Ремонт трубопроводов под давлением: основные методы и организация процесса

Современные методы ремонта трубопроводов помогают восстановить целостность оборудования и устранить различные дефекты. Сейчас такие системы активно используются во многих сферах жизни, при эксплуатации неизбежно приходят в негодность, поэтому они должны вовремя осматриваться и подвергаться сервисному обслуживанию. Компания «ТЕХСИСТЕМА» осуществляет все виды ремонтных работ инженерных сооружений для транспортировки жидкостей, газов и растворов вне зависимости от уровня сложности, тяжести разрушений.

Технология ремонта трубопроводов

Характер повреждения нефтепроводов и других типов конструкций бывает различным – механическим, кавитационным, коррозионным, тепловым. При обнаружении прорыва или высокой степени износа участка необходимо выполнение ремонта. Вне зависимости от выбранного метода, технологический процесс строится таким образом:

  • замена дефектного узлового соединения, детали, стенки трубы, исправление в соответствии с требованиями настоящих отраслевых стандартов (ОСТ);
  • ревизия трубопровода и подгонка опор, подвесок, при необходимости – модернизация, реконструкция;
  • изоляция конструкции, проведение испытаний на прочность;
  • окраска замененного участка или всего трубопровода.

Ремонт трубопроводов под давлением: основные методы и организация процесса

Разборка соединений проводится со строгим соблюдением мер безопасности, согласно установленным нормативам. Некоторые методы дают возможность провести ремонт без разделения элементов, применения сварки и выключения участка из системы, что ускоряет процесс. Стальные трубы диаметром до 300 мм, уложенные на глубине до 120 см, поднимают на поверхность. При других условиях восстановление оборудования производят непосредственно в траншее с расположением на лежаках.

Ремонт трубопроводов под давлением – замена участка

Сильно изношенным трубам чаще всего требуется капитальный ремонт с полной заменой некоторых участков. Такая технология является распространенной, но признается довольно затратной, особенно в отношении подземных инженерных систем. Трудность представляет собой отсечение элемента в дефектной зоне, предотвращение разлива жидкостей, а также полное вырезание конструкций. Тем не менее, при аварии методика часто является единственно возможной.

Если поврежденный участок ветхий, при этом не слишком длинный и искривленный, можно применять метод замены без механического вскрытия. Старую трубу разрушают особыми инструментами статическим или динамическим способом, измельченные куски убирают или вдавливают в грунт, после ставят новый элемент. Нередко возникает необходимость врезки участка в уже действующую инженерную систему. В этом случае к основной конструкции приваривается патрубок с фланцем, к которому крепится задвижка определенной серии. С помощью сверла и коронки проделывается отверстие, присоединяется новый отрезок.

Правила ремонта трубопроводов снаружи

Если детали из любого материала повреждены незначительно, производится ремонт участка с наружной стороны. Часто такие меры – временные, их цель – быстро локализовать утечку без полной замены инженерной системы. Для обеспечения целостности трубопровода используются разные приспособления:

  1. Прижимные устройства (муфты, хомуты). Для уплотнения стыка выполняется установка резиновой прокладки, накладываются лента, полимерный материал, глиняный пластырь.
  2. Сварка. Ставятся полумуфты, которые соединяются друг с другом продольными швами, а с трубой – кольцевым стыком.
  3. Холодная сварка. Метод подходит для нефте-, газопроводов и другого оборудования, подразумевает накладку заплатки из полимерного композитного материала и стеклополимерной композитной ленты.
  4. Обшивка. Вокруг дефекта возводится обшивочная конструкция, в полость между ней и трубой заливается отвердевающий полимерный материал.

Организация ремонта трубопроводов, работающих под давлением, довольно простая – надо сбросить показатель на 30% без полной остановки системы. После восстановления целостности проверяют прочность нового участка. Испытательное давление должно составить 1,25 от постоянного, но не меньше 0,2 МПа.

Ремонт труб изнутри

Методы этой группы подходят к той части трубопроводов, что располагаются вне траншей. Герметизация поврежденного места обеспечивается разными способами:

  • устройство кольцевого облицовочного вкладыша;
  • установка специальной втулки;
  • накладка гибкого уплотнительного пластыря;
  • нанесение быстро затвердевающего композитного состава;
  • введение в трубу шлангообразной фольги.

Ремонт трубопроводов под давлением: основные методы и организация процесса

Наиболее эффективным и скорым методом реконструкции инженерного сооружения со стороны внутренней поверхности является нанесение полимерного защитного покрытия. Участок высушивают, нагнетают ремонтный материал, протягивают формователь, который убирает излишки и создает ровный восстанавливающий слой. В трубопроводах большого диаметра работу выполняют особые технические приспособления и агрегаты с транспортным модулем, которые дополнительно повышают температуру для ускоренной полимеризации составов.

Метод ремонта «труба в трубе»

Если уменьшение сечения не приведет к нарушению функции системы, допустим ремонт поврежденного участка таким методом. Он не приводит к серьезным финансовым тратам и сводится к размещению внутри детали меньшего размера, чем исходная. На участках с криволинейной конфигурацией для вставки используются гофрированные трубы.

Металлические элементы устанавливают в поврежденных зонах только на строго прямолинейном участке из-за жесткости стенок. Слишком большой и протяженный износ конструкции также ограничивает применение метода, ведь протянуть длинную деталь из металла очень сложно. Для этого ставят направляющие и роликовые приспособления, обеспечивающие перемещение куска. Для облегчения монтажа нередко участок заполняется водой, а ремонтный элемент поддерживается во внутренней среде специальной плавучей трубой. После окончания работ обязательно выполняются промывка и продувка системы, ее испытание на прочность, что обеспечивает 100%-ю надежность результата, предотвращает аварии в будущем.

Методы гибки труб

В промышленности гибка трубных или профильных изделий – одна из обязательных операций при использовании заготовок в конструкциях разной направленности. Чтобы получить хороший результат, используют простые и сложные методы гибки труб, станочное оборудование, ручные инструменты. Холодный вариант рекомендован, если толщина стенок – 0,6-4,0 мм. При превышении этого значения заготовку нагревают перед ручным или механическим изгибанием.

Широко распространены круглый прокат, использование профильных изделий – такие трубы применяют при прокладке продуктопроводов, сооружении инженерных или вентиляционных сетей, промышленных или городских коммуникаций, в машиностроении, мебельной промышленности. Однако даже при возведении простейших конструкций – ворот, ограждений, временных хозблоков – трубы часто приходится гнуть. Для этого используют ручные трубогибы, станки на гидро- или электроприводе, механизированные, полуавтоматические агрегаты, устройства с ЧПУ.

Зачем гнуть трубы из металла или сплавов

В процессе гибки труб происходит растяжение, сжатие металла, к детали прикладывается определенное давление. Так как материал извне вытягивается, а внутри сжимается, для сохранения геометрии заготовки применяются определенные технологии, позволяющие воспроизвести заданный угол изгиба. Более подробно о нюансах деформации труб расскажут специалисты НПП «ТЕХСИСТЕМА».

Методы гибки труб

Толстые или тонкие трубы из металла нужны в разных сферах народного хозяйства, так как низкая себестоимость изготовления изделий холодного или горячего металлопроката значительно удешевляет смету при проектировании сооружений. Конструкции делают черными или цветными, из сплавов, полимеров, пластика. Трубы выпускают с любыми диаметром, толщиной стенок, они могут быть бесшовные или сварные, холодного или горячего проката. Заготовки гнут с соблюдения радиуса, что зависит от типа специального оборудования.

Разные параметры черной стали, чугуна, цветных металлов или сплавов также заставляют производителей покупать станки-трубогибы, предназначенные для гибки изделий из любых материалов. НПП «ТЕХСИСТЕМА» предлагает спроектировать, изготовить, установить с проведением пуско-наладочных работ специализированное оборудование любого уровня сложности.

Технологии и особенности гибки

Технологии с использованием разных видов гибки труб – хорошая альтернатива сварочным работам или резьбовым соединениям, так как минимизируют риски образования трещин, раковин, других дефектов. Возможность механического изгибания рассматривается монтажниками в первую очередь. 

Герметичность продуктопровода – важный параметр при транспортировке жидких или газообразных веществ, при холодной или горячей деформации риск нарушения целостности конструкции минимальный. 

Результаты холодной или горячей гибки:

  1. Полная герметичность продуктопровода или отдельного криволинейного отрезка магистрали;
  2. Уменьшение затрат на производство, исключение сварочных работ, отсутствие фитингов;
  3. Улучшение гидроаэродинамических свойств продуктопровода – увеличивается скорость транспортировки;
  4. Металл или другие материалы не подвергаются разрушающим воздействиям, В том числе высоких температур.

Сгибают трубы разными способами, метод выбирают в зависимости от толщины стенок, радиуса изгиба изделия. Также в расчеты при выборе оборудования включают прочность, долговечность локальной деформации, условия эксплуатации узла.

Преимущества и недостатки горячей гибки

Метод применяют, если нельзя воспользоваться трубогибом – деталь нагревают до 900 градусов. Полость заполняется очищенным мелким песком. Площадь прогрева определяется диаметром заготовки. Из согнутой детали наполнитель удаляют, с концов снимают заглушки, затем полость продувают или промывают. 

Преимущества этой технологии:

  1. Высокие герметичность изделия, качество гиба;
  2. Снижение вероятности появления дефектов на поверхности;
  3. Сталь или сплав металла можно согнуть в любом направлении, придав нужную геометрическую форму;
  4. Система демонстрирует хорошие показатели гидроаэродинамики;
  5. Чистота операции позволяет использовать гнутые изделия в высокоточном оборудовании.

Недостаток – необходимость предварительного прогрева металлической детали. 

Преимущества и недостатки холодной гибки

Холодная деформация – быстрый способ получить детали заданного радиуса изгиба в большом количестве. Конвейер гарантирует низкую себестоимость продукции с экономией на амортизации дополнительного оборудования. «На холодную» трубы гнут, если они изготовлены из цветных металлов или сплавов – алюминия, латуни, меди или бронзы.

Чтобы не допустить деформирования заготовки, работают на дорновом станке или с ручным приспособлением с дорном – стальной стабилизирующей направляющей. Стержень проталкивается в полость детали, чтобы держать заданную форму. После извлечения дорна изделие калибруется.

Преимущества холодной технологии:

  1. Низкая себестоимость;
  2. Возможность гибки изделий из черных, цветных металлов, сплавов, нержавеющей стали без ухудшения вида;
  3. Заготовку не нужно нагревать.

Дорн – часть технологии, но иногда его применение сопровождается нежелательными явлениями. Это невозможность получить сложную форму с множеством изгибов на одном отрезке, вероятность повреждения стенок, сложность извлечения стабилизатора из деталей.

Виды трубогибов

Все типы трубогибов делят на станочное оборудование и мобильные приспособления. Машины бывают арбалетными, дорновыми или бездорновыми с электрическим или гидравлическим движителем. Агрегаты могут дополняться ЧПУ или другими управляющими системами. 

Электрические или электромеханические станки более удобные в работе, легко управляемые, гарантируют высокую точность операций. Такой трубогиб – универсальное устройство, которое может работать с различными диаметрами или профилями изделий.

Методы гибки труб

Гибка цветных труб 

Отличительная черта цветных металлов – высокая пластичность наряду с низкой прочностью. Геометрически правильное деформирование изделий из этого материала обязывает придерживаться технологических правил. Метод определяется свойствами металла, конфигурацией, размером, сечением детали. 

Круглые или профильные изделия из латуни или меди можно гнуть горячим или холодным способами. Пустоты заполняют канифолью или мелким песком. Цилиндрические полые детали из алюминия или сплавов гнутся прокаткой или на гидравлическом станке. Хорошо зарекомендовал себя арбалетный станок с прижимными роликами. Для получения простых или мелких гнутых деталей допустимо применение ручного гибочного инструмента.

Гибка больших труб 

На крупных предприятиях применяется растягивание металла – этот способ хорошо показал себя в работе с трубами большого диаметра. Заготовку предварительно прогревают в месте изгиба, поэтому появление дефектов на других отрезках невозможно.

Гибочно-растяжное оборудование имеет поворотный стол, на котором можно создать конструкцию любой формы, толщина стенок не изменяется. 

Гибка больших или маленьких труб из разных сортов стали, цветных металлов или сплавов должна соответствовать ГОСТ 9940, ГОСТ9941, ГОСТ 3262, другим нормативам. Технология деформирования круглой или профильной заготовки выбирается, исходя из свойств материала, условий эксплуатации узла, размеров конструкции.

Технологии очищения внутренних стенок трубопровода

Известные на сегодня способы очистки внутренней полости трубопроводов – промывка жидкостью под давлением, воздушная или газовоздушная продувка, смыв грязи очищающими механизмами, очищение стенок труб протяжкой. Каждый вариант решения вопроса имеет преимущества и недостатки, поэтому применяется при наличии конкретных условий эксплуатации. Как правильно организовать работы по очищению труб трассы с внутренней стороны, каким инструкциям нужно следовать, какие регламенты соблюдать, расскажут эксперты НПП «ТЕХСИСТЕМА».

Где и как проводится очистка внутренней полости трубопроводов

Перед запуском продуктопровода в эксплуатацию рассчитывается длительность безремонтной работы магистрали она определяется чистотой внутренних стенок труб. Поэтому поверхности трассы должны очищаться от засоров до проведения пуско-наладочных работ с финишными испытаниями. Каждый отрезок трубы проходит следующие этапы очистки, независимо от общей длины продуктопровода:

  1. Снятие мягкого рассыпчатого слоя ржавчины, удаление окалины, устранение земли, мусора, случайных отложений, посторонних предметов, веществ, воды и т.д.;
  2. Проверка возможности свободного прохождения продукта по сечению трубопровода, обеспечение неоднократного прохода очистительных устройств, разделительного оборудования, иных специальных приборов, механизмов;
  3. Формирование технических условий для наполнения магистрали доставляемым продуктом без ухудшения его характеристик.

Технологии очищения внутренних стенок трубопровода

Технологически и экономически оправданные способы очистки внутренней полости трубопровода классифицируют по следующим категориям:

  1. Продувка газом или воздухом с протягиванием очищающих поршневых устройств. Для наземных трубных трасс используют разделительные поршни;
  2. Продувка без применения поршней;
  3. Промывка с протяжкой очищающих поршневых устройств или разделительных поршней.

На трубных магистралях, которые прокладываются без усиления ветки внутренними центраторами, во время монтажа участков по секциям или сборки отрезков в протяженные ветки проводится промежуточная чистка полости трассы протягиванием специальных агрегатов.

Где очищают внутренние полости магистральных труб:

  1. На трубопроводах, смонтированных в грунте, после окончания сборки и проведения обратной засыпки магистрали;
  2. На трубах поверхностных (наземных) трасс после монтажа и обвалки землей;
  3. На наземных продуктопроводах после окончания укладки труб с фиксацией элементов магистрали на опорных конструкциях.

Отрезки трубных трасс особой сложности, которые проходят под землей и уложены в болотистой местности или рядом с искусственными (естественными) водоемами, подвергаются продувке до размещения в траншее. В процессе опускания труб в канаву соблюдают целостность закупорки торцов – внутрь не должны попасть вода, грунт, чужеродные предметы.

Если трасса проходит через водоем, стенки труб изнутри чистят протяжкой гибких разделительных поршней. Где и по какой технологии рекомендуется такая очистка:

  • Промывка внутренностей газопроводных труб проводится заливкой воды внутрь трассы с целью промежуточного гидравлического тестирования. Если технологи рекомендуют продувку, она осуществляется до проверки переходов;
  • Промывка на нефтяных магистралях выполняется заполнением труб водой на предмет обнаружения протечек в нитках нефтепроводов.

Если произошло стопорение очистного оборудования внутри системы при промывании или продувке, то механизм вынимают, проблемный отрезок трассы снова промывают или продувают. По окончании очистки внутренних стенок магистрали на открытых концах веток закрепляют переходные колпачки, предотвращающие попадание мусора внутрь системы.

Комиссия составляет акт на очистку полости трубопровода по форме № 2.20 (ВСН 012-88 ч.2) только после окончания очистных работ. Контрольная документация в виде заключения экспертов необходима по ГОСТ 32569-2013. Написание акта не зависит от результатов работ.

Продувка трубопроводов с использованием поршней

Технологические процессы при продувке применимы для всех типов продуктопроводов, их состав и последовательность устанавливаются, исходя из эксплуатационных параметров отрезка трассы.

Продувку с погружением в трубу поршней из металла осуществляют для очистки подземных или поверхностных магистралей с трубами от 219 мм в диаметре. Операция с использованием очистных механизмов предусматривает прохождение агрегата по отрезкам магистрали длиной равной шагу размещения запорной или линейной арматуры. Поршень приводится в движение воздействием струи сжатого воздуха или газообразной смеси из баллона.

Воздушная продувка

Очистка трубопровода сжатым воздухом требует значительного расхода рабочей силы под высоким давлением. Скорость поршня в трубе должна быть не менее 60 км/ч, чтобы гарантировать качество очистки, непрерывное движение механизма. Современные мобильные компрессоры не способны подавать большой запас сжатого воздуха, расходуемого с давлением ≤ 6 кгс/см2

Вентиль открывают только при полном ресивере, поршень в полости магистрали приводится в движение струей под давлением. На начальном отрезке механизм вставляют в отводной патрубок, в конце отвода обрабатываемого участка собирается весь находящийся в системе мусор. Продувают систему до появления чистого воздуха – без воды, грунта, технологических остатков сора.

Продувка газом

При очистке газовой продувкой первостепенное значение придают соблюдению техники безопасности:

  1. Категорически запрещено после подачи струи сжатого газа сразу двигать разделительный поршень, так как образующаяся взрывоопасная смесь газа с воздухом может вспыхнуть или взорваться от искр при трении поршня или мусора о внутренние стенки труб.
  2. Перед продувкой рекомендуется сначала накачать газовоздушной смесью весь очищаемый отрезок магистрали, чтобы вытеснить чистый воздух из трассы.
  3. Продувку начинают только при наличии 2% кислорода в смеси, не более.

После выталкивания воздуха из трубы продувка проводится аналогично воздушной.

Технологии очищения внутренних стенок трубопровода

Промывка жидкостью

Вымывание мусора из внутренней полости труб при помощи воды решает сразу две задачи: проводятся очистка и гидравлические испытания магистрали. Технологические операции начинаются с ввода в трубу эластичного пенополиуретанового поршня. Через отводной штуцер в систему закачивают воду, под давлением которой плунжер движется, выталкивая мусор со скоростью 400-1200 м/ч. При этом давление воды в системе не должно превышать 2,0 кгс/см2.

Длина отрезков, которые можно очистить одним проходом поршня до 50 км. При остановке механизма накопившейся перед устройством массой мусора оператор увеличивает давление воды до 15-25 кгс/см2. Таким образом, промывка жидкостью дает лучшие результаты из-за плотной рабочей среды, повышенного давления, увеличенной длины обрабатываемого участка.

Протяжка

Технология разработана для очищения подводных участков трубных трасс, где движение разделительного поршня может повредить стенки полости. Метод требует предварительной подготовки, поэтому еще до монтажа труб в подводной траншее в них помещают специальный трос. Оборудование для очистки внутренней полости должно плотно прижиматься к стенкам, для улучшения результата крепится мягкий пенополиуретановый поршень. Расстояние от плунжера до главного устройства можно увеличивать до 10 метров.

По завершении очистных работ в акте должны быть указаны диаметр труб, протяженность продуктопровода, требования к очистке, тип, марка поршня, количество чистящих устройств. Состав комиссии, которая подписывает документы, определяется приказом на проведение работ по предприятию.

Отправить заявку
Оставьте свой номер телефона, наш менеджер свяжется с вами в ближайшее время.


    Нажимая “Отправить” вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности

      Оставить заявку