Diplom (1217509), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Показатели (индексы) рассчитывают для каждого 100-метрового участка газопровода. Эти индексы выражают в относительных единицах — долях или процентах. Затем для каждого 100-метрового участка рассчитывают интегральный показатель, полученный начислением суммы баллов по каждому оценочному индексу. Результаты расчетов индексов и интегрального показателя в целом представляют в виде графических гистограмм числовых значений, характеризующих каждый рассматриваемый 100-метровый участок газопровода. Величина численного значения интегрального показателя определяет приоритетность проведения переизоляции: с его увеличением необходимость в переизоляции возрастает.
После обработки технических материалов выполняют анализ распределения интегрального показателя по всему рассматриваемому газопроводу. Назначают критерии оценки (граничные значения интегрального показателя) по очередности переизоляции (первоочередные, второй очереди и т. п.), устанавливаемые индивидуально для данного газопровода. В пределах межкранового участка газопровода (40—50 км) выделяют на схеме протяженные участки газопроводов, для которых интегральный показатель приоритетности переизоляции превышает установленные граничные значения. Объединяют проранжированные 100-метровые участки в единый протяженный участок при условии образования его суммарной длины не менее 1,5 км.
Рис. 5.1. Алгоритм оценки участков газопроводов для назначения их к выборочной переизоляпии
ВТД — внутритрубная дефектоскопия; КРН — коррозионное растрескивание под напряжением; ВКО—высокая коррозионная опасность; ПКО— повышенная коррозионная опасность
При планировании переизоляции руководствуются максимальной протяженностью первоочередных участков в пределах 40—50 км. По преимущественному группированию первоочередных участков устанавливают направление движения механизированной колонны.
Перечисленные особенности методики определяют ее работоспособность и наполняемость непосредственно в зоне деятельности ЛПУМГ с использованием собственного кадрового потенциала.
5.3 Стеклопластиковые ремонтные муфты
Конструкция ремонтной муфты сочетает высокую прочность монолитного стеклопластикового корпуса со значительной величиной контактного давления на поверхность дефектного участка трубы за счет резьбовой затяжки крепежных элементов.
Функциональное назначение муфты состоит в предотвращении развития дефектов коррозионного и механического типов путем снижения кольцевых напряжений в стенке трубы, создаваемых внутренним давлением перекачиваемого продукта и герметизации полости дефектов твердеющим полимерным компаундом.Стеклопластиковая муфта выполняется в соответствии с техническими условиями ТУ 2296-002-46 774 250-2003 и состоит из двух полумуфт 1, охватывающих трубу газопровода 9 по окружности и взаимодействующих между собой посредством болтовых соединений в двух диаметрально противоположных разъемах (рис. 5.2). Каждаяполумуфта выполнена из стеклопластикового полотна с образованием по концам петлеобразных закруглений 3 замкнутого профиля, полученного путем раздвоения полотна на ветви 2 с толщиной уменьшенной в два раза относительно толщины полотна полумуфты 1.Пространство между ветвями 2 заполнено вспененным полиуретаном 8.
Полумуфты изготовлены из ориентированного стеклопластика, сформованного намоткой стеклоровинга на оправку ипропитанного полимерным связующим . Петлеобразные закругления 3 снабжены круглыми осями 4, в которых выполнены углубления сразмещением в них гаек 5 без возможности поворота . Гайка 5 передает усилие на дно углубления через шайбу 6, компенсирующую перекосы в системе затяжки.
Затяжка муфты осуществляется специальными болтами 7 с шестигранной головкой под ключ, расположенный посередине стержня, концы которого снабжены резьбой правого и левого направлений.
Рис. 5.2.Конструктивные элементы муфты
1 — полукольцо;
2 — стороны ;
3 — петля оболочки;
4 — ось;
5 — гайка;
6 — шайба;
7 — шпилька;
8 — вспененный полиуретан;
9 — стенка трубы.
Физико-механические показатели стеклопластика:
-
плотность 1600 -г- 1800 кг/м3;
-
предел прочности в окружном направлении не менее 800 МПа;
-
модуль упругости в окружном направлении не менее 3,0 х 104 МПа.
Гарантийный срок эксплуатации — не менее 30 лет.
Металлические элементы муфты изготавливаются из качественных сталей в соответствии с конструкторской документацией производителя.
Основные параметры муфты:
-
ширина полотна 320 мм;
-
толщина полотна 6 ÷ 8 мм;
-
размер резьбы М24;
-
количество болтов в одном разъеме — четыре;
-
максимальный момент затяжки болтов —450 ÷ 600 Нм.
Новая муфта РСМ-1220 весит всего 56 кг, что позволяет вести ее монтаж на трубе газопровода без применения подъемных механизмов. Величина разгружающего контактного давления составляет 2,5 МПа.
Для ремонта язвенной коррозии могут быть использованы и стеклопластиковые муфты с волнообразной оболочкой.
Муфта изготавливается из упругого стеклопластика, снабжена резиновой прокладкой 5, что позволяет повысить прочность дефектной стенки 6 трубопровода 1.
Способ ремонта трубопровода включает вскрытие трубопровода, очистку дефектного места, нанесение резинового клея на зачищенное место, введение упрочняющей мастики в полость дефекта 6, установку на дефектное место резиновой прокладки 5 и муфты с затяжкой болтовых соединений 4.
Преимущества волнообразной стеклопластиковой муфты:
-
обеспечение значительного давления на дефектное место;
-
создание за счет волнообразного профиля повышенного запаса упругой энергии в стенках муфты и сохранение усилия затяжки;
-
снижение затрат на зачистку старой изоляции только в местах отсутствия ее адгезии к поверхности трубы.
Крайние точки дефектов типа механических, металлургических, трещин должны быть перекрыты муфтой не менее чем на 50 мм с каждой стороны. Обширные коррозионные участки допускается ремонтировать с частичным перекрытием муфтой, при этом глубина оставляемых дефектов не должна превышать 0,12 толщины стенки трубы. Ширина коррозионных зон по окружности трубы не ограничивается. Допускается ремонт муфтами отдельных коррозионных язв глубиной до 0,8 толщины стенки с размерами в плане не более трех толщин стенки по длине и ширине.
5.4 Прочностное усиление сварных стыков
Лабораторные исследования и гидравлические испытания кольцевых сварных швов на разрыв показали, что сварные швы могут иметь достаточный запас прочности и обеспечивать нормируемый уровень надежности объекта, несмотря на наличие браковочных признаков, регламентируемых действующими нормами. Основанием для принятия решения о продлении эксплуатационного ресурса должно служить расчетное обоснование прочности сварного соединения, исходя из наличия и опасности зарегистрированных дефектов, что позволяет расширить регламентированный браковочный уровень и существенно сократить объемы ремонтных работ без риска снижения эксплуатационной надежности действующих газотранспортных комплексов и систем. Однако в настоящее время при обнаружении на объекте сварных швов с дефектами, которые относятся к категории недопустимых по действующим нормативным документам, эксплуатационные службы обязаны вывести объект из эксплуатации, осуществив ремонт дефектных сварных швов или их замену независимо от фактического запаса прочностного ресурса.
Нерациональность такого подхода следует признать и с инженерной, и с экономической точек зрения. Поэтому при выявлении в процессе эксплуатации, особенно длительной (более 15 лет), сварных швов, содержащих структурные дефекты, недопустимые с точки зрения действующих нормативных документов, но не снижающих нормативную прочность сварного шва целесообразно, на наш взгляд, организовать мониторинговый неразрушающий акустико-эмиссионный контроль за поведением обнаруженных дефектов в процессе дальнейшей эксплуатации. Структурная схема такого мониторинга представлена на рис. 5.3.
Проведение акустико-эмиссионного контроля предполагает прямой доступ к контролируемому объекту. Для выполнения этого условия на подземных сооружениях производится их механизированное или ручное вскрытие. Чтобы исключить постоянное проведение вскрышных работ в процессе мониторинговых наблюдений обустраивают зоны контроля подземного объекта акустическими волноводами.
5.5 Поддержание работоспособности антикоррозионных полимерных покрытий (АКП)
В процессе наблюдений за изменением качественных кондиций антикоррозионного покрытия газопроводных трубустановлено, что в процессе атмосферного хранения и при производствесварки в ряде случаев (до 10 ÷ 15% от общего количества труб) АКП приобретает повреждения локальных областей, что проявляется в видеусадочного сдвига в прикромочных зонах и образования отслаивания кромки шириной до 6 и 40 мм при окружной протяженности до 1,5 м. Образование повреждений связано сдействием экстремальных температурных факторов, которые приводят к увеличению внутренних напряжений в покрытии и к снижению адгезионной прочности его сцепления с металлом. Это прежде всего атмосферные циклические изменения отрицательной температуры воздуха с перепадом до 30 °С в течение суток и длительное воздействие недопустимых отрицательных температур (ниже минус 22°С до минус 40°С) в процессе хранения труб на складских площадках, а такжетемпературное воздействие имульса теплоты на прикромочную область покрытия при выполнении сварочного шва с учетом предварительного прогрева поля сварки. При этом оптимальный термический режим, который не оказывает негативного воздействия на служебные свойства антикоррозионных полимерных покрытий характеризуется диапазоном температур в интервале от минус 22 °С до +48 °С.
В нормальных условиях при температуре от минус 22 °С до плюс 48 °С значения внутренних напряжений в покрытии и адгезионной прочности сцепления покрытия с металлом соответствуют допустимым (не более 3,0 Н/мм2 и не менее 70,0 Н/ см соответственно). Атмосферное температурное воздействие и воздействие сварочной теплоты на кромку покрытия создают в покрытии труб напряженное состояние при одновременном снижении прочности адгезионного сцепления. До тех пор, пока эти силы соизмеримы, клеевой слой удерживает оболочку покрытия (и ее кромку) на поверхности сопряжения с трубой. При нарушении этого баланса возникает коллизия, при которой усадочные силы, вызывающие рост внутренних напряжений на кромке покрытия, начинают превышать силы адгезионного сцепления. По мере уменьшения температуры окружающего воздуха от минус 22 °С до мину 40 °Свнутренние напряжения на кромке покрытия увеличиваются в 2,1 раза, а адгезионная прочность сцепления уменьшается более чем в 33 раза.В этих условиях зарождается повреждение покрытия: кромка под действием усадочных сил начинает смещаться, а затем необратимо деформируясь, стремиться отделиться от поверхности; нарушенная структура клеевого состава перестает выполнять роль сцепляющего слоя: возникает воздушный зазор, неспособный к самоликвидации при восстановлении нормальных температурных условий в силу указанных причин. Иначе говоря, зарождение дефекта является также необратимым процессом; он может прогрессировать и развиваться при повторяющихся или циклических температурных воздействиях, но не может вернуться к исходно заданным параметрам.
Рис. 5.3.Структурная схема оценки качества сварного шва
Характер этих воздействий определяется климатическими особенностями территорий, и наиболее опасны перепады зимних температур в северных и арктических районах предполагаемого строительства. С другой стороны, температурное состояние атмосферы влияет на выбор режима сварки труб, жесткаязаданность которого может нарушать зону температурной оптимальности для кромки полимерного покрытия. Механизм зарождения дефектов под воздействием теплоты сварки также зависит, в принципе, от баланса сил адгезии и напряженного состояния полимерного слоя. Установлено, что при выполнении сварного шва внутренние напряжения на кромке покрытия увеличиваются с ростом температуры нагрева околошовной зоны и с сокращением расстояния от сварного шва до кромки покрытия от (3,0 Н/м
при Т= 48 С до 9,3 Н/м
при Т= 100 °С), а адгезионная прочность сцепления покрытия с металлом при тех же усилиях уменьшается от 70 Н/см до 12 Н/см. Под влиянием экстремально положительных температур наблюдается рост напряженности в оболочке покрытия, сопровождаемый усадкой и короблением ее формы, а также потерей адгезионных свойств клеевого состава из-за термической деструкции его полимерных связей. И вектор разрушения конструкции покрытия здесь также направлен односторонне и необратимо.
Учитывая полученные результаты, предупреждение повреждений покрытий может быть обеспечено путем:
-
предохранения труб от воздействия температуры ниже минус 22 °С и более 48 “С при транспортировке, хранении и подготовке их к эксплуатации;
-
снижения термического воздействия сварки при монтаже труб с ограничением максимальной температуры на кромке не более
,
-
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
6.1 Предприятие. Виды деятельности
АО «Газпром газораспределение Дальний Воток» - глобальная энергетическая компания. Основные направления деятельности -геологоразведка, добыча, транспортировка, хранение, переработка и реализация газа, газового конденсата и нефти, реализация газа в качестве моторного топлива, а также производство и сбыт тепло- и электроэнергии.Предприятиеявляется единственным в России производителем и экспортером сжиженного природного газа (СПГ). Компания успешно развивает торговлю СПГ в рамках действующего проекта «Сахалин-2», а также реализует новые проекты, которые позволят «Газпрому» значительно усилить свои позиции на быстрорастущем мировом рынке СПГ.
Деятельность АО «Газпром газораспределение Дальний Восток»
, 














