RU2775657C1 - Способ ремонта поврежденного прямолинейного участка трубопровода и устройство для этого способа - Google Patents

Abstract

Группа изобретений относится к области ремонта трубопроводов. Устройство представляет собой саркофаг, выполненный из по крайней мере двух секций, каждая из которых состоит из двух корытообразных частей, корпус каждой из которых выполнен с продольными фланцами по периметру вдоль длины каждой для соединения этих частей между собой. Обе корытообразные части каждой секции с одной стороны выполнены с выемкой для размещения узла герметизации для опирания на трубопровод, а с другой стороны - с полуфланцами, совмещаемыми во фланец при соединении частей для соединения двух стыкуемых секций между собой при охвате трубопровода с образованием полости между трубопроводом и стенками секций. На саркофаге на располагаемой под трубопроводом по крайней мере одной корытообразной части имеется узел подачи внутрь саркофага отверждающегося состава, а на располагаемой над трубопроводом по крайней мере одной корытообразной части узел вывода воды и/или отверждающегося состава. В каждой секции корпус каждой корытообразной части выполнен с наружной и/или внутренней поверхностью, образованной прямолинейной образующей, параллельной продольной оси секции и перпендикулярной стыкуемой поверхности фланца на этом корпусе. На каждом корпусе располагаемой над трубопроводом корытообразной части закреплены с возможностью регулируемого перемещения в направлении от стенки корпуса к продольной оси секции упоры для контакта с трубопроводом и выравнивания положения секции относительно стенки трубопровода. Также предложен способ ремонта поврежденного прямолинейного участка трубопровода. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к области ремонта трубопроводов и, в частности, рассматривает конструкцию устройства, предназначенного для ремонта повреждений на отдельных участках трубопроводов. В частности, речь идет не только о наземных или размещенных в грунте трубопроводов, но и о трубопроводах, проложенных под водой. Изобретение касается устройства, относящегося к типу протекторов бандажного типа.

Современные технологии устранения повреждений стенок как проложенных под водой трубопроводов, так и наземно расположенных, используют практически одинаковый принцип, заключающийся в зачистке стенки трубопровода вокруг зоны повреждения, наложении на место дефекта саркофага или муфты, заполнении его полимеризирующимся герметиком или изоляционным агентом и фиксации его внутри саркофага до застывания этого герметика или агента. Необходимость ремонта таких участков обусловлена тем, что на данном участке в силу внешнего деформационного воздействия или коррозии металла стенки трубы снижается механическая прочность трубопровода и возможна его аварийная разгерметизация, в связи с тем, что металл, подошел к началу пластической деформации, приводящей к разрушению стенки трубы. То есть именно на этих участках трубопровода ослаблена и дальнейшее увеличение нагрузки или продолжающееся химическое воздействие может привести к разрыву стенок трубопровода.

При этом используются различные конструкции самих саркофагов - муфт.

Так, известна муфта для ремонта подводного трубопровода, содержащая две полумуфты, средства крепления и стягивания полумуфт между собой и узлы герметизации со стороны торцов, муфта выполнена с возможностью ее установки на трубопровод с образованием полости между внешней поверхностью трубопровода и внутренней поверхностью муфты, а в полумуфтах выполнены отверстия для подачи расширяющегося цемента и воздуха в указанную полость и для вывода из нее воды, каждый из узлов герметизации состоит из торцевого фланца, выступающего внутрь каждой из полумуфт, в котором выполнены отверстия для размещения прижимных шпилек, и упорного выступа в виде полукольца, выполненного на внутренней поверхности каждой из полумуфт, а между торцевым фланцем и упорным выступом расположены по меньшей мере одна манжета и гибкое поджимное полукольцо (RU 2287105, F16L 1/26, F16L 55/18, опубл. 10.11.2006 г.).

В закрытом виде муфту посредством грузоподъемного устройства и каната опускают под воду, центрируют ее размещение над зачищенным ремонтируемым участком трубопровода, затем раскрывают ее и закрывают вокруг трубопровода. Производят обтяжку корпуса муфты по продольным фланцам при помощи гидронатяжителей, устанавливаемых последовательно на каждую шпильку. После проведения окончательной затяжки всех шпилек на продольных фланцах проводят герметизацию муфты с ее торцов. Затем производят подготовку к заливке: при помощи шлангов подсоединяются воздушный компрессор, гидравлический насос и пневмодозирующая установка. Для продувки и осушки полости подают компрессором воздух с давлением большим, чем давление воды на глубине залегания трубопровода на 2-3 атмосферы. Появление пузырьков воздуха на поверхности воды свидетельствует о заполнении полости воздухом и выходе его из полости. Для осуществления заливки полости расширяющимся цементом заливают расширяющийся цемент в пневмодозирующее устройство и подают его в полость. Заливку цемента производят до тех пор, пока он не появится из сливного шланга. Затем для создания давления в межтрубном пространстве, на выходе пневмодозирующего устройства создают давление 2,0 МПа, тем самым обеспечивая уплотнение цемента в полости. Далее демонтируют систему установки и заливки муфты.

Известная технология герметизации и укрепления поврежденного участка подводного трубопровода хорошо отработана для прямолинейных участков трубопровода, но она пригодна только для коротких по длине участков трубопроводов и не пригодна для протяженных дефектных участков. Главный недостаток заключается в том, что сама муфта, выполненная из двух соединяемых по продольной оси полумуфт, имеет короткую длину, то есть выполнена односекционной в виде законченного изделия. В связи с этим может использоваться только для точечных дефектов в стенке трубопровода. Для протяженных линейных дефектов в стенке трубопровода длина одной такой секции должна быть больше длины дефектного участка. Поэтому, на практике обе полумуфты должны быть длинномерными, но это вызывает трудность монтажа и соединения этих полумуфт между собой в связи с невозможностью точной подгонки саркофага к профилю трубы.

Кроме того, проблемой становится герметизация торцевых уплотнений. Практика показала, что даже при почти точном повторении контура трубы в саркофаге удачно на трубопровод можно посадить только один торец саркофага, посадка в торцевое уплотнение второго торца практически невозможна из-за невозможности точного повторения профиля трубы на этом участке и из-за углового перекоса одного торца относительно другого.

Поэтому как изготовление саркофага, так и его монтаж на трубопровод относятся к категории сложных и длительных по времени мероприятий.

Так же известно устройство для ремонта изгибных участков трубопровода, представляющее собой саркофаг, выполненный из двух корытообразных частей с продольными фланцами по периметру боковых стенок, узлы герметизации со стороны торцов саркофага, при этом обе корытообразные части с одной стороны выполнены с торцевой перегородкой и с центрально образованной выемкой для образования первого узла герметизации, средства соединения этих корытообразных частей между собой по фланцам по периметру при охвате трубопровода с образованием полости между трубопроводом и стенками корытообразных частей и для совмещения торцевых перегородок для образования центрального отверстия, охватывающего трубопровод и снабженного уплотнениями для герметизации места прохождения трубопровода, а так же смонтированные на саркофаге узел подачи внутрь саркофага отверждающегося состава и по крайней мере один узел вывода воды и/или отверждающегося состава, отличающееся тем, что обе корытообразные части выполнены изогнутыми для охвата изогнутого участка трубопровода, при этом расстояние от продольной оси саркофага до его стенок в направлении от первого узла герметизации ко второму узлу герметизации выполнено увеличивающимся, а второй узел герметизации представляет собой выполненную из соединенных между собой двух частей для возможности охвата трубопровода крышку, в которой выполнено отверстие, снабжаемое уплотнениями для герметизации места прохождения трубопровода, корытообразные части с другой стороны выполнены с фланцами для закрепления на них крышки после надевания ее на трубопровод (RU 2627812, F16L55/175, F16L55/172, F16L55/179, опубл. 06.07.2017 г.). Данное решение принято в качестве прототипа.

Преимуществом этого решения перед аналогом заключается в том, что устройство-муфта типа саркофага выполнена двухсекционной по длине ее укладки на трубопровод в зоне повреждения. Это позволяет ремонтировать (герметизировать) не только локально точечные дефекты, но и развитые по длине разрывы и участки стенок с измененной структурой, близкой к пластической деформации. Обе секции конструктивно одинаковы и на трубопроводе размещаются оппозитно, что позволяет точно укреплять торцевые зоны герметизации внутреннего объема. Соединяются секции обращенными навстречу друг другу торцевыми сторонами с учетом положения на трубопроводе других торцевых сторон с герметизирующими узлами.

Особенностью известной муфты является то, что она используется для герметизации изгибных участков трубопровода, то есть участков, имеющих отклонение от продольной оси. В связи с этим в каждой секции полумуфта корытообразной формы выполняется из нескольких приваренных друг к другу отдельных полутруб для того, чтобы повторить изгиб трубопровода. А для того, чтобы сформировать полость между саркофагом и поверхностью трубы в условиях, когда точно повторить изгиб трубопровода практически невозможно, обе секции саркофага имеют форму усеченного конуса с большим основанием на торцевых стенках, которые потом между собой скрепляются. Это серьезно усложняет конструкцию устройства в целом.

Но при этом данный саркофаг не может использоваться для герметизации протяженных разрывов в силу того, что при увеличении длины каждой секции полумуфты, даже, если не теряют пространственную форму, то при посадке на трубопровод обязательно укладываются одной стенкой непосредственно на трубопровод. Такой саркофаг может использоваться для ремонта поврежденного прямолинейного участка трубопровода только на малой длине повреждения. Это объясняется тем, что секции обладают значительным весом. При небольшой длине каждой секции они соединяются и удерживаются по двум точкам: со стороны торца с герметизирующим узлом и со стороны соединения секций между собой. Узел соединения секций между собой выстроен на применении соединяемых между болтовым крепежом собой двух фланцев. При затяжке этих фланцев торцевые стенки самоустанавливаются на трубопроводе в зоне деформации упругих элементов. При увеличении длины секций под собственным весом каждая секции и под общим весом муфты центральная часть муфты прогибается и оседает на стенку трубопровода, уменьшая сечение полости между трубопроводом и секциями. В результате после заливки бетоном бандаж получается неодинаковым по толщине бетона.

В раках настоящего изобретения речь идет о саркофаге, применяемом для ремонта длинномерных поврежденных прямолинейных участков трубопровода как подводно расположенного, так и наземно уложенного.

В рамках настоящего изобретения ставится задача обеспечения усиления и герметизации длинномерных участков повреждения стенок трубопровода за счет формирования на поверхности трубопровода бетонного бандажа с одинаковой по толщине стенкой на участках бетонирования на всей длине повреждений прямолинейного участка трубопровода.

Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в упрощении конструкции устройства для его применения на прямолинейных участках трубопровода и формирования бетонного бандажа одинаковой толщины на участках бетонирования в местах повреждения стенок трубопровода.

Указанный технический результат для способа достигается тем, что способ ремонта поврежденного прямолинейного участка трубопровода заключается в монтаже на поврежденном участке трубопровода свертных муфт последовательно с примыканием торца одной муфты к торцу другой муфты или с расположением этих муфт дистанционно относительно друг друга и затягивании этих муфт вокруг стенки трубопровода для формирования контура прочности, затем на поврежденном участке трубопровода монтируют металлический саркофаг с размещением указанных муфт внутри саркофага и с образованием круговой полости между стенками саркофага и стенкой трубопровода, затем производят регулировку положения стенок саркофага относительно стенки трубопровода для его выравнивания и получения указанной полости с одинаковой толщиной в радиальном направлении относительно продольной оси трубопровода, а затем осуществляют подачу отверждающегося состава в указанную полость до момента выхода этого состава через расположенный в верхней зоне саркофага дренаж, с формированием контура осевой жесткости и стабилизации ремонтируемого участка трубопровода.

Указанный технический результат для устройства достигается тем, что в устройстве для ремонта поврежденного прямолинейного участка трубопровода, представляющем собой саркофаг, выполненный из по крайней мере двух секций, каждая из которых состоит из двух корытообразных частей, корпус каждой из которых выполнен с продольными фланцами по периметру вдоль длины каждой для соединения этих частей между собой, а также узлы герметизации со стороны одних торцевых стенок секций саркофага, обе корытообразные части каждой секции с одной стороны выполнены с выемкой для размещения узла герметизации для опирания на трубопровод, а с другой стороны - с полуфланцами, совмещаемыми во фланец при соединении частей для соединения двух стыкуемых секций между собой при охвате трубопровода с образованием полости между трубопроводом и стенками секций, а также смонтированный на саркофаге на располагаемой под трубопроводом по крайней мере одной корытообразной части узел подачи внутрь саркофага отверждающегося состава и по крайней мере один узел вывода воды и/или отверждающегося состава на располагаемой над трубопроводом по крайней мере одной корытообразной части, в каждой секции используемый для охвата участка трубопровода корпус каждой корытообразной части выполнен с наружной и/или внутренней поверхностью, образованной прямолинейной образующей, параллельной продольной оси секции и перпендикулярной стыкуемой поверхности фланца на этом корпусе, при этом на каждом корпусе располагаемой над трубопроводом корытообразной части закреплены с возможностью регулируемого перемещения в направлении от стенки корпуса к продольной оси секции упоры для контакта с трубопроводом и выравнивания положения секции относительно стенки трубопровода, а на каждом корпусе располагаемые над трубопроводом корытообразной части указанные упоры расположены по разные стороны и симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось секции.

При этом устройство может быть снабжено по крайне мере одной промежуточной секцией, используемой для соединения между собой секций, имеющих узлы герметизации со стороны одних торцевых стенок секций саркофага, промежуточная секция состоит из двух корытообразных частей, каждая из которых выполнена с продольными фланцами по периметру вдоль длины для соединения этих частей между собой, а с торцевых сторон части оснащены торцевыми полуфланцами, совмещаемыми во фланец при соединении частей по продольным фланцам, корпус каждой корытообразной формы выполнен с наружной и/или внутренней поверхностью, образованной прямолинейной образующей, параллельной продольной оси секции и перпендикулярной стыкуемой поверхности фланца на этом корпусе, при этом на каждом корпусе располагаемой над трубопроводом корытообразной части закреплены с возможностью регулируемого перемещения в направлении от стенки корпуса к продольной оси секции упоры для контакта с трубопроводом и выравнивания положения секции относительно стенки трубопровода, а на каждом корпусе располагаемые над трубопроводом корытообразной части указанные упоры расположены по разные стороны и симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось промежуточной секции.

Указанные признаки являются существенными для достижения технического результата.

Изобретение поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата.

На фиг. 1 - общий вид устройства в сборе, комплектация без промежуточной секцией;

фиг. 2 - общий вид устройства в сборе, комплектация с промежуточной секцией;

фиг. 3 - общий вид устройства секции со стороны стыкуемого фланца;

фиг. 4 - устройство в разобранном виде, демонстрация положения частей секций устройства относительно трубопровода.

Согласно настоящему изобретению рассматривается конструкция устройства для ремонта дефектов стенок на прямолинейных участках трубопровода, наземного или размещенного в грунте или проложенного под водой. Речь идет о саркофаге, используемом для охвата трубопровода в зоне участка, на котором выявлен дефект, с целью нанесении полимеризирующегося агента (бетона) для образования рубашки (герметизирующего бандажа) вокруг трубопровода. После образования бетонного бандажа в зоне дефекта, собранные части саркофага остаются как несъемная наружная конструкция. Несъемность обусловлена не конструктивом устройства (саркофаг выполнен сборным и потому может быть демонтирован), а защитой бетона от влияния внешних условий (воздействие воды, изменение положения трубопровода под действием перемещения водных масс или грунта и т.д.).

Устройство для ремонта поврежденных прямолинейных участков трубопровода 1 в минимальной комплектации (фиг. 1) представляет собой одеваемый на трубопровод металлический саркофаг, выполненный из двух секций 2 и 3. Каждая секция выполнена из двух корытообразных частей 4 и 5 (фиг. 4), корпус каждой из которых выполнен с продольными фланцами 6 по периметру боковых стенок вдоль длины каждой. Корпус каждой части 4 и 5 изготовлен в виде тонкостенной оболочки, в связи с чем, продольные фланцы 6 усилены поперечными ребрами жесткости 7 для сохранения геометрии корпусов секции. Одна из частей 4 располагается над трубопроводом и охватывает его. А другая часть 5 располагается под трубопроводом и так же охватывает его. В таком положении корпуса частей соединяются через продольные фланцы 6, которые совмещают по боковым сторонам и соединяют, например, болтовым крепежом.

Обе корытообразные части 4 и 5 каждой секции 2 и 3 с одной торцевой стороны выполнены с полукольцевой выемкой 8 для размещения узла герметизации для опирания на трубопровод, а с другой стороны - с полуфланцами 9 (фиг. 4), совмещаемыми во фланец 10 (фиг. 1) при соединении двух стыкуемых корпусов секций между собой при охвате трубопровода. При этом между корпусами частей секции и наружной поверхностью трубопровода образуется полость, используемая для заполнения отверждающимся составом. Узел герметизации (уплотнение, сальник), исключает протечку между саркофагом и трубопроводом со стороны этого торца.

Предназначение саркофага заключается в формировании оболочки герметизирующей дефекты стенок трубопровода и создания контура осевой жесткости трубы, которую создают заливкой полости отверждающимся составом. Оболочка охватывает трубопровод и после полимеризации превращается в несъемный бандаж. В качестве отверждающегося состава можно использовать, например, для подводного трубопровода, затвердевший в воде бетон согласно ГОСТ 4795-68 марки не ниже М400 (так называемый гидротехнический бетон). Основным преимуществом гидротехнического бетона является его высокая водонепроницаемость, что в значительной мере выделяет его в ряду традиционных марок. Однако чтобы достичь высоких показателей качества, в состав смесей приходится вводить дорогостоящие компоненты. В результате цена водонепроницаемого бетона значительно выше обычного. Так же бетонирование подводное в качестве основного вяжущего для приготовления бетонных смесей предусматривает применение пуццоланового или сульфатостойкого цемента марок М400-М500 (ГОСТ 10178-85). При применении гидротехнического бетона нет необходимости предварительной прокачки полости воздухом. Возможна подача этого типа бетона непосредственно в заполненную водой полость. Для других типов трубопроводов, например, наземного типа, можно использовать другие марки бетона.

Так как заявленное устройство используется для ремонта прямолинейных участков трубопровода, то в каждой секции используемый для охвата участка трубопровода корпус каждой корытообразной части выполнен с наружной и/или внутренней поверхностью, образованной прямолинейной образующей, параллельной продольной оси секции и перпендикулярной стыкуемой поверхности фланца на этом корпусе. По сути, корпус представляет собой часть поверхности трубы. Так как отсутствует необходимость подгонки геометрии секций к геометрии трубопровода на участке обнаруженного дефекта, то секции могут быть изготовлены достаточно большой длины.

В каждой секции части 4 и 5 имеют свои функциональные особенности. Так на располагаемой под трубопроводом по крайней мере одной корытообразной части 5 смонтирован узел 11 подачи внутрь саркофага отверждающегося состава. А на располагаемой над трубопроводом по крайней мере одной корытообразной части 4 смонтирован по крайней мере один узел 12 вывода воды и/или отверждающегося состава. Оба узла 11 и 12 (как регулирующий элемент запорной арматуры) выполнены с крановым аппаратом закрывания и открывания канала сообщения. После присоединения шланга подачи бетона к узлу 11, открывают один или несколько крановых аппаратов узлов 12 и осуществляют подачу отверждающегося состава в полость саркофага. По мере поступления бетона в полость вода (или воздух) выдавливается через узел 12. После полного заполнения полости бетоном бетон начинает выходит через открытый канал узла 12. Это является свидетельством того, что полость саркофага полностью заполнена. Производят перекрытие кранов узлов 12 и 11 и отсоединяют шланг от узла 11. По истечении заданного времени происходит полная полимеризация бетона, образующего бетонный бандаж вокруг трубопровода на участке повреждения.

При монтаже саркофага на трубопроводе секции располагают оппозитно. То есть торцевыми стенками с узлами герметизации в разные стороны. Другие торцевые стенки совмещаются по фланцам 10 и скрепляются болтовым крепежом. Такой саркофаг позиционируется на трубопроводе по точкам соприкосновения со стороны торцевых стенок с узлами герметизации. В этом положении саркофаг представляет собой длинномерное трубчатое тело, которое может смещаться (за счет прогиба) в центральной зоне нахождения фланцев 10. При этом ширина полости в зоне смещения уменьшается, что приведет к получению бетонного бандажа с уменьшенной толщиной в этом месте. Для исключения этого явления на каждом корпусе располагаемой над трубопроводом корытообразной части 4 закреплены с возможностью регулируемого перемещения в направлении от стенки корпуса секции к продольной оси секции упоры 13 для контакта с трубопроводом и служащие для выравнивания положения секции относительно стенки трубопровода. После монтажа саркофага производят ввинчивание упоров до их контакта со стенкой трубопровода и обеспечивают приподнимание опустившейся части секции до контрольного положения относительно продольной оси трубопровода. Для обеспечения точности выравнивания положения секций относительно стенки трубопровода на каждом корпусе располагаемые над трубопроводом корытообразной части указанные упоры 13 расположены по разные стороны и симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось секции.

За счет использования в каждой секции корпусов частей 4 и 5 в виде частей стенки труб стало возможным существенно упростить изготовление секций в целом и монтаж этих секций на трубопроводе. Такие секции можно изготавливать достаточной длины, чтобы применять их для ремонта протяженных дефектов или протяженных дефектов пластической деформации стенки трубопровода. Но такие секции, даже представленные в виде отдельных не собранных между собой корытообразных частей, относятся к категории тяжеловесных конструкций. При увеличении длины корытообразных частей их перемещение, подъем и установка по месту ремонта могут выполняться только с применением специальной подъемной техники. Но это не везде и не всегда по условиям эксплуатации трубопровода может быть реализовано. В связи с этим предлагается оснащать саркофаг промежуточными секциями 14 (фиг. 2 и 4), что позволяет изготавливать секции и их части длиной, позволяющей монтажникам их перемещать с использованием подручных средств и средств малой механизации.

Такая промежуточная секция 14 используется для соединения между собой секций 2 и 3, имеющих узлы герметизации со стороны одних торцевых стенок секций саркофага, как это показано на фиг. 2.

В конструктивном алгоритме промежуточная секция 14 состоит из двух корытообразных частей 15 (располагаемая над трубопроводом) и 16 (располагаемая под трубопроводом), каждая из которых выполнена с продольными фланцами 17 по периметру вдоль длины для соединения этих частей между собой. С торцевых сторон части оснащены торцевыми полуфланцами 18, совмещаемыми в полноценный фланец при соединении частей по продольным фланцам 17.

Корпус каждой корытообразной формы части промежуточной секции 14 выполнен с наружной и/или внутренней поверхностью, образованной прямолинейной образующей, параллельной продольной оси секции и перпендикулярной стыкуемой поверхности фланца на этом корпусе. На каждом корпусе располагаемой над трубопроводом корытообразной части закреплены с возможностью регулируемого перемещения в направлении от стенки корпуса к продольной оси секции упоры 19 для контакта с трубопроводом и выравнивания положения секции относительно стенки трубопровода, а на каждом корпусе располагаемой над трубопроводом корытообразной части указанные упоры 19 расположены по разные стороны и симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось промежуточной секции.

Как и секции 2 и 3 промежуточная секция оснащена на располагаемой под трубопроводом корытообразной части 16 смонтирован по крайней мере один узел подачи внутрь саркофага отверждающегося состава. А на располагаемой над трубопроводом корытообразной части 15 смонтирован по крайней мере один узел вывода воды и/или излишков отверждающегося состава.

На трубопровод в процессе его эксплуатации воздействует внутреннее давление перекачиваемого по трубе продукта, за счет которого увеличивается наружный диаметр трубопровода, что особенно заметно на трубопроводах большого диаметра. Также на трубопровод в процессе его эксплуатации действуют большие растягивающие и изгибные напряжения вследствие температурных деформаций, подвижек грунта или опор, на которых уложен трубопровод. Дефекты трубопровода (коррозионные утонения, трещины, расслоения) ослабляют стенку трубопровода и снижают его прочностные свойства. При этом, совместное воздействие на дефект сил действующих в тангенциальном направлении за счет внутреннего давления и изгибных напряжений значительно увеличивает опасность разрушения трубопровода.

Простое наложение бетонного бандажа обеспечивает осевую жесткость, снимает воздействие изгибных напряжений и стабилизирует трубопровод, но не исключает вероятность отслоения трубы от отвержденного бетонного бандажа внутри саркофага вследствие технологических пульсаций или полного сброса давления в трубопроводе, например, при остановах перекачки продукта, вплоть до разрушения дефекта стенки и разгерметизации трубы.

Наложение же упрочняющего бандажа из свертных муфт восстанавливает прочность трубы в радиальном направлении, но не исключает изгибные и растягивающие напряжения.

В связи с этим целесообразно перед наложением бетонного бандажа предпринять меры к уравновешиванию давления внутри трубопровода, искусственно налагаемым на зону дефекта внешним давлением за счет свертных муфт.

С учетом этих соображений был разработан способ ремонта поврежденного прямолинейного участка трубопровода, заключающийся в монтаже на поврежденном участке трубопровода свертных муфт последовательно с примыканием торца одной муфты к торцу другой муфты или с расположением этих муфт дистанционно относительно друг друга и затягивании этих муфт вокруг стенки трубопровода для формирования контура прочности, затем на поврежденном участке трубопровода монтируют металлический саркофаг с размещением указанных муфт внутри саркофага и с образованием круговой полости между стенками саркофага и стенкой трубопровода, затем производят регулировку положения стенок саркофага относительно стенки трубопровода для его выравнивания и получения указанной полости с одинаковой толщиной в радиальном направлении относительно продольной оси трубопровода, а затем осуществляют подачу отверждающегося состава в указанную полость до момента выхода этого состава через расположенный в верхней зоне саркофага дренаж, для формирования контура жесткости и стабилизации ремонтируемого участка трубопровода.

То есть перед наложением саркофага и образования бетонного бандажа на выявленные участки дефектов или дистантно по длине всего дефектного участка на трубопровод формируют контур прочности установкой усилительных муфт 20 хомутового типа, называенмых свертными муфтами (фиг. 4). Такие муфты описаны в патентах RU 2819954, 165798, 175097.

Такая муфта может представлять собой хомут, охватывающий стенку трубопровода. При этом полумуфты каждой муфты стягивают болтами с гайками в направлении навстречу друг другу. Указанные муфты размещают последовательно по длине бандажа с примыканием торца одной муфты к торцу другой муфты или дистанционно относительно друг друга. Такая муфта может быть выполнена состоящей из двух полумуфт, шарнирно связанных между собой с одной стороны для возможности охвата трубы, а на другой стороне каждой полумуфты в утолщениях размещены металлические закладные со сквозными отверстиями, расположенными напротив друг друга на разных полумуфтах для пропуска закрепляемых гайками болтов в направлении, поперечном продольной оси муфты. Конкретная конструкция такой муфты не является существенным для заявленного решения. Но главное, что каждая такая муфта охватывает трубопровод и усиливает его стенку в месте дефекта, не давая развиваться пластической деформации.

При последовательном наложении нескольких усилительных муфт созданное усилие на стенке трубопровода приводит к выравниванию геометрии трубопровода относительно его продольной оси. При отсутствии таких усилительных муфт под действием развивающейся пластической деформации может серьезно измениться геометрия трубопровода, что может явиться причиной разрушения бетонного бандажа и саркофага.

Claims (3)

1. Способ ремонта поврежденного прямолинейного участка трубопровода, заключающийся в монтаже на поврежденном участке трубопровода свертных муфт последовательно с примыканием торца одной муфты к торцу другой муфты или с расположением этих муфт дистанционно относительно друг друга и затягивании этих муфт вокруг стенки трубопровода для формирования контура прочности, затем на поврежденном участке трубопровода монтируют металлический саркофаг с размещением указанных муфт внутри саркофага и с образованием круговой полости между стенками саркофага и стенкой трубопровода, затем производят регулировку положения стенок саркофага относительно стенки трубопровода для его выравнивания и получения указанной полости с одинаковой толщиной в радиальном направлении относительно продольной оси трубопровода, а затем осуществляют подачу отверждающегося состава в указанную полость до момента выхода этого состава через расположенный в верхней зоне саркофага дренаж для формирования контура осевой жесткости и стабилизации ремонтируемого участка трубопровода.

2. Устройство для ремонта поврежденного прямолинейного участка трубопровода, представляющее собой саркофаг, выполненный из по крайней мере двух секций, каждая из которых состоит из двух корытообразных частей, корпус каждой из которых выполнен с продольными фланцами по периметру вдоль длины каждой для соединения этих частей между собой, а также узлы герметизации со стороны одних торцевых стенок секций саркофага, обе корытообразные части каждой секции с одной стороны выполнены с выемкой для размещения узла герметизации для опирания на трубопровод, а с другой стороны - с полуфланцами, совмещаемыми во фланец при соединении частей для соединения двух стыкуемых секций между собой при охвате трубопровода с образованием полости между трубопроводом и стенками секций, а также смонтированный на саркофаге на располагаемой под трубопроводом по крайней мере одной корытообразной части узел подачи внутрь саркофага отверждающегося состава и по крайней мере один узел вывода воды и/или отверждающегося состава на располагаемой над трубопроводом по крайней мере одной корытообразной части, отличающееся тем, что в каждой секции используемый для охвата участка трубопровода корпус каждой корытообразной части выполнен с наружной и/или внутренней поверхностью, образованной прямолинейной образующей, параллельной продольной оси секции и перпендикулярной стыкуемой поверхности фланца на этом корпусе, при этом на каждом корпусе располагаемой над трубопроводом корытообразной части закреплены с возможностью регулируемого перемещения в направлении от стенки корпуса к продольной оси секции упоры для контакта с трубопроводом и выравнивания положения секции относительно стенки трубопровода, а на каждом корпусе располагаемые над трубопроводом корытообразной части указанные упоры расположены по разные стороны и симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось секции.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что оно снабжено по крайне мере одной промежуточной секцией, используемой для соединения между собой секций, имеющих узлы герметизации со стороны одних торцевых стенок секций саркофага, промежуточная секция состоит из двух корытообразных частей, каждая из которых выполнена с продольными фланцами по периметру вдоль длины для соединения этих частей между собой, а с торцевых сторон части оснащены торцевыми полуфланцами, совмещаемыми во фланец при соединении частей по продольным фланцам, корпус каждой корытообразной формы выполнен с наружной и/или внутренней поверхностью, образованной прямолинейной образующей, параллельной продольной оси секции и перпендикулярной стыкуемой поверхности фланца на этом корпусе, при этом на каждом корпусе располагаемой над трубопроводом корытообразной части закреплены с возможностью регулируемого перемещения в направлении от стенки корпуса к продольной оси секции упоры для контакта с трубопроводом и выравнивания положения секции относительно стенки трубопровода, а на каждом корпусе располагаемые над трубопроводом корытообразной части указанные упоры расположены по разные стороны и симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось промежуточной секции.

Images