышения расчетным коэффициентом допустимой величины для данных условий работы трубопровода, длину муфты выбирают из условия перекрытия муфтой мест трубопровода с увеличенным более чем на 10% условным пределом текучести по сравнению с местом с приклеенным покрытием.A way to prevent the development of crack-like defects in the walls of pipelines, which consists in determining the location and nature of the defect, opening the pipeline, removing the insulation coating and stripping the defect, reducing the pressure in the pipeline, installing a detachable coupling, welding horizontal couplings of the coupling halves, injecting a hardening non-corrosive polymer material in the space between the sleeve and the pipeline, characterized in that when removing the coating on the surface of the pipeline determine the month of the predicted crack development by the absence of adhesion of the coating to the pipeline, the crack dimensions are determined by the ultrasonic method, the conditional yield strength of the pipeline material is established at the place of the pipeline with the coating glued and at the places of the predicted crack development by measuring the coercive force using a relationship previously obtained during mechanical testing of samples material similar to the material of the pipeline, calculate the ratio of the working pressure to pressure p zrusheniya pipeline with a crack clutch setting is carried out at the condition not exceeding the permissible value calculation coefficient data for operating conditions of the pipeline, the sleeve length selected based on the overlap coupling seats pipe with increased by more than 10% proof stress in comparison with a coating adhered place.
RU2005126557/06A 2005-08-22 2005-08-22 Method of preventing pipeline walls against cracking RU2295088C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005126557/06A RU2295088C1 (en) 2005-08-22 2005-08-22 Method of preventing pipeline walls against cracking

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005126557/06A RU2295088C1 (en) 2005-08-22 2005-08-22 Method of preventing pipeline walls against cracking

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2295088C1 true RU2295088C1 (en) 2007-03-10

Family

ID=37992544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005126557/06A RU2295088C1 (en) 2005-08-22 2005-08-22 Method of preventing pipeline walls against cracking

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2295088C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2484359C1 (en) * 2011-11-01 2013-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "ВолгаУралСпецстрой" Method of pipeline repair and device to this end
RU2601782C1 (en) * 2015-06-10 2016-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Method for pipeline restoration and device for implementation thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2484359C1 (en) * 2011-11-01 2013-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "ВолгаУралСпецстрой" Method of pipeline repair and device to this end
RU2601782C1 (en) * 2015-06-10 2016-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Method for pipeline restoration and device for implementation thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nykyforchyn et al. Analysis and mechanical properties characterization of operated gas main elbow with hydrogen assisted large-scale delamination
Otegui et al. Weld failures in sleeve reinforcements of pipelines
KR101779453B1 (en) Method for assessing durability of jacket structure for recycling
Tkaczyk et al. Fatigue and fracture of mechanically lined pipes installed by reeling
US20090234590A1 (en) Method for improved crack detection and discrimination using circumferential magnetic flux leakage
Pépin et al. Qualification of Reeled Mechanically Lined Pipes for Fatigue Service
RU2295088C1 (en) Method of preventing pipeline walls against cracking
Jones et al. Reeled clad SCR weld fatigue qualification
Kiefner et al. The benefits and limitations of hydrostatic testing
RU2639599C2 (en) Method of rejection and repair of underground pipe lines
Nestleroth Pipeline in-line inspection challenges to ndt
Kirkwood et al. Can the pre-service hydrotest be eliminated?
Stanley An analysis of failures in coiled tubing
McDonnell et al. Identifying stress concentrations on buried steel pipelines using large standoff magnetometry technology
RU2516996C1 (en) Method of underwater pipeline repair
Darcis et al. Fatigue Performance of SMLS SCR Girth Welds: Comparison of Prefabrication-Type WPS
El-Batahgy et al. Fatigue failure of an offshore condensate recycle line in a natural gas production field
RU2325582C2 (en) Method of prevention of pipeline walls defects development
Rodrigues et al. Measurement of residual stresses in UOE-saw line pipes
Wang et al. Qualification of reeled clad SCR weld fatigue performance
Macdonald et al. Engineering critical assessment in the complex girth welds of clad and lined linepipe materials
Horn et al. Fatigue of risers and pipeline girth welds
Kania et al. Investigation and Assessment of Low-Frequency ERW Seam Imperfections by EMAT and CMFL ILI
Nowakowski et al. Metal Magnetic Memory method used for analyzing high-pressure gas pipelines
Riise et al. Experimental assessment of cracked tubular joints repaired with crack-deflecting holes and weld-toe grinding

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner