Diplom (1217509), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

Рис. 3.8. Зависимость адгезии от температуры тела трубы

— допустимые значения параметров

3.7 Деформационная стойкость покрытия

Деформационная стойкость покрытия определяется вели­чиной внутренних напряжений в полимерной оболочке трип­лексной системы, которые зависят от температуры среды иадгезионной прочности сцепления.

При надземной прокладке труб с полимерным покрытием эксплуатационная температура изделия в пределах минус 20... плюс 45 °С обеспечивается слоем тепловой изоляции, матери­ал и толщина которого обосновывается также теплотехниче­ским расчетом. При этом, система теплозащиты должна включать радиационного отражающие экраны, количество кото­рых в теплозащитном слое определяется экспериментально специальным исследованием.

Антикоррозионное трехслойное покрытие труб в период до укладки их в трассу в отдельных случаях (до 10 -г- 15% от общего количества труб) испытывает ухудшение адгезионных характеристик в локальных областях, что проявляется в виде усадки кромки покрытия в прикромочных зонах и образова­ния отслаиваний с развитием до 30 мм и более.

Ухудшение адгезионных характеристик покрытия связа­но со следующими влияющими факторами:

атмосферным термоциклическим воздействием, вклю­чающим длительное действие резко отрицательных тем­ператур, нагрев за счет прямого солнечного излучения, резкие перепады температур в условиях хранения труб на временных площадках;

воздействием теплового поля сварки при производстве монтажных работ с применением автоматической сварки в условиях трубосварочной базы, ручной дуговой сварки в трассовых условиях; значительным температурным перепадом (тепловой удар) при монтаже трубопровода и изоляции сварных стыков в условиях одновременного действия резко отри­цательных температур и внешнего теплового поля.

Появление и развитие дефектности антикоррозионного покрытия, подтвержденное результатами натурных наблюде­ний, согласуется с теплодеформационной моделью. Темпера­турное (тепловое) воздействие создает в покрытии сложное напряженное состояние вследствие возникновения внутрен­них термоупругих напряжений, накладывающихся на остаточ­ные напряжения, сформированные на стадии отверждения и охлаждения полимерных слоев в процессе их нанесения. С учетом краевого эффекта критические для адгезионной проч­ности напряжения концентрируются в краевых точках — прикромочных областях покрытия. С превышением критических напряжений при температурном воздействии происходит не­обратимое изменение функциональных (адгезионных) свойств внутреннего и деформация внешнего слоев покрытия. Термодеформационный цикл изменения качественных свойств по­крытия в период до укладки труб в трассу есть непрерывный, взаимосвязанный и взаимообусловленный процесс, который, поэтапно аккумулируя все виды температурного воздействия в отдельных случаях интегрируется в зарождение и развитие де­фектности.

Практическое управление эксплуатационной надежно­стью антикоррозионного покрытия связано с реализацией следующих рекомендаций:

• предотвращением воздействия недопустимых отрица­тельных температур при складском хранении труб с трех­слойным антикоррозионным покрытием в зимних усло­виях Крайнего Севера;

• снижением термического воздействия сварки с ограни­чением температуры предварительного, сопутствующего и послесварочного нагрева ниже 50 °С, уменьшением по­гонной энергии сварки, увеличением расстояния от кромки покрытия до оси сварного шва более 150 мм.

Реализация этих рекомендаций приводит к противоречию с общепринятыми последовательностью и технологическими циклами строительства и сварки новых магистральных трубо­проводов. Разрешение этого противоречия является важным управляющим фактором обеспечения эксплуатационной стой­кости антикоррозионных полимерных покрытий газопровод­ных труб, особенно в экстремальных температурных условиях Крайнего Севера.

3.8 Регламент акустического контроля стойкости антикоррозионных покрытий

Структурная схема регламента на примере акустического метода контроля стойкости многослойного антикоррозионного покрытия представлена на рисунке 3.9. Регламент включает семь этапов.

На первом этапе строительно-монтажная организация, осуществляет сборку трубопровода из двух- или трехтрубных секций ручной дуговой сваркой неповоротными стыками. Контроль качества сварных соединений выполняется стан­дартным комплексом методов неразрушающего контроля.

На втором этапе служба технадзора организации-заказчика осуществляет визуально-инструментальный контроль анти­коррозионного покрытия. Контроль выполняется при движении вдоль смонтированного

трубопровода, уложенного на ин­вентарные опоры, при этом зазор между трубопроводом и по­верхностью земли должен быть не менее 0,7 м. В процессе ви­зуального осмотра фиксируются все типы дефектов. Особое внимание концентрируется на прикромочных областях покры­тия. При этом выявляются следующие категории дефектов:

• Сдвиг или усадка покрытия в прикромочной области. Признаком этой категории повреждения служит появле­ние белесой полосы праймера, прилегающей к кромке полиэтиленового слоя покрытия. При обмере фиксиру­ется ширина сдвига (усадки) и ее протяженность по ок­ружности трубы.

• Отслаивание покрытия в прикромочной области. Этот дефект выявляется по наличию воздушного зазора под полиэтиленовым слоем покрытия и измеряется при по­мощи металлического щупа путем внедрения в полость зазора.

Результаты исследований документируются.

По результатам этих обследований служба технадзора за­казчика назначает объемы сплошного или выборочного аку­стического диагностирования по сплошной или усеченной технологии.

При усеченной технологии сканирования подход к органи­зации и проведению обследования несколько иной. Эта тех­нология позволяет ускорить процесс обследования без сниже­ния качества измерений. В основу этого подхода положены некоторые наблюдения, полученные в результате трассовых работ. В частности, усеченная технология сканирования включает:

-визуальный осмотр всех кромок антикоррозионного по­крытия, который производится с целью выявления де­фектов усадки кромок АКП, которые легко фиксируются по обнаженной белесой полосе праймерного слоя. Если белесая полоса не сопровождает кромку покрытия, ус­ловно считается, что на момент осмотра покрытие явля­ется кондиционным и к дальнейшему обследованию не принимается;

-дискретное дефектоскопическое сканирование которое отличается от сплошного тем, что операция выполняется не сплошным проходом, а прерывистым.

На третьем этапе к выполнению приборного контроля привлекается диагностическая организация, имеющая лабора­торию неразрушающего контроля аттестованную в установ­ленном порядке.

К обследованию допускаются специалисты, имеющие сер­тификат НАК России II уровня по ультразвуковому методу неразрушающего контроля.

Для работы применяются серийные УЗ-дефектоскопы УД2-12 общего назначения, портативные отечественные или зарубежные дефектоскопы (УДЦ-201П, ГНЦ ЦНИИМАШ; EPOCH-111, Panametrics; SonoCheckerSM-1, Tokimec), уком­плектованные прямыми раздельно-совмещенными пьезоэлектрическими преобразователями с рабочей частотой 2,5 МГц.

На четвертом этапе регламентных работ строительно­монтажная организация приступает к выполнению ремонтных работ по устранению дефектов антикоррозионных покрытий.

Пятый этап- измерительный контроль качества нанесе­ния термоусаживающихся манжет и назначение акустического контроля при неявном проявлении дефектности.

На шестом этапе- диагностической организацией состав­ление заключения по результатам акустического зондирова­ния, выполняемого.

На седьмом заключительном этапе комиссия выполняет приемку качества изоляционных работ уча­стка трубопровода.

Результаты трассового обследования антикоррозионных полимерных покрытий представлены в табл. 3.7. Анализ этих результатов показывает, что:

- акустический реверберационный метод измерений под­тверждает наличие дефектов отслаивания, выявленных визуально-измерительным методом в прикромочной об­ласти. Также метод позволяет устанавливать ла­тентное развитие дефектов клеевого слоя. Так, измере­ния выполнены на 100 кромках покрытия, при этом вы­явлено 11 дефектов отслаивания. Из них 9 фиксируются визуально и подтверждаются акустическими измерения­ми, 2 дефекта имеют скрытую форму развития и обнару­живаются только акустическим зондированием;

Рис.3.9 Структурная схема регламента на применения акустического метода контроля качества антикоррозион­ного покрытия

а б в

Рис. 3.10 Схемы сканирования кромок АКП

а —технология сплошного сканирования;

б —технология усеченного сканирования;

в —детальное обследование дефектосо­держащего участка,

1 — скос антикоррозионного покрытия,

2 — траектория сканирования,

3— участок сканирования;

4 — усеченный участок сканирования;

5 — дефектосодержаший участок;

6 —линия минимального дефекта;

7 — дефектосодержащий участок;

8 — участок детального сканирования

Таблица 3.7

Результаты обследования антикоррозионного покры­тия труб

- акустический реверберационный метод позволяет доста­точно надежно выявлять границу дефекта отслоения кромки полимерного покрытия по изменяющейся кон­фигурации осциллографических графиков. Полученный опыт позволяет считать, что точность такого определе­ния не превышает диапазона ±1,0... 1,5 мм. Этот диапа­зон характеризует собой протяженность зоны предразру-шения адгезионных связей клеевого слоя при переходе от плотного контакта к явному зазору;

Характеристики

Список файлов ВКР