RU2629853C1

RU2629853C1 - Pipeline recovery method

Info

Publication number: RU2629853C1
Application number: RU2016139289A
Authority: RU
Inventors: Лев Владимирович Ким; Александр Тевьевич Беккер; Антон Васильевич Погодаев
Original assignee: Акционерное общество "Дальневосточная генерирующая компания"
Priority date: 2016-10-06
Filing date: 2016-10-06
Publication date: 2017-09-04

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: in the pipeline recovery method, when it is examined, there are areas with deterioration of more than 10%, the force layer is formed on the outer surface of the worn sections, provide cleaning of the inner surface of the worn sections and apply the primer and backfilling coating on the cleaned inner surface after reaching 70% of the design strength of the external power layer.

EFFECT: strength provision of the pipeline repaired sections with great wear.

2 cl, dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к способам восстановления работоспособного состояния изношенных трубопроводов.The invention relates to methods for restoring the working condition of worn pipelines.

Уровень техникиState of the art

Известен способ восстановления трубопровода, заключающийся в очистке трубопровода от отложений, нанесении защитного покрытия на свежеочищенную поверхность, тампонировании трубопровода с одновременным заполнением дефектных полостей покрывающим раствором (RU 2449205, 2010). Недостатком этого способа является то, что ремонт поврежденных участков производится без укрепления стенок трубопровода.A known method of pipeline restoration, which consists in cleaning the pipeline from deposits, applying a protective coating to a freshly cleaned surface, plugging the pipeline with the simultaneous filling of defective cavities with a coating solution (RU 2449205, 2010). The disadvantage of this method is that the repair of damaged areas is carried out without strengthening the walls of the pipeline.

Известен способ восстановления трубопровода, предусматривающий осмотр трубопровода, очистку его внутренней поверхности от коррозии и наслоений, нанесение грунтовочно-тампонажного слоя и формирование несуще-силового слоя, укрепляющего стенки трубопровода (RU 2324103, 2008). Указанные слои последовательно наносятся под давлением на внутреннюю поверхность трубопровода.A known method of restoring a pipeline, which involves inspecting the pipeline, cleaning its internal surface from corrosion and deposits, applying a primer-cement layer and the formation of a supporting-strength layer that strengthens the walls of the pipeline (RU 2324103, 2008). These layers are successively applied under pressure to the inner surface of the pipeline.

Этот способ принят в качестве прототипа. Недостаток прототипа состоит в том, что несуще-силовой и грунтовочно-тампонажный слои формируются в полости трубопровода, уменьшая его свободное сечение и пропускную способность, а давление на стенки трубопровода достигает 10 атм, что может вызвать разрушение участков с изношенностью более 10%.This method is adopted as a prototype. The disadvantage of the prototype is that the non-essential-power and primer-cement layers are formed in the cavity of the pipeline, reducing its free section and throughput, and the pressure on the walls of the pipeline reaches 10 atm, which can cause the destruction of sections with a depreciation of more than 10%.

Раскрытие существа изобретенияDisclosure of the invention

Задачей, на решение которой направлен заявленный способ, является обеспечение восстановления сильно (свыше 10%) изношенных участков трубопроводов.The task to which the claimed method is directed is to ensure the restoration of heavily (over 10%) worn sections of pipelines.

Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого способа, заключается в обеспечении прочности отремонтированных участков трубопровода с большим износом. При этом практически сохраняется пропускная способность отремонтированных участков.The technical result achieved by using the proposed method is to ensure the strength of the repaired sections of the pipeline with great wear. At the same time, the throughput of the repaired areas is practically preserved.

Указанный результат достигается тем, что в способе восстановления трубопровода, предусматривающем осмотр трубопровода, очистку его внутренней поверхности, нанесение грунтовочно-тампонажного покрытия и формирование силового слоя, при осмотре выявляют участки трубопровода с износом более 10%, формируют силовой слой на наружной поверхности изношенных участков, очистку внутренней поверхности изношенных участков производят после формирования силового слоя, а грунтовочно-тампонажное покрытие наносят на очищенную внутреннюю поверхность после достижения 70% проектной прочности наружного силового слоя.This result is achieved by the fact that in the method of restoring the pipeline, which involves inspecting the pipeline, cleaning its inner surface, applying a primer-cement coating and forming a power layer, when inspecting, sections of the pipeline with wear of more than 10% are detected, a power layer is formed on the outer surface of the worn sections, the inner surface of the worn areas is cleaned after the formation of the power layer, and the primer-cement coating is applied to the cleaned inner surface After reaching 70% of the design strength of the outer circuit layer.

Способ имеет развитие, состоящее в том, что толщину наружного силового слоя варьируют в соответствии со степенью изношенности выявленных участков. Это позволяет уменьшить расход материала на формирование наружного силового слоя.The method has a development consisting in the fact that the thickness of the outer power layer varies in accordance with the degree of deterioration of the identified areas. This allows you to reduce the consumption of material on the formation of the outer force layer.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг. 1 показано сечение восстанавливаемого трубопровода на этапе формирования наружного силового слоя. На фиг. 2 показано сечение восстанавливаемого трубопровода на этапе его очистки. На фиг. 3 показано сечение восстанавливаемого трубопровода на этапе нанесения внутреннего грунтовочно-тампонажного покрытия. На фиг. 4 показано сечение восстановленного трубопровода.In FIG. 1 shows a cross section of a restored pipeline at the stage of formation of the outer power layer. In FIG. 2 shows a cross section of the restored pipeline at the stage of its cleaning. In FIG. 3 shows a cross section of the restored pipeline at the stage of applying the internal primer-cement coating. In FIG. 4 shows a cross section of a restored pipeline.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Восстанавливаемый трубопровод предназначен для транспортировки жидкости (например, морской воды, используемой для охлаждения технологического оборудования ТЭЦ). Трубопровод может быть как подземным, так и надземным.The reconstructed pipeline is designed to transport liquid (for example, sea water used to cool the technological equipment of a thermal power plant). The pipeline can be both underground and elevated.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Выводят трубопровод из эксплуатации, освобождают ремонтируемый трубопровод от жидкости, снимают запорную арматуру с концов ремонтируемого участка для обеспечения возможности ввода в трубопровод средства телеметрического осмотра (теледиагностики). После этого ожидают неделю для вымирания (из-за отсутствия воды) организмов обрастания внутри трубопровода.The pipeline is taken out of operation, the repaired pipeline is exempted from the liquid, the stop valves are removed from the ends of the repaired section to ensure the possibility of introducing telemetric inspection means (telediagnostics) into the pipeline. After this, a week is expected for extinction (due to lack of water) of fouling organisms inside the pipeline.

Перед началом восстановительных работ для определения фактического состояния трубопровода проводят его осмотр, позволяющий установить отсутствие препятствий перемещению механизмов в полости трубопровода. Такими препятствиями могут быть неправильно произведенная врезка, посторонние предметы, отложения на стенках трубопровода, а также сквозная коррозия.Before starting restoration work to determine the actual state of the pipeline, it is inspected to establish the absence of obstacles to the movement of mechanisms in the cavity of the pipeline. Such obstacles can be improper insertion, foreign objects, deposits on the walls of the pipeline, as well as through corrosion.

Для осмотра внутренней поверхности трубопровода используют известное средство теледиагностики, включающее самоходный дистанционно управляемый робот, снабженный двумя телекамерами (по меньшей мере одна из которых кругового обзора) и системами определения координат местонахождения робота, определения углов наклона участков трубопровода бесконтактным толщиномером, трассо- и течеискателями. Если позволяют размеры сечения трубопровода, то визуальный осмотр его внутренней поверхности производит инспектор.To inspect the inner surface of the pipeline, a well-known telediagnostic tool is used, including a self-propelled remotely controlled robot equipped with two television cameras (at least one of which is a circular view) and systems for determining the coordinates of the location of the robot, determining the angles of inclination of pipeline sections with a non-contact thickness gauge, track and leak detectors. If the dimensions of the cross-section of the pipeline allow, then an inspector performs a visual inspection of its inner surface.

В процессе осмотра осуществляют замеры толщины стенки 1 трубопровода и выявляют участки с большим износом (более 10%). При выявлении таких участков фиксируют их местоположение, соотнося его с внешней стороной трубопровода. Если на внутренней поверхности трубопровода нет явных препятствий, осмотр заканчивают, средство осмотра извлекают из трубопровода. В случае обнаружения препятствий проводят мероприятия по их устранению.In the process of inspection, measurements are made of the wall thickness 1 of the pipeline and areas with high wear (more than 10%) are identified. When identifying such sections, their location is fixed, correlating it with the outside of the pipeline. If there are no obvious obstacles on the inner surface of the pipeline, the inspection is completed, the inspection means is removed from the pipeline. If obstacles are found, measures are taken to eliminate them.

Если трубопровод находится в земле, то обнажают его участки, соответствующие местоположению участков с большим износом стенок.If the pipeline is in the ground, then expose its sections corresponding to the location of sections with a large deterioration of the walls.

Затем приступают к формированию наружного силового слоя 2 (фиг. 1). Устанавливают опалубку 3, подпирая ее временными опорами 4. Опалубка 3 конструктивно не отличается от известных опалубок сходного назначения и состоит из двух разъемных половин, соединяемых друг с другом. Один торец опалубки 3 плотно контактирует с соседним ранее сформированным участком наружного слоя 2, а другой перекрывают, например, двумя витками резинового шланга. Ввод бетона в зазор между опалубкой 3 и внешней поверхностью стенки 1 трубопровода осуществляют через патрубки 5, размещенные в верхней части опалубки 3. Зазор между опалубкой 3 и поверхностью стенки 1 трубопровода задает толщину слоя 2, который должен предотвращать разрушение стенки 1 при давлениях, используемых в процессе формирования на ее внутренней поверхности грунтовочно-тампонажного покрытия 6 (фиг. 3 и 4).Then proceed to the formation of the outer force layer 2 (Fig. 1). The formwork 3 is installed, supporting it with temporary supports 4. The formwork 3 is not structurally different from the known formwork of similar purpose and consists of two split halves that are connected to each other. One end of the formwork 3 is in close contact with a neighboring previously formed portion of the outer layer 2, and the other is blocked, for example, by two turns of a rubber hose. The input of concrete into the gap between the formwork 3 and the outer surface of the wall 1 of the pipeline is carried out through nozzles 5 located in the upper part of the formwork 3. The gap between the formwork 3 and the surface of the wall 1 of the pipeline defines the thickness of layer 2, which should prevent the destruction of wall 1 at the pressures used in the formation process on its inner surface of the primer-cement coating 6 (Fig. 3 and 4).

Требуемая толщина слоя 2 для диаметров трубопроводов от 300 до 3000 мм в зависимости от степени изношенности ремонтируемых участков лежит в пределах 8-15 см.The required thickness of layer 2 for pipeline diameters from 300 to 3000 mm, depending on the degree of deterioration of the repaired sections, is within 8-15 cm.

Для формирования наружного силового слоя 2 используют самоуплотняющийся бетонный раствор (например, содержащий портландцемент марки 400 или 500, песок фракции 0,1-2,0 мм, мелкий щебень, зольную пыль или молотый известняк, пластификатор) или бетон обычного состава (с уплотнением, например вибрационным). В последнем случае виброинструмент вводят в контакт с бетоном через патрубок 5 или вибровоздействие прилагают к опалубке 3.For the formation of the outer force layer 2, a self-compacting concrete mortar (for example, containing Portland cement of grade 400 or 500, sand fractions of 0.1-2.0 mm, fine gravel, fly ash or ground limestone, a plasticizer) or concrete of normal composition (with compaction, e.g. vibrating). In the latter case, the vibrating tool is brought into contact with concrete through the pipe 5 or vibration exposure is applied to the formwork 3.

После схватывания бетона и снятия опалубки 3 приступают к очистке внутренней поверхности ремонтируемого участка трубопровода для подготовки к нанесению покрытия 6.After setting the concrete and removing the formwork 3, they begin to clean the inner surface of the repaired section of the pipeline in preparation for coating 6.

Для очистки может быть использован очистной снаряд известной конструкции, например, выполненный в виде показанной на фиг. 2 камеры 7 на катках 8, перемещающейся внутри трубопровода. При этом камера 7 снабжена радиально ориентированными соплами 9, отклоненными в сторону, противоположную направлению движения снаряда. Камера 7 подключена гофрированным резиновым рукавом к насосу, обеспечивающему подвод воды в нее под давлением р=2-5 атм, что заставляет очистной снаряд двигаться и одновременно очищать внутреннюю поверхность трубопровода. Для подачи жидкости используют стандартный насос с производительностью 10-20 м³/мин на 0,1 м² сечения трубопровода.For cleaning, a projectile of known design can be used, for example, made in the form shown in FIG. 2 chambers 7 on rollers 8 moving inside the pipeline. In this case, the chamber 7 is equipped with radially oriented nozzles 9, deflected in the direction opposite to the direction of movement of the projectile. The chamber 7 is connected by a corrugated rubber sleeve to the pump, which provides water supply to it under a pressure of p = 2-5 atm, which makes the projectile move and at the same time clean the inner surface of the pipeline. To supply fluid, use a standard pump with a capacity of 10-20 m ³ / min per 0.1 m ² pipe section.

После очистки на внутреннюю поверхность стенки 1 трубопровода наносят грунтовочно-тампонажное покрытие 6 в виде цементно-песчаного раствора, например, содержащего сульфатостойкий портландцемент марки 500, песок фракции 0,1-1,5 мм, микрокремнезем М85, суперпластификатор С-3, подсмольную воду (жидкий продукт пиролиза каменных углей) и воду. Возможно использование полимерных растворов.After cleaning, the primer-cement slurry coating 6 is applied to the inner surface of the wall 1 of the pipeline in the form of a cement-sand mortar, for example, containing sulfate-resistant Portland cement grade 500, sand fractions of 0.1-1.5 mm, silica fume M85, superplasticizer C-3, ground resin water (liquid product of coal pyrolysis) and water. It is possible to use polymer solutions.

Нанесение покрытия 6 начинают после достижения 70% прочности наружного силового слоя 2, как правило, не ранее чем через 2 суток. При этом прочность материала слоя 2 составляет не менее 15 МПа, успешно выдерживается давление, используемое при нанесении покрытия 6, и соответственно обеспечивается высокая прочность отремонтированных участков трубопровода.Coating 6 is started after 70% of the strength of the outer force layer 2 is reached, as a rule, not earlier than after 2 days. In this case, the strength of the material of layer 2 is at least 15 MPa, the pressure used during coating 6 is successfully maintained, and accordingly, the high strength of the repaired sections of the pipeline is ensured.

Нанесение покрытия 6 производят путем центробежного набрызга соответствующего раствора на внутреннюю поверхность трубопровода с помощью облицовочной машины, которую заводят в трубопровод. Облицовочная машина, включающая емкость 10 и подвижную тележку 11, перемещается в полости трубопровода, оставляя за собой нанесенное грунтовочно-тампонажное покрытие 6. При этом раствор для покрытия 6 подают в емкость 10, снабженную напорно-подающим механизмом 12, обеспечивающим подачу раствора в метательную головку 13 с вращающимися лопатками, которые набрасывают смесь на внутреннюю стенку 1 трубопровода.Coating 6 is produced by centrifugal spraying of the appropriate solution on the inner surface of the pipeline using a lining machine, which lead into the pipeline. The lining machine, including the tank 10 and the movable trolley 11, moves in the cavity of the pipeline, leaving behind the applied primer-cementing coating 6. In this case, the solution for coating 6 is fed into the tank 10, equipped with a pressure-feeding mechanism 12, which provides the solution in the throwing head 13 with rotating blades that spray the mixture onto the inner wall 1 of the pipeline.

После окончания восстановительных работ использованное оборудование извлекают, сделанные технологические вырезы заваривают и, если восстановленный участок трубопровода является подземным, его засыпают грунтом.After completion of the restoration work, the used equipment is removed, the technological cuts made are brewed and, if the restored section of the pipeline is underground, it is covered with soil.

Предложенная совокупность действий в заявленной последовательности (осмотр и выявление участков с износом более 10%, формирование наружного силового слоя, последующая очистка внутренней поверхности участков трубопровода и нанесение на очищенную поверхность грунтовочно-тампонажного покрытия после достижения 70% прочности наружного силового слоя) позволяет восстановить прочность участков трубопровода с большим износом.The proposed set of actions in the declared sequence (inspection and identification of areas with wear of more than 10%, the formation of the outer force layer, the subsequent cleaning of the inner surface of the pipeline sections and the application of a primer-cement coating on the cleaned surface after reaching 70% of the strength of the outer force layer) allows you to restore the strength of the sections pipeline with a lot of wear.

Claims

1. A method of restoring a pipeline, which involves inspecting the pipeline, cleaning its inner surface, applying a primer and cement coating and forming a power layer, characterized in that during the inspection, sections of the pipeline with wear more than 10% are detected, a power layer is formed on the outer surface of the worn sections, cleaning the inner surface of the worn sections is produced after the formation of the power layer, and the primer-cement coating is applied to the cleaned inner surface after reaching 70% p oektnoy power strength of the outer layer.

2. The method according to p. 1, characterized in that the thickness of the outer power layer varies in accordance with the degree of deterioration of the identified areas.