RU2714021C2 - Method of trenchless sanitization of worn-out pipelines - Google Patents

Method of trenchless sanitization of worn-out pipelines Download PDF

Info

Publication number
RU2714021C2
RU2714021C2 RU2018110174A RU2018110174A RU2714021C2 RU 2714021 C2 RU2714021 C2 RU 2714021C2 RU 2018110174 A RU2018110174 A RU 2018110174A RU 2018110174 A RU2018110174 A RU 2018110174A RU 2714021 C2 RU2714021 C2 RU 2714021C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
liner
pipeline
sanitized
section
length
Prior art date
Application number
RU2018110174A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2018110174A3 (en
RU2018110174A (en
Inventor
Хаджи-Мурат Хусинович Хатукаев
Арсен Муратович Хатукаев
Original Assignee
Хаджи-Мурат Хусинович Хатукаев
Арсен Муратович Хатукаев
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 Хаджи-Мурат Хусинович Хатукаев, Арсен Муратович Хатукаев filed Critical Хаджи-Мурат Хусинович Хатукаев
Priority to RU2018110174A priority Critical patent/RU2714021C2/en
Publication of RU2018110174A3 publication Critical patent/RU2018110174A3/ru
Publication of RU2018110174A publication Critical patent/RU2018110174A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2714021C2 publication Critical patent/RU2714021C2/en

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
    • F16L1/032Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground in the ground the pipes being continuous
    • 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
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/16Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders
    • F16L55/162Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe
    • F16L55/165Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe a pipe or flexible liner being inserted in the damaged section

Landscapes

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

Abstract

FIELD: pipelines.
SUBSTANCE: method involves preliminary cleaning of pipeline equipped with flanges of sanitized section with further broaching of non-metallic liner. Length of the liner, after drawing through the sanitized section of the pipeline, is made larger than the length of the named section by value lk, determined by the proposed mathematical expression. Stretching is performed so that from each end of section of sanitized pipeline the liner projects outwards by value 0.5 lk adjacent to both end steel flanges of the sanitized section of the pipeline. Metal yokes securing the liner section located inside the sanitized pipeline are installed on the sections of the liner projecting outside the flanges. Polyethylene bushings are welded to the ends of the liner protruding sections, after which the yokes are removed. Then liner bush, which has reducing properties under any climatic conditions of operations, expanding in diameter and reducing length under action of temperature deformation, tightly adjacent to surface of steel flanges of pipeline. Steel flanges of the sanitized sections of the pipeline are connected, for example, with a bolt joint, thus ensuring tightness of joints. Reclamation of pipeline sections up to 1000 m long is possible. Along the length of the liner, longitudinal furrows are made having depth that does not affect its strength. Liner can be a polyethylene liner with specified properties.
EFFECT: invention relates to repair and reconditioning of worn-out pipelines by trenchless method, as well as protection of new pipelines against corrosion and rivulets wear at performance of works in conditions of cold climate of Siberia.
5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к ремонту и восстановлению изношенных трубопроводов бестраншейным способом, а также защите новых трубопроводов от коррозионного и ручейкового износа в нефтегазовой отрасли при ведении работ при отрицательных температурах (до минус 40°С) в условиях холодного климата, например, климата Сибири.The invention relates to the repair and restoration of worn pipelines in a trenchless manner, as well as the protection of new pipelines from corrosion and brook wear in the oil and gas industry when working at low temperatures (up to minus 40 ° C) in cold climates, for example, the climate of Siberia.

Известен способ восстановления изношенных стальных трубопроводов бестраншейным способом, включающий предварительную очистку снабженного фланцами санируемого участка трубопровода с последующей протяжкой через санируемый участок трубопровода неметаллического лайнера выполненного из материала с памятью формы (патент RU 2.419.020 «СПОСОБ РЕМОНТА ТРУБОПРОВОДОВ». МПК F16L 55/16, опубл. 27.12.2007).A known method of restoring worn-out steel pipelines by a trenchless method, including preliminary cleaning of a flanged sanitized section of a pipeline, followed by drawing through a sanitized pipeline section of a non-metallic liner made of material with shape memory (Patent RU 2.419.020 “METHOD FOR PIPELINE REPAIR”, IPC F16L 55/16 published on December 27, 2007).

Известный способ обладает следующими недостатками.The known method has the following disadvantages.

В процессе протяжки лайнера, который в названном патенте именуется «чулком», перед вводом «чулка» в ремонтируемую трубу его подвергают обжатию через сужающее кольцо, а восстановление формы «чулка» происходит после его установки внутри ремонтируемой трубы. При протягивании через обжимающее кольцо в полиэтиленовом «чулке» образуются микротрещины за счет растягивающего напряжения, что значительно снижает эксплуатационные качества «чулка».In the process of broaching the liner, which is called a “stocking” in the said patent, before putting the “stocking” into the pipe being repaired, it is compressed through a narrowing ring, and the shape of the “stocking” is restored after it is installed inside the pipe being repaired. When pulled through a compression ring in a polyethylene "stocking" microcracks are formed due to tensile stress, which significantly reduces the performance of the "stocking".

Существенным недостатком также является невозможность ведения ремонтных работ при температуре ниже +10°С, поскольку муфтовое соединение (муфты Целера), используемое в процессе ремонта трубопровода, не позволяет вести работу при отрицательных температурах. Данное температурное ограничение препятствует проведению ремонтных работ на основных месторождениях нефти и газа в Сибири в условиях высокой заболоченности, где ремонтно-строительные работы в силу непроходимости болот можно вести только зимой после их полного или частичного промерзания. Кроме того, опыт работы по данному способу показывает, что стыковое соединение полиэтиленового «чулка» сваркой торцов с последующим соединением участков стального трубопровода с помощью муфт часто нарушается. Вдобавок к этому осуществление стыкового соединения чулка с муфтой представляет собой кропотливую и трудоемкую работу. При этом в месте соединения проходное сечение трубопровода сужается, что приводит к образованию отложений на стыке и вокруг него.A significant drawback is the inability to carry out repair work at temperatures below + 10 ° C, since the coupling connection (Celer couplings) used in the process of repairing the pipeline does not allow work at low temperatures. This temperature limitation prevents the repair work on the main oil and gas fields in Siberia in the conditions of high boggy, where repair and construction work due to the impassability of the swamps can only be carried out in winter after they are completely or partially frozen. In addition, the experience with this method shows that the butt joint of the polyethylene "stocking" by welding the ends with the subsequent connection of the sections of the steel pipeline using couplings is often broken. In addition to this, the implementation of the butt connection of the stocking with the coupling is a painstaking and time-consuming work. At the same time, at the junction, the bore of the pipeline narrows, which leads to the formation of deposits at the joint and around it.

Следует также отметить, что использование муфт Целера невозможно при часто наблюдающемся на месторождениях газо-конденсата «ручейковом» износе стальной трубы, получившей яйцеобразное сечение.It should also be noted that the use of Celer couplings is not possible with the "brook" wear of a steel pipe that has received an egg-shaped cross section, which is often observed in gas condensate fields.

Технической задачей изобретения является разработка способа, обеспечивающего преодоление указанных недостатков.An object of the invention is to develop a method that overcomes these disadvantages.

Техническим результатом является создание эффективного способа ремонта и восстановления изношенных трубопроводов в условиях отрицательных температур.The technical result is the creation of an effective method of repair and restoration of worn pipelines at low temperatures.

Поставленные техническая задача и результат достигаются тем, что в способе восстановления изношенных стальных трубопроводов бестраншейным способом, включающим предварительную очистку снабженного фланцами санируемого участка трубопровода с последующей протяжкой через санируемый участок трубопровода неметаллического лайнера выполненного из материала с памятью формы, длину лайнера после протяжки через санируемый участок трубопровода, делают большей длины названного участка на величину lk, где:The stated technical problem and the result are achieved by the fact that in the method of restoring worn steel pipelines by a trenchless method, which includes preliminary cleaning of the rehabilitated section of the pipeline equipped with flanges, followed by drawing through a sanitized section of the pipeline of a non-metallic liner made of material with shape memory, the length of the liner after drawing through the sanitized section of the pipeline make a longer length of the named area by the value of l k , where:

lk=(L0×k1-ΔL0)×k2,l k = (L 0 × k 1 -ΔL 0 ) × k 2 ,

L0=Lст,L 0 = L article

Lст - длина стальной трубы санируемого участка трубопровода с приваренными стальными фланцами,L article - the length of the steel pipe sanitized section of the pipeline with welded steel flanges,

L0 - длина неметаллического лайнера после плотной посадки,L 0 - the length of the non-metallic liner after a tight fit,

ΔL0 - тепловое удлинение неметаллического лайнера,ΔL 0 - thermal elongation of non-metallic liner,

ΔL0=α×L0 (tp-tн),ΔL 0 = α × L 0 (t p -t n ),

α - коэффициент теплового расширения материала применяемого неметаллического лайнера,α is the coefficient of thermal expansion of the material used non-metallic liner,

tp - рабочая температура транспортируемой среды,t p - operating temperature of the transported medium,

tн - температура наружного воздуха в момент санации,t n - outdoor temperature at the time of rehabilitation,

k1 - коэффициент линейного удлинения лайнера после обжима в роликах, зависит от физических свойств материала лайнера и температуры окружающего воздуха. Определяется опытным путем,k 1 - coefficient of linear elongation of the liner after crimping in the rollers, depends on the physical properties of the liner material and the ambient temperature. It is determined empirically,

k2 - коэффициент линейного сокращения в момент плотной посадки лайнера на санируемую трубу, зависит от физических свойств материала лайнера с памятью формы. Определяется опытным путем, как относительное сокращение лайнера по длине при восстановлении наружного диаметра лайнера до диаметра санируемой трубы в момент плотной посадки, причем протяжку лайнера через санируемый участок трубопровода осуществляют так, что с каждого из концов участка санируемого трубопровода лайнер выступает наружу на величину 0,5 lk смежно с обоими концевыми стальными фланцами санируемого участка трубопровода, на выступающие наружу за стальные фланцы трубопровода участки лайнера устанавливают металлические хомуты, фиксирующие участок лайнера, находящегося внутри санируемого трубопровода, к концам выступающих участков лайнера приваривают полиэтиленовые втулки, после чего хомуты снимают, затем втулки лайнера, обладающего восстановительными свойствами при любых климатически условиях ведения работ, расширяясь в диаметре и сокращаясь по длине под действием свойств памяти плотно прилегают к поверхности стальных фланцев трубопровода, стальные фланцы санированных участков трубопровода соединяют, например, болтовым соединением, обеспечивая герметичность стыков санированных участков трубопровода. Способ может применяться для санирования участков трубопровода длиной до 1000 м. По длине неметаллического лайнера выполняют продольные борозды, имеющие глубину, которая не влияет на его прочность. В качестве неметаллического лайнера возможно применение полиэтиленового лайнер с заданными свойствами. Длину полиэтиленового лайнера делают такой, что по завершению работ по стыковке отдельных участков санированного трубопровода лайнер остается в напряженном состоянии для последующей компенсации теплового удлинения при заполнении трубопровода транспортируемой средой с более высокой температурой. Перед протяжкой лайнера через санируемый трубопровод его обжимают с помощью роликов, а на его поверхности выполняют продольные борозды определенной глубины, которые используются для выхода воздуха в период плотной посадки на стальную трубу и для удаления газов в процессе эксплуатации санированного трубопровода.k 2 - coefficient of linear reduction at the time of tight fit of the liner on the sanitized pipe, depends on the physical properties of the liner material with shape memory. It is determined empirically how the relative reduction of the liner in length when restoring the liner's outer diameter to the diameter of the sanitized pipe at the moment of tight fit, and the liner is drawn through the sanitized section of the pipeline so that the liner extends outward from each end of the section of the sanitized pipeline by 0.5 l k adjacent to both end steel flanges of the pipeline section to be sanitized, metal clamp is installed on the sections of the liner protruding outward beyond the steel flanges of the pipeline s, fixing the section of the liner inside the sanitized pipeline, polyethylene sleeves are welded to the ends of the protruding sections of the liner, after which the clamps are removed, then the liners of the liner, which has restoration properties under any climatic conditions of work, expanding in diameter and shortening in length under the influence of memory properties tightly fit to the surface of the steel pipe flanges, the steel flanges of the sanitized sections of the pipeline are connected, for example, by a bolted connection, providing a seal I confirm the identity of joints rehabilitated sections of the pipeline. The method can be used to sanitize sections of the pipeline with a length of up to 1000 m. Longitudinal grooves having a depth that does not affect its strength are made along the length of the non-metallic liner. As a non-metallic liner, it is possible to use a polyethylene liner with desired properties. The length of the polyethylene liner is such that, upon completion of the joining of individual sections of the sanitized pipeline, the liner remains in tension for subsequent compensation of thermal elongation when filling the pipeline with a transported medium with a higher temperature. Before drawing the liner through the sanitized pipeline, it is crimped using rollers, and longitudinal grooves of a certain depth are made on its surface, which are used to release air during a tight fit on a steel pipe and to remove gases during operation of the sanitized pipeline.

Сущность предлагаемой изобретения поясняется схемами, представленными на чертежах:The essence of the invention is illustrated by the diagrams presented in the drawings:

фиг. 1 - схема протяжки неметаллического лайнера через санируемый участок трубопровода;FIG. 1 is a drawing of a non-metallic liner through a sanitized section of a pipeline;

фиг. 2 - схема размещения лайнера внутри санируемого участка трубопровода;FIG. 2 - layout of the liner inside the sanitized section of the pipeline;

фиг. 3 - вид санируемого участка трубопровода с металлическими хомутами, которые временно размещаются на выступающих из трубы участках лайнера.FIG. 3 is a view of the sanitized section of the pipeline with metal clamps that are temporarily placed on the liner sections protruding from the pipe.

фиг. 4 - вид концевого участка санированного трубопровода, к металлическому фланцу которого плотно прилегает пластмассовая втулка лайнера.FIG. 4 is a view of the end section of the sanitized pipeline, to the metal flange of which the plastic liner liner fits snugly.

Предлагаемый способ реализуют следующим образом.The proposed method is implemented as follows.

На ремонтируемом трубопроводе выделяют участок до 1000 м, отрывают два котлована по концам выделенного участка, после чего в каждом из котлованов трубу 1 (фиг. 1) разрезают. Через санируемый участок трубы, который предварительно очищают и калибруют, протягивают неметаллический лайнер 2 с помощью лебедки 3, размещенной в одном из котлованов. Лайнер 2 длиной до 1000 м из неметаллического материала с внешним диаметром, несколько превышающим диаметр санируемой трубы, предварительно протягивают с помощью гидравлической лебедки 3 через установку 4 обжимных роликов (Rolldown) для того, чтобы временно уменьшить внешний диаметр. Уменьшение диаметра лайнера позволяет легко протащить лайнер через стальную трубу гидравлической лебедкой. Установка 4, имеющая обжимные ролики, также снабжена резцами, которые делают продольные борозды определенной глубины на лайнере. Борозды служат для выхода воздуха в период плотной посадки на стальную трубу и удаления газов в процессе эксплуатации санированного трубопровода. К концам участка санируемой трубы приваривают стальные фланцы 5 (фиг. 2).On the repaired pipeline, a section of up to 1000 m is allocated, two pits are torn off at the ends of the allocated section, after which a pipe 1 is cut in each of the pits (Fig. 1). Non-metallic liner 2 is pulled through a sanitized pipe section, which is previously cleaned and calibrated, using a winch 3 located in one of the pits. Liner 2 with a length of up to 1000 m of non-metallic material with an external diameter slightly larger than the diameter of the sanitized pipe is preliminarily pulled using a hydraulic winch 3 through the installation of 4 crimp rollers (Rolldown) in order to temporarily reduce the outer diameter. Reducing the diameter of the liner makes it easy to drag the liner through a steel pipe with a hydraulic winch. Installation 4, having crimp rollers, is also equipped with cutters that make longitudinal furrows of a certain depth on the liner. Furrows are used to release air during a tight fit on a steel pipe and to remove gases during operation of the sanitized pipeline. Steel flanges 5 are welded to the ends of the section of the sanitized pipe (Fig. 2).

Длину лайнера lk, который размещают в санируемом участке трубы, делают большей длины Lст названного участка (длина трубы с приваренными стальными фланцами). Лайнер 2 размещают внутри трубы 1 таким образом, что с обоих концов трубы лайнер выступает наружу на расстояние 0,5 lk. Длину лайнера lk определяют по следующей зависимостиThe length of the liner l k , which is placed in the sanitized section of the pipe, is made longer than the length L article of the named section (pipe length with welded steel flanges). The liner 2 is placed inside the pipe 1 in such a way that from both ends of the pipe the liner protrudes outward at a distance of 0.5 l k . The liner length l k is determined by the following relationship

lk=(L0×k1-ΔL0)×k2,l k = (L 0 × k 1 -ΔL 0 ) × k 2 ,

L0=Lст,L 0 = L article

Lст - длина стальной трубы санируемого участка трубопровода,L article - the length of the steel pipe sanitized section of the pipeline,

L0 - длина неметаллического лайнера после плотной посадки,L 0 - the length of the non-metallic liner after a tight fit,

ΔL0 - тепловое удлинение неметаллического лайнера,ΔL 0 - thermal elongation of non-metallic liner,

ΔL0=α×L0(tp-tн),ΔL 0 = α × L 0 (t p -t n ),

α - коэффициент теплового расширения материала применяемого неметаллического лайнера,α is the coefficient of thermal expansion of the material used non-metallic liner,

tp - рабочая температура транспортируемой среды,t p - operating temperature of the transported medium,

tн - температура наружного воздуха в момент санации,t n - outdoor temperature at the time of rehabilitation,

k1 - коэффициент линейного удлинения лайнера после обжима в роликах, зависит от физических свойств материала лайнера и температуры окружающего воздуха. Определяется опытным путем,k 1 - coefficient of linear elongation of the liner after crimping in the rollers, depends on the physical properties of the liner material and the ambient temperature. It is determined empirically,

k2 - коэффициент линейного сокращения в момент плотной посадки лайнера на санируемую трубу, зависит от физических свойств материала лайнера с памятью формы. Этот коэффициент определяют опытным путем, как относительное сокращение лайнера по длине при восстановлении (увеличении) наружного диаметра лайнера до диаметра санируемой трубы в момент плотной посадки.k 2 - coefficient of linear reduction at the time of tight fit of the liner on the sanitized pipe, depends on the physical properties of the liner material with shape memory. This coefficient is determined empirically, as the relative reduction of the liner along the length when restoring (increasing) the outer diameter of the liner to the diameter of the sanitized pipe at the time of tight fit.

После протяжки лайнер зажимают с двух концов трубы возле стальных фланцев 5 с помощью хомутов 6. При этом с каждой стороны лайнера оставляют выступающими наружу хвостовики длиной 0,5 lk. Данная расчетная длина с каждой стороны лайнера выбирается, исходя из сокращения общей длины лайнера и плотной посадки, а также с учетом остаточного напряжения в лайнере для компенсации теплового расширения при изменении температуры в трубопроводе, существовавшей во время ведения работ, и рабочей температуры, когда через трубопровод движется транспортируемая среда.After broaching, the liner is clamped at both ends of the pipe near the steel flanges 5 using clamps 6. At the same time, 0.5 l k shanks protrude outward on each side of the liner. This estimated length on each side of the liner is selected based on the reduction of the total liner length and tight fit, as well as taking into account the residual voltage in the liner to compensate for thermal expansion when the temperature in the pipeline that existed during the work and the working temperature when through the pipeline the transported medium is moving.

Затем с двух концов ПЭ лайнера приваривают полиэтиленовые втулки 7 и демонтируют хомуты 6. Лайнер, материал которого имеет память формы, находясь в конкретных температурных условиях, уменьшается в длине и втягивается в санируемую трубу, до тех пор пока полиэтиленовые втулки 6 не сядут плотно на стальные фланцы 5 санируемой трубы 1.Then, polyethylene sleeves 7 are welded from two ends of the PE liner and the clamps are dismantled 6. The liner, the material of which has shape memory, being in specific temperature conditions, decreases in length and is drawn into the sanitized pipe until the polyethylene sleeves 6 sit tightly on the steel flanges 5 of the sanitized pipe 1.

На фиг. 2 показан левый конец санируемой трубы 1 в тот момент, когда полиэтиленовая втулка 7 уже приварена, а хомут 6 пока еще не снят. На этой же фиг. 2 показан правый конец трубы, который уже пристыкован к другому санированному участку трубопровода. Фланцы 5 обоих участков соединены посредством болтового соединения (не показано).In FIG. 2 shows the left end of the sanitized pipe 1 at the moment when the polyethylene sleeve 7 is already welded, and the collar 6 has not yet been removed. In the same FIG. 2 shows the right end of the pipe, which is already docked to another sanitized section of the pipeline. The flanges 5 of both sections are connected by means of a bolted connection (not shown).

Общий вид санируемого участка трубы с втулками 6 закрепленными на обоих концах трубы приведен на фиг. 3.A general view of the sanitized pipe section with bushings 6 fixed at both ends of the pipe is shown in FIG. 3.

В процессе плотной посадки лайнера при его расширении внутри стальной трубы в зазоре между ними могут образоваться воздушные мешки. В связи с этим для удаления воздуха в межтрубном пространстве, а также при незначительной диффузии газа через материал лайнера из транспортируемой среды перед фланцевым соединением на стальной трубе на расстоянии 80-100 мм от края фланца устанавливают вентиляционный клапан 8 для сброса газа или воздуха (фиг 3 и 4).During the tight fit of the liner as it expands inside the steel pipe, air bags may form in the gap between them. In this regard, to remove air in the annulus, as well as with slight diffusion of gas through the liner material from the transported medium, a vent valve 8 is installed on the steel pipe at a distance of 80-100 mm from the edge of the flange to discharge gas or air (Fig. 3 and 4).

Лайнер, плотно облегая внутренний диаметр металлической трубы, создает барьерную защиту от коррозии между стальной трубой и транспортируемой средой. После окончания работ по санации трубопровода фланцы участков соединяют с помощью нержавеющих болтов и гидроизолируют. Фасонные части трубопровода (отводы, тройники и т.д.) также санируются в заводских условиях с последующим монтажом для непрерывной барьерной защиты трубопровода от агрессивной транспортируемой среды.The liner, tightly fitting the inner diameter of the metal pipe, creates a barrier protection against corrosion between the steel pipe and the transported medium. After completion of the rehabilitation of the pipeline, the flanges of the sections are connected with stainless bolts and waterproofed. Shaped parts of the pipeline (bends, tees, etc.) are also sanitized in the factory with subsequent installation for continuous barrier protection of the pipeline from aggressive transported medium.

Следует отметить, что предварительно лайнер рассчитывают на критическое давление Ркрит в межтрубном пространстве, при котором чулок может схлопнуться по сечению (коллапс) из-за резкого падения давления транспортируемой среды.It should be noted that the liner is previously calculated on the critical pressure P crit in the annulus, at which the stocking can collapse along the cross section (collapse) due to a sharp drop in the pressure of the transported medium.

Figure 00000001
Figure 00000001

где Pcrit - критическое внешнее давление в межтрубном пространстве вызывающее коллапс,where P crit is the critical external pressure in the annulus causing collapse,

Н и m - факторы, влияющие на плотность посадки лайнера на санируемую трубу. При плотной посадке H=1, m= -2,2,H and m are factors affecting the density of the liner on the sanitized pipe. With a tight fit, H = 1, m = -2.2,

Е - модуль упругости при изгибе полиэтилена,E is the modulus of elasticity in bending polyethylene,

D - наружный диаметр ПЭ лайнера,D is the outer diameter of the PE liner,

t - толщина стенки лайнера,t is the liner wall thickness,

k - коэффициент запаса прочности, равный 1,5,k is the safety factor equal to 1.5,

ν - коэффициент Пуансона (0,48 для полиэтиленового лайнера).ν is the Punch coefficient (0.48 for a polyethylene liner).

Способ позволяет снизить отложения солей и парафинов на внутренней поверхности трубы. При этом возможно увеличение проектной пропускной способности трубы после ее санирования до 10%, из-за снижения гидравлического трения в неметаллическом лайнере по сравнению с трением в металлической трубе до ее санирования.The method allows to reduce the deposits of salts and paraffins on the inner surface of the pipe. In this case, it is possible to increase the design throughput of the pipe after its sanitation to 10%, due to a decrease in hydraulic friction in a non-metallic liner compared to friction in a metal pipe before its sanitation.

Данный способ позволяет перекрыть с помощью лайнера сквозные отверстия в трубе (свищи) при расчетном соотношении диаметра сквозного отверстия D к толщине лайнера t (D/t) с учетом давления и температуры транспортируемой среды. Именно, исходя из этих параметров, установленных в результате диагностики трубопровода, либо на основании заключения о промышленной безопасности, а также с учетом пропускной способности выполняют проектирование, подбор и расчет толщины лайнера, например, из полиэтилена для санации трубопровода.This method allows you to block through the hole through the hole in the pipe (fistula) with a calculated ratio of the diameter of the through hole D to the liner thickness t (D / t) taking into account the pressure and temperature of the transported medium. Namely, based on these parameters established as a result of pipeline diagnostics, or on the basis of a conclusion on industrial safety, as well as taking into account throughput, the liner is designed, selected and calculated, for example, from polyethylene for sanitation of the pipeline.

Проведенные испытания показали, что использование данного способа на конденсатопроводах при добыче газа дает большой экономический эффект за счет снижения абразивного ручейкового износа полиэтиленового лайнера по сравнению со стальной трубой (в 4 раза). При этом температурные компенсаторы на отремонтированном трубопроводе не требуются из-за низкого коэффициента теплопередачи полиэтилена.The tests showed that the use of this method on condensate pipelines during gas production gives a great economic effect due to the reduction of abrasive brook wear of a polyethylene liner compared to a steel pipe (4 times). At the same time, temperature compensators on the repaired pipeline are not required due to the low heat transfer coefficient of polyethylene.

Накопленный опыт применения предлагаемого способа при проведении пилотных проектов в Западной Сибири подтвердил высокую эффективность при выполнении работ и большой экономический эффект. В настоящее время срок службы трубопровода в условиях агрессивной среды болот и агрессивной транспортируемой смеси, представляющей смесь нефти, газоконденсата, минеральной воды высокой концентрации, составляет 3-5 лет.The accumulated experience in the application of the proposed method for pilot projects in Western Siberia has confirmed high efficiency in the performance of work and a large economic effect. At present, the service life of the pipeline in an aggressive environment of swamps and aggressive transported mixture, representing a mixture of oil, gas condensate, high concentration mineral water, is 3-5 years.

После проведения санации трубопровода по предлагаемому способу срок его службы может быть продлен до 50 лет. При этом затраты на ремонт составляют не более 60-80% стоимости строительства нового трубопровода с учетом того, что за 50 лет необходимо повторить новое строительство 10 раз. После проведения санации отпадает необходимость в затратах на проведение антикоррозийных мероприятий.After the rehabilitation of the pipeline by the proposed method, its service life can be extended to 50 years. At the same time, repair costs make up no more than 60-80% of the cost of building a new pipeline, taking into account the fact that over 50 years it is necessary to repeat new construction 10 times. After the rehabilitation, there is no need for the cost of anti-corrosion measures.

Предлагаемый способ применим в любое время года, позволяет работать на участках пересечения санируемого трубопровода с дорогами, другими трубопроводами, водными преградами и прочими препятствиями и коммуникациями без производства соответствующих трудоемких работ.The proposed method is applicable at any time of the year, allows you to work at sections of the intersection of the sanitized pipeline with roads, other pipelines, water barriers and other obstacles and communications without the corresponding labor-intensive work.

Указанные факты подтверждают промышленную применимость предлагаемого способа.These facts confirm the industrial applicability of the proposed method.

Claims (16)

1. Способ бестраншейной санации изношенных трубопроводов, включающий предварительную очистку снабженного фланцами санируемого участка трубопровода с последующей протяжкой через санируемый участок трубопровода неметаллического лайнера, отличающийся тем, что длину лайнера, после протяжки через санируемый участок трубопровода, делают большей длины названного участка на величину lk, где:1. The method of trenchless sanitation of worn-out pipelines, including preliminary cleaning of the flanged section of the pipeline equipped with flanges, followed by drawing through the sanitized section of the non-metallic liner pipeline, characterized in that the length of the liner, after drawing through the sanitized section of the pipeline, makes the length of this section longer by l k , Where: lk=(L0×k1-ΔL0)×k2;l k = (L 0 × k 1 -ΔL 0 ) × k 2 ; L0=Lст;L 0 = L Art ; Lст - длина стальной трубы санируемого участка трубопровода;L article - the length of the steel pipe sanitized section of the pipeline; L0 - длина неметаллического лайнера после плотной посадки;L 0 - the length of the non-metallic liner after a tight fit; ΔL0 - тепловое удлинение неметаллического лайнера;ΔL 0 is the thermal elongation of the non-metallic liner; ΔL0=α×L0 (tp-tн);ΔL 0 = α × L 0 (t p -t n ); α - коэффициент теплового расширения материала применяемого неметаллического лайнера;α is the coefficient of thermal expansion of the material used non-metallic liner; tp - рабочая температура транспортируемой среды;t p - operating temperature of the transported medium; tн - температура наружного воздуха в момент санации;t n - outdoor temperature at the time of rehabilitation; k1 - коэффициент линейного удлинения лайнера после обжима в роликах, зависит от физических свойств материала лайнера и температуры окружающего воздуха, определяется опытным путем;k 1 - coefficient of linear elongation of the liner after crimping in the rollers, depends on the physical properties of the liner material and ambient temperature, is determined empirically; k2 - коэффициент линейного сокращения в момент плотной посадки лайнера на санируемую трубу, зависит от физических свойств материала лайнера с памятью формы и определяется опытным путем, как относительное сокращение лайнера по длине при восстановлении наружного диаметра лайнера до диаметра санируемой трубы в момент плотной посадки, причем протяжку лайнера через санируемый участок трубопровода осуществляют так, что с каждого из концов участка санируемого трубопровода лайнер выступает наружу на величину 0,5 lk смежно с обоими концевыми стальными фланцами санируемого участка трубопровода, на выступающие наружу за стальные фланцы трубопровода участки лайнера устанавливают металлические хомуты, фиксирующие участок лайнера, находящегося внутри санируемого трубопровода, к концам выступающих участков лайнера приваривают полиэтиленовые втулки, после чего хомуты снимают, затем втулки лайнера, обладающего восстановительными свойствами при любых климатических условиях ведения работ, расширяясь в диаметре и сокращаясь по длине под действием свойств памяти, плотно прилегают к поверхности стальных фланцев трубопровода, стальные фланцы санированных участков трубопровода соединяют, например, болтовым соединением, обеспечивая герметичность стыков санированных участков трубопровода.k 2 is the linear reduction coefficient at the moment of tight fit of the liner on the sanitized pipe, depends on the physical properties of the liner material with shape memory and is determined empirically as the relative reduction of the liner in length when restoring the liner's outer diameter to the diameter of the sanitized pipe at the time of tight fit, broach through the rehabilitated pipe liner section is controlled so that with each end portion of the rehabilitated pipe liner projects outwardly by an amount 0,5 l k is adjacent to two end Art metal flanges are installed on the sections of the liner protruding outward behind the steel flanges of the pipeline, fixing the portion of the liner located inside the sanitized pipeline, polyethylene sleeves are welded to the ends of the protruding sections of the liner, after which the clamps are removed, then the liners of the liner having restoration properties when any climatic conditions of work, expanding in diameter and decreasing in length under the action of memory properties, fit snugly surface of the steel pipe flanges, the flanges sanitized steel pipe sections are combined, e.g., by bolting, providing tightness joints sanitized pipeline sections. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что проводят санирование участков трубопровода длиной до 1000 м.2. The method according to p. 1, characterized in that sanitize sections of the pipeline up to 1000 m 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве неметаллического лайнера применяют полиэтиленовый лайнер с заданными свойствами.3. The method according to p. 1, characterized in that as a non-metallic liner a polyethylene liner with desired properties is used. 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что длину полиэтиленового лайнера делают такой, что по завершении работ по стыковке отдельных участков санированного трубопровода лайнер остается в напряженном состоянии для последующей компенсации теплового удлинения при заполнении трубопровода транспортируемой средой с более высокой температурой.4. The method according to p. 3, characterized in that the length of the polyethylene liner is such that upon completion of the joining of individual sections of the sanitized pipeline, the liner remains in tension for subsequent compensation of thermal elongation when filling the pipeline with a transported medium with a higher temperature. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед протяжкой лайнера через санируемый трубопровод его обжимают с помощью роликов, а на его поверхности выполняют продольные борозды, которые имеют глубину, не влияющую на расчетную прочность лайнера, и используются для выхода воздуха в период его плотной посадки на стальную трубу и для удаления газов в процессе эксплуатации санированного трубопровода.5. The method according to p. 1, characterized in that before drawing the liner through the sanitized pipeline, it is crimped using rollers, and longitudinal grooves are made on its surface, which have a depth that does not affect the design strength of the liner, and are used to release air in the period tight fit on a steel pipe and to remove gases during operation of the sanitized pipeline.
RU2018110174A 2018-03-22 2018-03-22 Method of trenchless sanitization of worn-out pipelines RU2714021C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018110174A RU2714021C2 (en) 2018-03-22 2018-03-22 Method of trenchless sanitization of worn-out pipelines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018110174A RU2714021C2 (en) 2018-03-22 2018-03-22 Method of trenchless sanitization of worn-out pipelines

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018110174A3 RU2018110174A3 (en) 2019-09-24
RU2018110174A RU2018110174A (en) 2019-09-24
RU2714021C2 true RU2714021C2 (en) 2020-02-11

Family

ID=68083868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018110174A RU2714021C2 (en) 2018-03-22 2018-03-22 Method of trenchless sanitization of worn-out pipelines

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2714021C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2786612C1 (en) * 2022-03-29 2022-12-22 Общество с ограниченной ответственностью "ГАЗПРОМ ТРАНСГАЗ НИЖНИЙ НОВГОРОД" Trenchless pipeline repair method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992012844A1 (en) * 1991-01-22 1992-08-06 Pipe Rehab International, Inc. Variable angular insertion method for lining tubular members
RU2031795C1 (en) * 1992-08-07 1995-03-27 Институт проблем транспорта энергоресурсов "ИПТЭР" Method and apparatus to line metallic pipeline with plastic shell
GB2386169A (en) * 2002-02-15 2003-09-10 Lattice Intellectual Property Method for lining a pipe or main
RU90871U1 (en) * 2009-09-23 2010-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "Игринский трубно-механический завод" ASSEMBLY SECTION UNIT FOR REPAIRED SITES OF TUBULAR TYPE TECHNOLOGICAL EQUIPMENT
RU2419020C2 (en) * 2006-06-05 2011-05-20 Александр Петрович Дорофеев Method to repair pipelines

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992012844A1 (en) * 1991-01-22 1992-08-06 Pipe Rehab International, Inc. Variable angular insertion method for lining tubular members
RU2031795C1 (en) * 1992-08-07 1995-03-27 Институт проблем транспорта энергоресурсов "ИПТЭР" Method and apparatus to line metallic pipeline with plastic shell
GB2386169A (en) * 2002-02-15 2003-09-10 Lattice Intellectual Property Method for lining a pipe or main
RU2419020C2 (en) * 2006-06-05 2011-05-20 Александр Петрович Дорофеев Method to repair pipelines
RU90871U1 (en) * 2009-09-23 2010-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "Игринский трубно-механический завод" ASSEMBLY SECTION UNIT FOR REPAIRED SITES OF TUBULAR TYPE TECHNOLOGICAL EQUIPMENT

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2786612C1 (en) * 2022-03-29 2022-12-22 Общество с ограниченной ответственностью "ГАЗПРОМ ТРАНСГАЗ НИЖНИЙ НОВГОРОД" Trenchless pipeline repair method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018110174A3 (en) 2019-09-24
RU2018110174A (en) 2019-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4985196A (en) Pipe liner process
CN107940161A (en) Pipe repairing method and pipeline for pipeline rehabilitation are met and discussed connection structure
EP3389919B1 (en) Method for connection and tubular connection assembly for improved fatigue performance of metallic risers
US20060017280A1 (en) Pipe repair system and device
AU755988B2 (en) Joining of reinforced thermoplastic pipe (RTP) for high pressure transportation applications
CN113236900B (en) Drainage pipeline lining repairing construction method
GB2346185A (en) Pipe Coupling
US5112211A (en) Pipe lining apparatus
EP0913622A2 (en) Pipe coupling
RU2714021C2 (en) Method of trenchless sanitization of worn-out pipelines
EP1371891A1 (en) Welded joint for metal pipes
GB2485350A (en) Pipe coupling
RU2285192C2 (en) Method and welded clutch for repairing pipeline
RU90871U1 (en) ASSEMBLY SECTION UNIT FOR REPAIRED SITES OF TUBULAR TYPE TECHNOLOGICAL EQUIPMENT
US20120049515A1 (en) Boltless Pipe Joint Assembly
RU2684518C1 (en) Method for protection of inner cavity of pipeline against corrosion and abrasive wear
FI125956B (en) Branch piece used in pipe renovation and method for renovating a branch of a pipe assembly
RU159979U1 (en) COMBINED ASSEMBLY FOR PIPES CONNECTED WITH INTERNAL ANTI-CORROSION COATING
RU2134373C1 (en) Method of repair of pipe line deformed by bending
JP2012241727A (en) Method of renewal of existing pipe
GB2088513A (en) Pipe for use as part of a pipeline
AU785507B2 (en) Encased piping system
EP3372394B1 (en) Flexible drainage system for wastewater containing hydrocarbon
RU2339864C2 (en) Repair method for predominantly extended unstraight pipeline
US20190376634A1 (en) Trenchless mechanical lining system for continuous repair of underground pipes and culverts, and method of installation

Legal Events

Date Code Title Description
HE9A Changing address for correspondence with an applicant