RU2690997C1 - Способ замены дефектного участка трубопровода - Google Patents

Способ замены дефектного участка трубопровода Download PDF

Info

Publication number
RU2690997C1
RU2690997C1 RU2018117191A RU2018117191A RU2690997C1 RU 2690997 C1 RU2690997 C1 RU 2690997C1 RU 2018117191 A RU2018117191 A RU 2018117191A RU 2018117191 A RU2018117191 A RU 2018117191A RU 2690997 C1 RU2690997 C1 RU 2690997C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipeline
cuts
section
defective
defective section
Prior art date
Application number
RU2018117191A
Other languages
English (en)
Inventor
Рамиль Назифович Бахтизин
Николай Константинович Криони
Аскар Джамилевич Мингажев
Искандер Рустемович Кузеев
Рустэм Ахмадуллович Амиров
Евгений Анатольевич Наумкин
Раис Калимуллович Давлеткулов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "РобоТритПайп"
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 "РобоТритПайп" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "РобоТритПайп"
Priority to RU2018117191A priority Critical patent/RU2690997C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2690997C1 publication Critical patent/RU2690997C1/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/024Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground
    • F16L1/028Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground in the ground
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/024Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground
    • F16L1/06Accessories therefor, e.g. anchors
    • F16L1/10Accessories therefor, e.g. anchors for aligning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта и, в частности, может быть использовано при ремонте магистрального трубопровода с заменой дефектного участка методом вырезки/врезки катушки. Способ замены дефектного участка трубопровода, включает обнаружение дефектного участка, оценку напряженно-деформированного состояния дефектного участка трубопровода, вырезку дефектного участка, центрирование труб, разметку, установку и сварку ремонтной «катушки» с трубами трубопровода. При оценке напряженно-деформированного состояния дефектного участка трубопровода определяют вид его упругой деформации и производят на дефектном участке следующие сквозные надрезы: при деформации сжатия продольные надрезы, относительно продольной оси трубопровода, при деформации растяжения и/или кручения надрезы в виде витков спирали относительно продольной оси трубопровода, при деформации изгиба поперечные надрезы со стороны действия растягивающих напряжений. Упомянутые надрезы производят до высвобождения упругой деформации дефектного участка трубопровода. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта и, в частности, может быть использовано при ремонте магистрального трубопровода с заменой дефектного участка методом вырезки/врезки катушки.
В процессе эксплуатации трубопровода при его аварийном ремонте возникает необходимость замены поврежденных труб с обеспечением надежной герметичности отремонтированного дефектного участка, с наименьшими повреждениями соседних участков трубопровода и при обеспечении безопасности производства ремонтных работ.
Известен способ замены дефектного участка трубопровода, заключающийся в опорожнении ремонтируемого участка, вырезке дефектной катушки, обеспечении изоляции горючих и взрывоопасных газов и жидкостей от мест сварки, установкой по концам труб прилегающих участков ремонтируемого трубопровода перекрывающих элементов, приварке новой катушки, подаче инертного газа в полость новой катушки, устанавливаемой между перекрывающими элементами, создании давления, несколько превышающего давление в прилегающих участках ремонтируемого трубопровода, и осуществлении процесса сварки (патент РФ №2249142, МПК F16L 1/028. Способ замены дефектного участка магистрального трубопровода. Опубл. 27.03.2005 г.)
Известен также способ ремонта трубопровода (Патент США. №9,851,021. МПК F16L 1/028. Method for removing from a terrain a buried pipe and a cutting machine used for actuating the method. 2017.) заключающийся в опорожнении ремонтируемого участка, вырезке дефектной катушки, обеспечении изоляции горючих и взрывоопасных газов и жидкостей от мест сварки, установкой по концам труб прилегающих участков ремонтируемого трубопровода перекрывающих элементов, приварке новой катушки, подаче инертного газа в полость новой катушки, устанавливаемой между перекрывающими элементами, создании давления, несколько превышающего давление в прилегающих участках ремонтируемого трубопровода, и осуществлении процесса сварки Изобретение включает также к машину для резки включающий режущее средство для выполнения надреза в стенке участка трубы, опорную часть и средства для стыковки, обеспечивающее одновременное воздействие на множество точек внутренней поверхности трубы, а также транспортировочные и грузоподъемные элементы.
Известен также способ вырезки участка трубопровода (патент РФ №2529972. МПК: F16L 1/024. Способ вырезки участка трубопровода. Опубл. 10.10.2014). Перед началом резания, согласно изобретению, вырезаемый участок трубопровода фиксируют с помощью грузоподъемного механизма и поддерживают до окончания вырезки. Резку труб осуществляют одновременно с двух концов трубопровода.
Известен также способ замены дефектного участка трубопровода, который включает вырезку дефектного участка - катушки, подготовку концов трубопровода под монтаж и сварку, подготовку новой катушки (вставки), подгонку новой катушки по месту сварки, прихватку и сварку новой катушки в трубопровод и осуществление контроля проводимых сварочно-монтажных работ (Руководящий документ "Инструкция по ликвидации аварий и повреждений на магистральных нефтепроводах". РД 39. -110. -91. ИПТЭР, г. Уфа. 1992 г. (с. 51.))
Недостатком известных способов является низкая безопасность производства ремонтных работ, высокая вероятность возникновения дефектов на соседних участках трубопровода в результате силового технологического воздействия при замене «катушки».
Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ замены дефектного участка трубопровода, включающий обнаружение дефектного участка, рытье котлована для высвобождения трубопровода, оценку напряженно-деформированного состояния дефектного участка трубопровода, вырезку дефектного участка, центрирование труб, разметку, установку и сварку ремонтной «катушки» с трубами трубопровода (патент РФ №2298717. МПК F16L 1/00. Способ ремонта магистрального трубопровода. Опубл. 10.05.2007 г.) При этом при высвобождении трубопровода обеспечивают образование, после его вырезки короткой и длинной труб, что облегчает центрирование труб регулированием положения длинной трубы Недостатком прототипа также является низкая безопасность производства ремонтных работ, высокая вероятность возникновения дефектов на соседних участках трубопровода в результате силового технологического воздействия при замене «катушки» и ударного характера высвобождения упругих сил при разрезке трубопровода. Кроме того, высвобождение длинного участка трубы связано с повышением трудоемкости работ, а длинный участок трубы подвергается значительной деформации в месте его перехода в грунт, где, к тому же образуется концентратор напряжения.
Задача изобретения - обеспечение возможности безопасного выполнения работ по замене дефектного участка трубопровода, устранение негативного эффекта от высвобождения упругих сил при разрезке трубопровода и снижение вероятности возникновения дефектов на соседних участках трубопровода в результате силового технологического воздействия при замене «катушки».
Технический результат заключается в устранении негативного эффекта от высвобождения упругих сил при разрезке трубопровода.
Указанная задача решается, а технический результат достигается тем, что способ замены дефектного участка трубопровода, включающий обнаружение дефектного участка, оценку напряженно-деформированного состояния дефектного участка трубопровода, вырезку дефектного участка, центрирование труб, разметку, установку и сварку ремонтной «катушки» с трубами трубопровода, в отличие от прототипа при оценке напряженно-деформированного состояния дефектного участка трубопровода определяют вид его упругой деформации и производят на дефектном участке следующие сквозные надрезы: при деформации сжатия продольные, относительно продольной оси трубопровода надрезы, при деформации растяжения и/или кручения надрезы в виде витков спирали относительно продольной оси трубопровода, при деформации изгиба поперечные надрезы со стороны действия растягивающих напряжений, причем упомянутые надрезы проводят до высвобождения упругой деформации дефектного участка трубопровода.
Кроме того, способ предусматривает следующие дополнительные приемы: при упругой деформации кручения надрезы производят в направлении, противоположном действию крутящего момента, обеспечивающего раскрытие надреза при высвобождении упругой деформации; при производстве на дефектном участке сквозных надрезов с использованием машин для безогневой резки производят их монтаж на обрабатываемом надрезами участке трубопровода, производят резание трубопровода по заданной схеме производства надрезов машинами для резки при скорости вращения дискового режущего инструмента от 500 до 800 об/мин при его диаметре не более 0,25 м, а обрабатываемый участок трубопровода поддерживают с помощью грузоподъемного устройства; перед осуществлением надреза в его начале высверливают отверстие диаметром равным 1,5…3,0 ширины надреза; с обеих сторон участка, обрабатываемого надрезами устанавливают разъемные хомуты с окнами для сварки, используют их как поддерживающие устройства при вырезке и удалении дефектного участка с надрезами, а при установке новой катушки используют как центрирующие устройства, располагая их на местах стыка трубы с катушкой и производя прихватку сваркой через окна в хомутах, затем хомуты удаляют и производят окончательную приварку катушки к трубе.
Способ замены дефектного участка трубопровода иллюстрируется следующими рисунками. На фиг. 1 представлен участок трубопровода продольном разрезе в зоне ремонта, на фиг. 2-6 схемы высвобождения (снятия) упругих деформаций путем сквозной надрезки дефектного участка трубопровода: фиг. 2 - при деформациях сжатия фиг. 3 - при деформациях растяжения; фиг. 4 - при деформациях кручения; фиг. 5 - при совместном действии деформаций кручения и растяжения; фиг. 6 - при деформациях изгиба. (фиг. 2а, фиг. 3а, фиг. 4а, фиг. 5а и фиг. 6а - схема надрезки трубопровода; фиг. 2б, фиг. 3б, фиг. 4б, фиг. 5б и фиг. 6б - схема компенсации упругих сил в трубопроводе при раскрытии сквозного надреза; фиг. 2в, фиг. 3в, фиг. 4в, фиг. 5в и фиг. 6в - трубопровод с удаленным дефектным участком; фиг. 2г, фиг. 3г, фиг. 4г, фиг. 5г и фиг. 6г - трубопровод с вваренной катушкой). Фигуры 1 - 6 содержат: 1 - котлован, 2 - трубопровод; 3 - дефектный участок; 4 - сквозные надрезы; 5 - раскрытие в зоне надреза; 6 - ремонтная "катушка".
Предлагаемый способ ремонта трубопровода осуществляют следующим образом.
После обнаружения дефектного участка в месте его расположения (в случае расположения трубопровода в грунте) роют котлован 1 (фиг. 1) и высвобождают трубопровод 2. На трубопроводе находят дефектный участок 3 и очерчивают границы его вырезки. Далее, одним из известных способов (магнитным, акустическим, вихретоковым и т.д.) производят оценку напряженно-деформированного состояния дефектного участка трубопровода, определяя вид его упругой деформации. В зависимости от действующего вида упругой деформации на дефектном участке трубопровода производят следующие сквозные надрезы. 1) При деформации сжатия продольные надрезы, относительно продольной оси трубопровода (фиг. 2). В этом случае одновременно с одной из сторон трубопровода 2 на его дефектном участке 3 делают несколько (три или более) сквозных продольных надрезов 4 (фиг. 2а) при этом происходит их раскрытие 5 (фиг. 2б) под действием сил сжатия и высвобождение последних. Надрезы 4 необходимо производить до полного высвобождения упругих сил сжатия. После снятия упругих сил в трубопроводе 2 производят удаление его дефектного участка 3 (фиг. 2в), центрирование труб, разметку, установку и сварку ремонтной «катушки» 6 с трубами трубопровода (фиг. 2г)
2) При деформации растяжения и/или кручения (фиг. 3, фиг 4, фиг. 5) производят надрезы на дефектном участке в виде витков спирали (фиг. 3а, фиг 4а, фиг. 5а) относительно продольной оси трубопровода. В этом случае одновременно с одной из сторон трубопровода 2 на его дефектном участке 3 делают несколько (один или более) сквозных надрезов в виде витков спирали 4 (фиг. 3а, фиг 4а, фиг. 5а) при этом происходит их раскрытие в виде витков цилиндрической пружины 5 (фиг. 3б, фиг. 4б, фиг. 5б) под действием сил растяжения и/или кручения и высвобождение последних. Надрезы 4 необходимо производить до полного высвобождения упругих сил растяжения и/или кручения. После снятия упругих сил в трубопроводе 2 производят удаление его дефектного участка 3 (фиг. 3в, фиг. 4в, фиг. 5) и приварку ремонтной катушки 6 (фиг. 3г, фиг. 4г, фиг. 5г).
3) При деформации изгиба выполняют поперечные надрезы со стороны действия растягивающих напряжений (фиг. 6). В этом случае со стороны действия растягивающих напряжений трубопровода 2 на его дефектном участке 3 одновременно делают несколько (три или более) сквозных продольных надрезов 4 (фиг. 6а) при этом происходит их раскрытие 5 (фиг. 6б) под действием изгибающих сил и происходит высвобождение последних. Надрезы 4 необходимо производить до полного высвобождения упругих сил. После снятия упругих сил в трубопроводе 2 производят удаление его дефектного участка 3 (фиг. 6в), центрирование труб, разметку, установку и сварку ремонтной «катушки» 6 с трубами трубопровода (фиг. 6г) Сквозные надрезы и вырезку участка трубы можно делать как огневыми, так и механическими способами. После окончания центрирования труб торцы труб должны быть подрезаны в плоскости, перпендикулярной оси трубы. Ремонтную "катушку" изготавливают по длине вырезанного дефектного участка трубопровода.

Claims (5)

1. Способ замены дефектного участка трубопровода, включающий обнаружение дефектного участка, оценку напряженно-деформированного состояния дефектного участка трубопровода, вырезку дефектного участка, центрирование труб, разметку, установку и сварку ремонтной «катушки» с трубами трубопровода, отличающийся тем, что при оценке напряженно-деформированного состояния дефектного участка трубопровода определяют вид его упругой деформации и производят на дефектном участке следующие сквозные надрезы: при деформации сжатия продольные надрезы, относительно продольной оси трубопровода, при деформации растяжения и/или кручения надрезы в виде витков спирали относительно продольной оси трубопровода, при деформации изгиба поперечные надрезы со стороны действия растягивающих напряжений, причем упомянутые надрезы производят до высвобождения упругой деформации дефектного участка трубопровода.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при упругой деформации кручения надрезы производят в направлении, противоположном действию крутящего момента, обеспечивающего раскрытие надреза при высвобождении упругой деформации.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при производстве на дефектном участке сквозных надрезов с использованием машин для безогневой резки производят их монтаж на обрабатываемом надрезами участке трубопровода, производят резание трубопровода по заданной схеме производства надрезов машинами для резки при скорости вращения дискового режущего инструмента от 500 до 800 об/мин при его диаметре не более 0,25 м, а обрабатываемый участок трубопровода поддерживают с помощью грузоподъемного устройства.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед осуществлением надреза в его начале высверливают отверстие диаметром равным 1,5... 3,0 ширины надреза.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что с обеих сторон участка, обрабатываемого надрезами устанавливают разъемные хомуты с окнами для сварки, используют их как поддерживающие устройства при вырезке и удалении дефектного участка с надрезами, а при установке новой катушки используют как центрирующие устройства, располагая их на местах стыка трубы с катушкой и производя прихватку сваркой через окна в хомутах, затем хомуты удаляют и производят окончательную приварку катушки к трубе.
RU2018117191A 2018-05-08 2018-05-08 Способ замены дефектного участка трубопровода RU2690997C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018117191A RU2690997C1 (ru) 2018-05-08 2018-05-08 Способ замены дефектного участка трубопровода

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018117191A RU2690997C1 (ru) 2018-05-08 2018-05-08 Способ замены дефектного участка трубопровода

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2690997C1 true RU2690997C1 (ru) 2019-06-07

Family

ID=67037461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018117191A RU2690997C1 (ru) 2018-05-08 2018-05-08 Способ замены дефектного участка трубопровода

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2690997C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2791795C1 (ru) * 2022-11-30 2023-03-13 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Способ ремонта дефектных участков магистральных трубопроводов

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1613784A1 (ru) * 1988-02-08 1990-12-15 В. Д. Куртов, И. В. Гнатюк, К. А. Забелла и В. В. Гаршин Способ ремонта трубопровода
RU2076988C1 (ru) * 1994-08-30 1997-04-10 Научно-исследовательский и проектный институт "Севернипигаз" Способ ремонта трубопровода, деформированного изгибом
RU2298717C1 (ru) * 2005-11-30 2007-05-10 Пензенский государственный университет (ПГУ) Способ ремонта магистрального трубопровода
RU2016139934A (ru) * 2016-10-10 2018-04-10 Юрий Геннадиевич Матвеев Способ ремонта дефектных участков трубопровода в траншее и устройство для его осуществления

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1613784A1 (ru) * 1988-02-08 1990-12-15 В. Д. Куртов, И. В. Гнатюк, К. А. Забелла и В. В. Гаршин Способ ремонта трубопровода
RU2076988C1 (ru) * 1994-08-30 1997-04-10 Научно-исследовательский и проектный институт "Севернипигаз" Способ ремонта трубопровода, деформированного изгибом
RU2298717C1 (ru) * 2005-11-30 2007-05-10 Пензенский государственный университет (ПГУ) Способ ремонта магистрального трубопровода
RU2016139934A (ru) * 2016-10-10 2018-04-10 Юрий Геннадиевич Матвеев Способ ремонта дефектных участков трубопровода в траншее и устройство для его осуществления

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2791795C1 (ru) * 2022-11-30 2023-03-13 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Способ ремонта дефектных участков магистральных трубопроводов

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100147047A1 (en) Method of Making an Udersea Pipe, the Method Including Peening Assembly Welds Inside the Pipe
JP5441114B2 (ja) 鋼構造物の疲労き裂補修構造及び補修方法
RU2690997C1 (ru) Способ замены дефектного участка трубопровода
US20060284417A1 (en) Method of impeding crack propagation
US20100294016A1 (en) System and Method for Removal of Dents from Wind Turbine Masts
JP4404905B2 (ja) 鋼管の品質特性および品質特異性を圧力検査により検査するための方法
AU2014204559B2 (en) Structural connectors for dragline boom and mast tubular clusters and method for repair, reinforcement and life extension of dragline booms and masts
RU2708758C2 (ru) Способ ремонта дефектных участков трубопровода в траншее
CN107782592B (zh) 环焊缝裂纹缺陷制作方法及系统
JP7248310B2 (ja) 管路に破断誘導部を構成する工法
CN103624479A (zh) 修复钢结构疲劳裂纹的方法
RU2791795C1 (ru) Способ ремонта дефектных участков магистральных трубопроводов
RU2295088C1 (ru) Способ предотвращения развития дефектов стенок трубопроводов
Pépin et al. Engineering Critical Assessment of Triple-Point Flaws in Mechanically Lined Pipes
Hval et al. Fatigue Performance of Submarine Pipeline Girth Welds Installed by S-Lay and Reeling
JP5505280B2 (ja) 鋼構造物の使用限界予測手法
RU2616735C1 (ru) Способ ремонта дефектного участка трубопровода надземной прокладки
Barth et al. Fatigue behavior of welded diaphragm-to-beam connections
Liu et al. Integrity Assessment of Post-Peak-Moment Wrinkles
Rezaie et al. A parametric study of critical buckling force in snaked lay pipelines under HP/HT condition
Sriskandarajah et al. Effect of reeling installation on weld residual stress in pipeline girth welds
RU2345875C2 (ru) Способ правки концов труб перед их сваркой встык
Zhou et al. Reeled CRA Clad/Lined Pipeline Installation: Seastate Optimisation From Fatigue and Fracture Perspective
Hall et al. Technology Qualification for Small Diameter/Thickwall Reelable DSAWL Linepipe
JP2012241727A (ja) 既設管の更新工法