Способ гидравлического испытания трубопровода на прочность и герметичность давлением

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использов ано при строительстве трубопроводов (Т) для транспортировки жидких и газообразных веществ . Цель изобретения - повышение надежности и производительности испытания Т при их прокладке в мерзлых грунтах за счет оптимального выбора необходимой толщины ореола оттаявшего грунта (ТО ОГ) и времени циркуляции теплоносителя (ТН). Для в период подготовки Т заполняют ТН и осуществляют его циркуляцию по Т при положительной температуре до образования вокруг Т необходимой ТО ОГ S. Затем для испытаний Т заполняют водой , -вытесняя .при этом ТН. Поднимают в Т давление и проводят испытания на прочность. После этого давление снижают до рабочего и проводят испытания на герметичность. По окончании испытаний воду удаляют. ТО ОГ8 и время ь циркуляции определяют по формулам S Ь Адл Ч Э 1 Q« Гаа+СмЯ,р/1-8. , -g где г en(ui-), м. IQf - коэффициенты теплопроводности мерзлого и талого.грунтов, ккал-м.час.град; t,trp - температура ТН и мерзлого грунта. С; - время проведения всех последующих за циркуляцией ТН операций, час; г - наружный радиус Т, м; объемная теплоемкость мерзлого грунта, ккал/м град; скрытая теплота фазовых превращений воды в грунте , ккал/м ; весовая влажность грунта, доли единицы; У - объемная масса грунта, кг/м . 3 ип. (Л CMЭд О о W

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

OQ 011

f594 С 01 МЗ 08. (21) 3750044/22-03 (22) 01. 06,84 (46) 15.02.86. Бюл. У 6 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов (72) В.В. Спиридонов и Н.В. Спиридонова (53) 620.165,29(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 520524, кл. G 01 М 3/08, 1976.

Климовский Е;М; Очистка полости и испытание магистральных и промысловых трубопроводов. Язд. 2-е. M,:

Недра, 1972, с. 96-103, 242-243. (54) СПОСОБ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ИСПЫТАНИЯ ТРУБОПРОВОДА НА ПРОЧНОСТЬ И ГЕРМЕТИЧНОСТЬ ДАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к контрольно измерительной технике и может быть использовано при строительстве трубопроводов (Т) для транспортировки жидких и газообразных веществ. Цель изобретения — повышение надежности и производительности испытания Т при их прокладке в мерзлых грунтах за счет оптимального выбора необходимой толщины ореола оттаявшего грунта (ТО ОГ) и времени циркуляции теплоносителя (ТН). Для эФогФ в период подготовки Т заполняют ТН и осуществляютего цнркуляциюпо Т при . положительной температуре до обраэования вокруг Т необходимой ТО ОГ 3, Затем для испытаний Т заполняют водой, вытесняя .при этом ТН. Поднимают в Т давление и проводят испытания на прочность. После этого давление снижают до рабочего и проводят испытания на герметичность; По окончании испытаний воду удаляют. ТО ОГ 8 и время и циркуляции определяют по формулам

4 1„Игр) ь, iv -г

Q (9++ С> М„) ) 3 (8 1

21, () где 3,„, %, — коэффициенты теплопроводности мерзлого и талого. грунтов, ккал-м.час.град;

t,t, — температура TH и мерзлого грунта, С; и у — время проведения всех последующих за циркуляцией ТН операций. час;

r — наружный радиус Т, м;

С„- объемная теплоемкость мерзлого грунта, р ккал/м град; (g -- †- скрытая теплота фазовых

1+% превращений воды в грунте, ккал/м ;

W — - весовая влажность грунта, доли единицы; — объемная масса грунта, кг/м . 3 ил.

1211620

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для испытаний трубопроводов для транспортировки газа, нефти, нефтепродуктов и т.п. при их прокладке в грунтах с отрицательной .температурой, в частности в районах вечной мерзлоты.

Целью изобретения является повышение надежности и производительности испытаний, за счет:оптимального выбора необходимой толщины ореола оттаявшего грунта и времени циркуляции теплоносителя. "

На фиг. 1 представлен график изменения во времени давления Р; на фиг. 2 — график изменения температуры трубопровода t; на фиг. 3 — график изменения толщины 8 слоя талого грунта вокруг трубопровода.

Цифрами на фиг. 1 обозначены различные операции процесса испытаний.

Способ гидравлического испытания трубопроводов на прочность и герметичность давлением включает в себя подготовку, во время которой осуществляют заполнение трубопровода теплоносителем (0-1) и циркуляцию теплоносителя по трубопроводу (1-2), заполнение трубопровода водой (2-3) с вытеснением при этом теплоносителя, поднятие давления (3-4), выдержку под давлением (4-7), во время которой осуществляют испытания на прочность при повышенном давлении (4-5), снижение давления до рабочего (5-6), испытание на герметичность под рабочим давлением (6-7) и удаление воды (7-8). Во время заполнения трубопровода теплоносителем и циркуляции теплоносителя по трубопроводу (время < — o) происходит оттаивание грунта вокруг трубопровода до толщины ореола к моменту окончания циркуляции теплоносителя. В сйлу тепловой инерционности оттаивание происходит еще некоторое время после окончания циркуляции теплоносителя и толщина ореола оттаявшего грунта достигает 3,„ „ . Затем толщина ореола 3 начинает уменьшаться, и к моменту удаления воды из трубопровода уменьшится po P . Эта величина должна быть положительной, чтобы предотвратить замерзание воды на стенках трубопровода. С другой стороны, слишком большая величина 3а означает, что циркуляция теплоносителя осуществлялась излишне долго, это увеличивает время испытаний и, следовательно, снижает их производи тельность. Толщина ореола оттаявшего грунта, необходимая для проведения дальнейших операций при положительной температуре трубопровода и время циркуляции теплоносителя, необходимое для еоздания ореола за10 данной толщины, определяют по формулам: т

at-г (Оа Смйгр/3(6+ ) (3

° 6= Bn(1+ J, 2 т

Р где 8 — толщина ореола оттаявшего грунта, м; h,h„- коэффициенты теплопровод20 ности грунта в мерзлом и талом состоянии соответственно, ккал/м.ч.град; — температура теплоносителя и мерзлого грунта соответсто венно, С; ь — время проведения всех последующих за циркуляцией теплоносителя операций, ч;

r — - наружный радиус трубопрово30 дов, м;

С„ — объемная теплоемкость мерзлого грунта, ккал/м град;

g — скрытая теплота фазовых

Я превращений воды в грунте, ккал/м ;

25

80 Ыу

0 1+И (3) 40 где W — весовая влажность грунта, доли единицьц — объемная масса грунта, кг/м .

Пример. Рассмотрим испытание

45 участка трубопровода диаметром

529 мм (r=0,2645 м) в мерзлом груно те с температурой t „= -10 С. Время, необходимое для всех последующих . за циркуляцией теплоносителя операций, с учетом возможного ремонта дефектных мест примем . =72 ч..

Параметры грунта: g =1700 кг/м ;

W=0,3; С„,=550 ккал/м град; h - =1,3 ккал/м.ч. град;

s,=1, 1 ккал/м.ч. град;(=31385 ккал/м .

Подставляя значения параметров в формулы(1) и (3), получим необходимую толщину ореола оттаявшего грнута 3 0,17 м.!

21!620

- t

7 где

+e> r !

С м

25 фиг. 2

Время Г, необходимое для создания такой толщины ореола, определяется из формулы (2). Так, при температуре теплоносителя t=60 С =10 ч, а при t=15 С =41 ч.

Формула из о бре те ния

Способ гидравлического испытания трубопровода на прочность и герметичность давлением в условиях отрицательной температуры грунта, включающий подготовку; во время которой осуществляют циркуляцию по трубопроводу теплоносителя при положительной температуре в течение времени, обеспечивающего образование вокруг трубопровода ореола оттаявшего грунта с толщиной, достаточной для проведения дальнейших операций при положительной температуре стен6к трубопровода, заполнение трубопровода водой, поднятие давления, выдержку под давлением и удаление воды, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и производительности испытаний за счет оптимального выбора необходимой толщины ореола оттаявшего грунта и времени циркуляции теплоносителя, указанные величины вычисляют по формулам толщина ореола оттаявшего грунта, м; коэффициенты теплопроводности грунта в мерзлом и талом состоянии соответственно, ккал/м.ч. град; температура теплоносителя и мерзлого грунта соответо ственно, С; время проведения всех последующих за циркуляцией теплоносителя операций, ч; наружный радиус трубопровода, м; объемная теплоемкость мерз" лого грунта, ккан/м град; скрытая теплота фазовых превращений воды в грунте, ккал/мз 3.

80 Wv

1+Ч где W — весовая влажность грунта, доли единицы; — объемная масса грунта, кг/мэ, 1211620

Фие. J

Составитель Ю. Лысенко

Редактор И. Циткина Техред Л.Иикеш КорректорГ.Решетник

Заказ 635/48 Тирал 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. У кгород, ул. Проектная, 4