Диссертация (1026131)
Текст из файла
РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. ГубкинаНа правах рукописиВолков Игорь ВладимировичРАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА ГАЗОПРОВОДОВ ВУСЛОВИЯХ ИНТЕНСИВНОГО ТЕПЛООТВОДАСпециальность: 05.02.10 – Сварка, родственные процессы и технологииДИССЕРТАЦИЯна соискание ученой степеникандидата технических наукНаучный руководитель:д.т.н., профессор О.Ю. ЕлагинаМосква – 20172ОГЛАВЛЕНИЕСтр.ВВЕДЕНИЕ ..................................................................................................................
4Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПРОБЛЕМЫ,ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РЕМОНТА ГАЗОПРОВОДОВПОД ДАВЛЕНИЕМ И ПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ ГАЗ .............................................. 81.1. Анализ современных методов ремонта дефектов линейной частимагистральных газопроводов.................................................................................. 81.2.
Анализ нормативных требования к технологиям ремонта несквозныхдефектов магистральных газопроводов ............................................................... 161.3. Проблема интенсификации теплоотвода из зоны нагрева при ремонтепод давлением......................................................................................................... 311.4. Современные способы оценки влияния условий теплоотвода из зонынагрева при ремонте методами сварки-наплавки ............................................... 381.5.
Выводы по Главе 1 .......................................................................................... 55Глава 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПОЛЕЙ В ЗОНЕ РЕМОНТАНЕСКВОЗНЫХ ДЕФЕКТОВ ГАЗОПРОВОДА, ФОРМИРУЮЩИХСЯПОСЛЕ СВАРОЧНОГО ПОДОГРЕВА В РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХТЕПЛООТВОДА ....................................................................................................... 582.1. Общие подходы к моделированию тепловых полей в зоне ремонтанесквозных дефектов после сварочного подогрева............................................ 582.2. Моделирование условий теплоотвода в зоне ремонта послесварочного подогрева при полном сбросе давления в газопроводе ................
632.3. Моделирование условий теплоотвода в зоне ремонта послесварочного подогрева на газопроводе под давлением с временнойостановкой транспортировки газа ........................................................................ 762.4. Моделирование условий теплоотвода после сварочного подогревапри ремонте без остановки перекачки газа .........................................................
932.5. Выводы по Главе 2 ........................................................................................ 100Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМИЧЕСКИХЦИКЛОВ НА УЧАСТКЕ РЕМОНТА ДЕФЕКТОВ ГАЗОПРОВОДА .............. 1033.1. Результаты лабораторных исследований влияния конвективнойтеплоотдачи на скорость охлаждения металла зоны ремонта послесварочного подогрева .......................................................................................... 1033Стр.3.2.
Результаты экспериментальных исследований термических цикловпредварительного подогрева при ремонте дефектов труб в условияхполигона ................................................................................................................ 1123.3. Экспериментальная оценка межслойной температуры принаплавке(заварке) дефектного участка трубы ..................................................
1203.4. Выводы по Главе 3 ........................................................................................ 127Глава 4. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО НАЗНАЧЕНИЮНОРМАТИВНЫХ ТРЕБОВАНИЙ К ПАРАМЕТРАМ СВАРОЧНОГОПОДОГРЕВА ПРИ РЕМОНТЕ НЕСКВОЗНЫХ ДЕФЕКТОВ НАГАЗОПРОВОДАХ НАХОДЯЩИХСЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ ИТРАНСПОРТИРУЮЩИХ ГАЗ ............................................................................. 1294.1. Обоснование областей применимости технологий ремонтанесквозных дефектов газопроводов, находящихся под давлением итранспортирующих газ ........................................................................................
1314.2. Методика определения максимально допустимогомежоперационного интервала и его корректировки при выполнениисварочного подогрева при ремонте газопроводов без остановкиперекачки газа ...................................................................................................... 1354.3. Методика определения максимально допустимогомежоперационного интервала и его корректировки при выполнениисварочного подогрева при ремонте газопроводов под давлением состановкой перекачки газа ..................................................................................
1374.4. Методика определения максимально допустимогомежоперационного интервала и его корректировки при выполнениисварочного подогрева при полном сбросе давления в газопроводе вусловиях низких температур окружающего воздуха ....................................... 140ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ ............... 142Список используемой литературы ........................................................................
1454ВВЕДЕНИЕЗначительная часть действующих в настоящее времямагистральныхгазопроводов (МГ) характеризуются сроком эксплуатации свыше 30 лет.Статистика диагностирования линейной части (ЛЧ) МГ показывает, что более30% выявляемых дефектов тела трубы и сварных соединений относятся кнесквозным дефектам, что позволяет ремонтировать их без разгерметизацииполости трубопровода. Это определяет все большее внедрение в практикупроведения ремонтных работ на ЛЧ МГ технологий, реализуемых безстравливания газа, таких как ремонт под давлением и ремонт без остановкиперекачки газа. Широкому распространению этих технологий ремонта такжеспособствуют существенные экономические и экологические преимуществамиэтих методов, по сравнению с ремонтом на отключаемых участкахгазопроводов.Среди технологий ремонта несквозных дефектов, в качестве наиболееиспользуемых, можно выделить заварку (сварку-наплавку) поверхностныхдефектов и ремонт сварными муфтами.
Обеспечение требуемого уровнякачества металла ремонтных участков при применении этих технологийсвязано со строгим соблюдением режимов выполнения сварочных работ.Действующая нормативная документация наряду с другими параметрамирежимов регламентируетсопутствующегоподогреватребования по температуре предварительного иметаллазоныремонта.Выполнениеэтихтребований при ремонте на газопроводе, находящимся под давлением илиперекачивающим газ, затруднено интенсивным теплоотводом во внутреннююполость газопровода. В результате снижения температуры подогрева металластенки трубы резко возрастает скорость его охлаждения в процессе сварки. Этоне позволяет обеспечить нормативный комплекс механических свойствсварного соединения в зоне ремонта, особенно, на трубах бывших вэксплуатации.5Обеспечение нормативных значений температуры подогрева металла взоне ремонта к моменту начала выполнения сварочных и наплавочных работтребует либо введенияподогрева,либосущественного перегрева стенки трубы на этаперегламентациимаксимальнойпродолжительностимежоперационного периода.
Перегрев металла стенки трубы в зоне ремонтастрого увязан с необходимостью снижения давления в газопроводе дляобеспечения безопасности выполнения сварочных работ и приводит кнеобходимости прекращения подачи газа потребителям. Регламентацияпродолжительностимежоперационногопериодаявляетсяболеепредпочтительным подходом к решению задачи обеспечения требуемойтемпературы подогрева.
Однако, в действующей нормативной документациинормирование этого показателя отсутствует. Также отсутствуют рекомендациипо применению компенсирующих мероприятий, обеспечивающих увеличениепродолжительностимежоперационногопериодапривыполнениипредварительного и сопутствующего подогрева в тех случаях, когдаполученный интервал времени недопустим из технологических соображений.Необходимостьразработкинормативныхтребованийкмаксимальнодопустимой продолжительности межоперационного периода при выполненииремонтных работ методами сварки-наплавки или сварными муфтами нагазопроводах, находящихся под давлением или транспортирующих газ,определила актуальность данной работы.Объектом исследований в настоящей работе являются участки линейнойчастимагистральныхгазопроводов,находящиесявэксплуатацииподдавлением или транспортирующие газ, с дефектами труб и сварныхсоединений,ремонтируемые методами сварки (наплавки, заварки) илисварными муфтами.Целью диссертационной работы являлось обоснование максимальнойпродолжительностикорректирующихмежоперационногомероприятийприинтервалавыполнениииразработкапредварительногои6сопутствующего подогрева зоны ремонта несквозных дефектов участкагазопровода, находящегося под давлением или транспортирующего газ.Основные задачи:1.
Разработка расчётной методики определения температурно-временныхпараметров охлаждения металла стенки трубы после предварительного исопутствующего подогрева при различных условиях теплотвода из зоныремонта;2. Проведение экспериментальных исследований параметров теплоотвода припредварительном подогреве металла зоны ремонта и в процессе сварки дляверификации предложенной расчетной методики;3. Разработка нормативных требований к длительности межоперационногопериода при наличии предварительного подогрева в условиях интенсивноготеплоотвода из зоны ремонта.Научная новизна работы:1. Определены области применимости технологий ремонта газопроводов поддавлением и транспортирующих газ по показателю обеспечения нормативнойтемпературы подогрева, согласно которым диапазон максимально допустимогодавления газа в газопроводе пропорционален остаточной толщине стенкитрубы с коэффициентом пропорциональности, изменяющимся в зависимости оттемпературы газа от +20 0С до -40 0С и скорости потока газа от 1 м/с до 25 м/с винтервале от 0,5 до 0,1 соответственно.2.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
