Март 2021

Трубопроводы служат для транспортировки от поставщика к потребителю рабочих сред в разных агрегатных состояниях – жидких, газообразных. Механические повреждения, другие явные и скрытые дефекты труб требуют срочного ремонта, в отдельных случаях необходима замена участка трубопровода. Если невозможно остановить транспортировку рабочей среды, приходиться проводить ремонтные работы на инженерном устройстве под давлением. В этом случае замена и даже небольшие восстановительные работы сопряжены с рядом трудностей, требуют особого подхода, применения специальных методов, а также оборудования.

Методы и способы ремонта и замены участков трубопроводов под давлением

Для ремонта участков труб под давлением применяют несколько способов и технологий, среди которых можно выделить основные:

• замена поврежденных частей под давлением;
• при помощи заплаток, хомутных устройств, прижимных элементов;
• стальными муфтами с полным охватом;
• бандажирование – использование намоток из композитных материалов;
• Шлифовка, наплавка металла – для устранения незначительных дефектов на наружной поверхности трубы;
• технология U-лайнер.

Аварийный ремонт, производимый с помощью наложения заплаток, прижимных элементов, хомутов, заглушек (чопиков), относится к экстренным методам, может применяться как временные меры. Ремонт трубопроводов под давлением должен осуществляться в соответствии с нормативными документами – ГОСТов, СП, СНиП и т. д. Нарушение требований может привести к аварийным ситуациям, ущербу в больших масштабах. Особенно важно тщательно соблюдать нормативы, когда выполняется ремонт участка трубопровода, транспортирующего нефть или газ.

Замена участка трубопровода под давлением без остановки перекачки рабочей среды – сложный технологический процесс. Такой ремонт требует большой подготовительной работы, высокой квалификации работников, наличие специального оборудования для диагностики, проведения ремонтных работ и последующих испытаний.

Чтобы не останавливать транспортировку рабочей среды, производится байпасирование дефектной части – отвод потока по дополнительному пути. Для этого осуществляют врезку в трубопровод под давлением. Такие манипуляции можно проводить на трубах различных типоразмеров, материалов – чугуна, стали, полиэтилена низкого давления, асбестоцемента, цемента и т. д.

Технология врезки и байпасирования под давлением относится к безостановочным методам. Такой подход обеспечивает оперативное изолирование поврежденного участка трубы. При этом в остальных частях линейного транспортного канала сохраняются рабочие параметры.

Ремонт и замена поврежденного участка трубопровода под давлением

Технология замены или ремонта дефектной части трубопровода под давлением методом байпасирования состоит из нескольких этапов:

• • Анализируют состояние трубы, изучается техническая документация, результаты диагностического исследования.

• • Проводятся подготовительные работы – выкапывается траншея, подвозятся необходимые элементы, а также запасные части, доставляется техника и оборудование.

• • Определяют границы участка, подлежащего замене или ремонту.

• • Проводят байпасирование – для этого к трубе приваривают фитинги с двух сторон участка за пределами намеченных границ. На фитинги устанавливаются сендвич-клапана. Затем осуществляют врезку в действующий линейный транспортировочный и производится блокировка «Стоп-Системы» с двух сторон. Прокладывают байпас – параллельная линия для отвода рабочего потока. На основной трубопровод устанавливают внутренние и внешние заглушки.

• • Изымают поврежденную часть.

• • Приваривают новая часть трубы.

• • Проводят испытания.

• Восстанавливают работа основного транспортировочного канала.

Такой способ ремонта гарантирует поставку рабочей среды потребителю в привычном режиме, при этом можно проводить работы без нанесения ущерба окружающей среде.

Технология U-лайнер – современный бестраншейный способ восстановления поврежденного участка. Суть технологии заключается в вводе внутрь трубы, так называемого «чулка», который выполнен из пропитанного эпоксидными композициями стекловолокна. Такая конструкция является высокопрочной и самонесущей. Установка стекловолоконного устройства происходит через два небольших котлована, устроенных над границами поврежденного участка трубопровода.

Новые технологии позволяют проводить ремонтные работы, замену поврежденных отрезков под давлением без отключения транспортировки рабочей среды. У такого подхода есть преимущества. Экономически целесообразно применять безостановочный метод без отключения трубопровода – у поставщика нет издержек, у потребителей нет дискомфорта. Работы проводятся быстро, так как не затрачивается время на перезапуск инженерных сетей. Обслуживание и ремонт участка нефтепровода с помощью инновационных технологий и техники требует минимального времени, проходит без потерь производительности транспортировочного узла.

Безопасность и эффективность эксплуатации магистральных нефтепроводов и газопроводов – одна из главных задач для предприятия нефтегазотранспортного сектора. Чтобы узнать техническое состояние труб в магистрали используют диагностические приборы и методики. Диагностика магистральных нефтепроводов и газопроводов – это работы, направленные на получение информации об образовавшихся дефектах в трубах. Статистика показывает, что подавляющее количество повреждений появляются в результате коррозии и механического воздействия. Определить место и характер изъянов трубы практически невозможно. Вскрытие магистрального трубопровода для его обследования с помощью визуальных методов экономически нецелесообразно. Даже при демонтаже магистральных нефтепроводов и газопроводов без специальных приборов возможно обследовать только внешнюю сторону.

Внутритрубная диагностика трубопроводов – что это и для чего нужно?

Значительная протяженность магистральных нефтепроводов и газопроводов, а также малодоступность тех местностей, где они пролегают, делают невозможным использование методы неразрушающего контроля технического состояния трубопроводного транспорта. Однако для надежных и бесперебойных поставок нефти и газа нужно сохранять параметры труб. Оценить реальное состояние трубопровода возможно с помощью внутритрубной диагностики, с помощью которой анализируется внутренняя и наружная поверхность трубы. Такой метод предоставляет возможность своевременно определять повреждения магистральных трубопроводов для нефти и газа.

Для каждого трубопровода разрабатывается программа диагностирования, основанная на результатах мониторинга технической документации. План или техническое задание на обследование включает описание:

• направление диагностики;
• способы проведения работ;
• методы исследования.

Магистральные трубопроводы – это труднодоступные, технологически неделимые, подземные сооружения, поэтому изучение технической документации – важный этап диагностических мероприятий. Для эффективного обследования трубы на всей протяженности должны иметь одинаковый диаметр, все линейные участки должны быть проходимыми.

Как происходит диагностика магистральных нефтепроводов и газопроводов?

Для обследования металлических труб из стали и её сплавов в процессе диагностики магистральных трубопроводов используется наиболее информативный метод внутритрубного анализа состояния – магнитный. Он проводится с применением инспекционных приборов. Данный метод позволяет обнаружить и определить вид, локализацию и масштаб трещин, повреждений, вмятин и других дефектов трубы.

Методика диагностики технического состояния трубопроводов основана на фиксации рассеивания, которое образуются в процессе намагничивания стенок. Поток вектора магнитной индукции остаётся стабильным на участках трубы без повреждений, но при обнаружении дефекта, магнитный поток рассеивается. Такое изменение фиксируется датчиком, а специальный прибор вычисляет по зафиксированным показателям рассеивания, насколько поврежден магистральный трубопровод.

В процессе внутритрубной диагностики участвуют несколько спецустройств:

• • Очистной скребок – специальное приспособление, которое очищает внутреннюю поверхность труб от смолистого, твёрдого и парафиносодержащего налёта и отложений. Также скребок удаляет посторонние предметы с ферромагнитными свойствами. Очистное устройство помещается в трубопровод и продвигается по нему за счёт потока рабочей среды. По мере продвижения скребок очищает внутренние стенки труб.

• • Магнитный поршень (очистной) – после прохождения скребка, запускается очистной поршень. Инспекционный прибор также помещается в магистральный трубопровод, двигается по нему вместе с потоком перекачиваемого вещества. По мере продвижения, поршень толкает мусор впереди себя и проводит тонкую, более тщательную очистку внутренней поверхности трубы.

• • Профилемер – измерительный снаряд, определяющий внутреннюю геометрию и проходимость магистральной трубы.

• Дефектоскопы – за счет применения как продольного, так и поперечного намагничивания, такие приборы более эффективно и точно обнаруживают различные повреждения трубы. В том числе незаконные врезки и дефекты сварных швов.

Вместе с дефектоскопами продольного и поперечного намагничивания часто применяется навигатор. Это необходимо для точной привязки обнаруженного дефекта к координатам на местности. Также методы диагностики трубопроводов могут включать ультразвуковое обследование.

Заключительный этап проведения диагностики трубопроводов – формирование отчетной документации. Предварительный экспресс-отчёт заносятся данные об обнаруженных повреждениях, зафиксированные диагностическим оборудованием. Сведения подаются в зашифрованном виде, для их дешифровки применяются специальные программы для инспекционных данных. Предварительные данные выдаются в скором времени после обследования. Полный отчёт готовиться более тщательно, включает визуальную информацию, точные данные о характере и видах повреждений.

На основании полученных результатов диагностики составляется план ремонта трубопровода.