Диссертация (1026131), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Она обладает множеством преимуществ посравнению со сварными стальными муфтами, однако, этот способ весьмасложный и дорогостоящий.Для единичных несквозных дефектов или мелких дефектов, локальносгруппированныхнанебольшомучасткеповерхноститрубопровода,применяется ремонт сваркой – наплавкой. Он реализуется путем выборкиметалла части стенки трубы с последующей заваркой электродуговымиметодами сварки с условием не только восстановления геометрическиеразмеровстенкитрубы,ноиобеспечениянормативногокомплексамеханических свойств металла зоны ремонта после наплавки. Таким методомремонта исправляют:- несквозные поверхностные дефектыкоррозионного и механическогопроисхождения на основном металле труб, а также поверхностные ивнутренние дефекты расположенные на заводских или кольцевых сварныхшвах- несквозные поверхностные дефекты коррозионного растрескивания поднапряжением основного металла трубС точки зрения экономической целесообразности капитальный ремонтучастковЛЧМГметодомсплошнойзаменытрубявляетсясамымдорогостоящим способом ремонта [9].
Фактически эти работы по масштабукапитальных вложений сопоставимы с программами строительства новых ветокМГ.Сметная стоимость капитального ремонта может быть значительносокращена, если в проекты вместо полной замены труб закладывать сплошнуюпереизоляцию с частичной заменой труб или проводить выборочный ремонт.Однако здесь большое значение имеет то, сказывается ли отключение участка13на поставках газа. Например, для газопроводов диаметром 1420 мм в случаеотсутствия влияния недоподачи газа на период проведения ремонтных работстоимость капитального ремонта методом сплошной переизоляции с 10-30% ной заменой труб дешевле соответственно в 2,5-1,3 раза стоимости ремонта сполной заменой трубы.
Как только отключение участка сказывается напоставках газа, то картина резко меняется, и в случае ремонта 30километрового участка на 6-ниточном коридоре 1420 мм только при условиизамены труб до 20% метод ремонта с переизоляцией может быть экономическиоправданным. Так, например, согласно данным работы [10] суммарные затратыпри проведении капитального ремонта МГ (с заменой труб) по проектупроизводства работ сроком на 1 месяц, связанные только с недопоставкой газапотребителям составят на 2-ниточном участке магистрального газопроводадиаметром 1420 мм более 1 790 250 тыс.
руб. в ценах 2009 года.Ремонт дефектного участка при выборочном ремонте участков ЛЧ МГможет выполняться как на освобожденном от газа участке газопровода, так нагазопроводе,находящемсяподдавлениемгазаилинагазопроводе,осуществляющем транспортировку газа. При этом применение технологийремонта на действующем газопроводе позволяет снизить недопоставки газапотребителю,апроведениесвоевременныхлокальныхремонтовминимизировать затраты от аварий. Так, например, в период 2010г. по 2014 г.при транспортировке природного газа зафиксированы 24 аварии и 96инцидентов с общим материальным ущербом 0,5 млрд руб.
и потерями газа 50млн м3 [11]. Установлены причины аварий и инцидентов – в большинствеслучаевэтолокальныедефекты,коррозионноерастрескиваниеподнапряжением (КРН), дефекты труб, нарушение условий и режимов эксплуатации, механические повреждения, наружная и внутренняя эрозия газопроводов, которые можно было ликвидировать применением выборочныхметодов ремонта.Стоит отметить, что тенденции к увеличению доли ремонтов безстравливания газа в атмосферу в последние годы способствует ужесточение14законодательства в части экологических норм на сброс метана в атмосферу(Федеральный закон № 7-ФЗ "Об охране окружающей среды"; ПостановлениеПравительства РФ N 344 "О нормативах платы за выбросы в атмосферныйвоздух загрязняющих веществ") и политика государства,направленная наэнергосбережение и рациональное природопользование, выраженная в рядефедеральных программ ("Энергетической стратегия России до 2035 года","Экологическая доктрина Российской Федерации", "Климатическая доктринаРоссийской Федерации").
В соответствии с Указом Президента РФ № 752 от30.09.2013к 2020 г. необходимо обеспечить сокращение объема выбросовпарниковых газов до уровня не более 75% объема 1990 г.В настоящий момент благодаря применению, в том числе технологий безстравливания газа в атмосферу, в период с 2010 по 2014 годы валовые выбросыот стационарных источников, например, ПАО «Газпром» сократились на 387,10тыс. т, в том числе природного газа – на 382,56 тысяч тонн [12] (Рис. 1.2).а)б)Рис. 1.2. Выбросы парниковых газов (а) и экономия природного газа (б)ПАО «Газпром», тысяч тоннТаким образом, всё большее внедрение в практику проведенияремонтных работ на ЛЧ МГ технологий ремонта методами сварки – наплавки(заварки),реализуемыхбезразгерметизацииполостигазопроводаистравливания газа в атмосферу, связано с существенными экономическими иэкологическими преимуществами этих методов, по сравнению с ремонтом наотключаемыхучасткахгазопроводов.Однако,востребованностьэтих15технологий ремонта, реализуемых без вывода газопровода из эксплуатацииобусловлена так же повышение требований к надежности поставок газа, как навнешние рынки, так и внутреннему потребителю с увеличением числапотребителей первой категории, чтоограничивает возможности остановкиперекачки газа для проведения ремонтных работ.
Так же необходимо отметитьактивное строительство газопроводов подводного залегания, для которыхданная группа технологий является единственно возможной для применения.Все более широкому распространению этих технологий ремонта в своюочередь способствует развитие диагностических методов выявления дефектовстенки трубопроводов, позволяющие выявлять и устранять дефекты на раннихстадиях их развития.Ремонт без стравливания газа в атмосферу реализуется двумя способами:- с перекачкой продукта в соседнюю нитку и ремонтом на газопроводе, безизбыточного давления;- ремонтом участков ЛЧ МГ под давлением с временной остановкойтранспортировки газа, или без остановки перекачки газа.В нашей стране еще в 1986 году был описан комплексный подход крешению вопроса утилизации газа, сбрасываемого при выполнении различныхтехнологических операций на компрессорных станциях и линейной частигазопроводов[13].
Для многониточных газопроводов с различным давлениемтранспортируемого газа разработана конструкция детандерно-поршневогоагрегата, предназначенного для удаления газа из ремонтируемых участковгазопроводов и подачи его в параллельную нитку [14]. Например, в работе [15]описан способ откачки газа из отключенного участка газопровода сиспользованием мобильной компрессорной установки, на входе в которуюпонижают давление газа, а на выходе – подают его в действующий газопровод.В работе [16] представлен способ вытеснения природного газа из участкагазопровода подлежащего ремонту.Практическое применениена данный момент получили мобильныекомпрессорных станций с перекачиванием газа в параллельно проходящую16нитку газопровода или в байпас ипозволяющие проводить ремонт надефектном участке газопровода с разгерметизацией его полости, но без сбросаметана в атмосферу, при этом обеспечивая бесперебойную подачу газапотребителям.
Однако, этот способ требует наличие низко-загруженнойпараллельной линии газопровода или прокладки байпаса, что на протяжённыхучастках ремонта может быть экономически неэффективно.Таким образов проведённый анализа современных методов ремонтамагистральных газопроводов позволяет сделать вывод о том, что в настоящеевремя по совокупность технологических, экономических и экологическихфакторов наиболее востребованными являютсятехнологии ремонта безстравливания газа в атмосферу, реализуемые на действующих газопроводах игазопроводах, находящихся под давлением, методами сварки-наплавки исварными муфтами.В свою очередь необходимо отметить, что для обеспечения безопасностиикачествавыполненияработктакимметодамремонтадолжныустанавливаться особые требования по соблюдению технологий в соответствиис нормативными документами.1.2.
Анализ нормативных требования к технологиям ремонта несквозныхдефектов магистральных газопроводовОсновными документами, регламентирующими ремонт несквозныхдефектов линейной части газопроводов методами сварки-наплавки и сварнымимуфтами, являются СТО Газпром 2.3-137-2007 "Инструкция по технологиямсварки при строительстве и ремонте промысловых и магистральныхгазопроводов. Часть 2" [57], СТО Газпром 2-2.2-360-2009 "Инструкция потехнологиямсваркипристроительствеиремонтепромысловыхимагистральных газопроводов. Часть III" [58], СТО Газпром 2-2.3-425-2010"Инструкцияпотехнологиямсваркипристроительствепромысловых и магистральных газопроводов. Часть IV" [59].иремонте17Ремонтуказаннымдефектовметодаминормативнымсварки-наплавкидокументампроводится(заварки)всогласноследующейпоследовательности:1.До начала ремонта с поверхности ремонтного участка газопроводамеханическим способом удаляется изоляционное покрытие и производитсяочистка поверхности на ширину не менее 200 мм от границ предполагаемыхсварных соединений;2.Для уточнения толщины стенки, выявления возможных расслоенийметалла трубы, поверхностных и внутренних дефектов проводится визуальныйи измерительный контроль, ультразвуковой контроль участков трубы понаружному контуру примыкания к границам предполагаемой выборки наширину не менее 100 мм;3.Выполняется предварительный подогрев выборки дефектного участка,включая зоны прилегающих к ним участков поверхности газопровода нарасстоянии не менее 100 мм от границ выборки.4.Выполняется многопроходная наплавка (заварка) выборки с применениемручной или механизированной дуговой сварки.Ремонт сварными муфтами дефектов труб и сварных швов участковгазопроводов упрощённо проводится в следующей последовательности:1.До начала ремонта с поверхности ремонтного участка газопроводамеханическим способом удаляетсяизоляционное покрытие и производитсяочистка поверхности на ширину не менее 100 мм от границ предполагаемойустановки муфт.2.С целью уточнения параметров и границ дефектов, толщины стенки,выявления возможных недопустимых поверхностных дефектов, внутреннихдефектов или расслоений металла трубы на расстоянии не менее 100 мм отграницпредполагаемойустановкимуфтпроведится:визуальный,измерительный, ультразвуковой контроль основного металла трубы полногопериметра очищенной поверхности ремонтного участка газопровода ипродольного заводского шва; радиографический или ультразвуковой контроль18полного периметра кольцевого сварного шва (при наличии внутри зоныустановки муфты кольцевого шва).3.Выполняется сварка составных частей муфты на ремонтируемом участкегазопровода.4.Выполняется приварка колеци/или торцов муфт к ремонтируемомуучастку газопровода кольцевыми угловыми швами.После выполнения наплавки металл шва и зоны термического влияния долженсоответствовать регламентированным стандартами механическим свойствам.Согласно СТО Газпром 2.3-137-2007, СТО Газпром 2-2.3-425-2010 спомощью ручной и механизированной электродуговой наплавки (заварки) нагазопроводах временно выведенных из эксплуатации производится устранениеследующих несквозных дефектов труб:- несквозные поверхностные дефектыкоррозионного (местная коррозия) имеханического (риски, задиры, царапины) происхождения на основном металлетруб, а также примыкающие или расположенные на заводских или кольцевыхсварных швах на участках газопроводов категорий II–IV из труб диаметром от426 до 1420 мм включительно с толщиной стенки от 7,0 до 32,0 мм;- несквозные поверхностные дефекты коррозионного растрескивания поднапряжением (КРН) основного металла труб на участках газопроводовкатегорий II–IV из труб диаметром от 1020 до 1420 мм включительно столщиной стенки от 7,0 до 32,0 мм;- кольцевые и продольные сварные швы с несквозными поверхностными ивнутреннимидефектами(поры,шлаковыевключения,непровары,несплавления, несквозные трещины, утяжины, превышения проплава, подрезы,коррозионные дефекты) на участках газопроводов категорий II–IV из трубдиаметром от 426 до 1420 мм включительно с толщиной стенки от 7,0 до 32,0мм.Согласно СТО Газпром 2-2.3-137-2007 параметры выборки имеютпредставленные ниже особенности для различных видов дефектов.19Для единичных дефектов коррозионного и механического происхожденияприменяют выборки круглой или овальной формы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
