Способ испытания сварных монтажных соединений или локальных участков трубопровода на прочность

 

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли промышленности, осуществляющей трубопроводный транспорт жидких и газообразных продуктов под высоким давлением, и может быть использовано при строительстве и эксплуатации газопроводов высокого давления для испытания их на прочность. Способ состоит из монтажа сваркой отдельных труб, обследования сварных монтажных соединений неразрушающими методами контроля и создания с помощью рабочей среды давления на сварные монтажные соединения до заданного напряжения. Также способ состоит из выдержки и сброса давления. После монтажа напротив сварного соединения внутри трубопровода размещают цилиндрический полый эластичный герметичный элемент. Заполняют его рабочей средой, с помощью которой создают давление элемента на сварное соединение или локальный участок трубопровода. После сброса давления обследуют сварное монтажное соединение неразрушающими методами. Технический результат достигается за счет того, что рабочей средой заполняется не весь многокилометровый участок трубопровода, а только цилиндрический полый эластичный герметичный элемент, что позволяет значительно снизить затраты на проведение испытаний сварных монтажных соединений на прочность и значительное упрощение проводимых испытаний.

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли промышленности, осуществляющей трубопроводный транспорт жидких и газообразных продуктов под высоким давлением, и может быть использовано, в частности, при строительстве газопроводов высокого давления для испытания их на прочность.

Известен способ испытания в трассовых условиях сварных монтажных соединений или локальных участков трубопровода на прочность, состоящий из монтажа сваркой отдельных труб, обследования исследуемого участка трубопровода неразрушающими методами контроля, приложения давления на исследуемый участок трубопровода до заданного напряжения, выдержки и сброса давления (СНиП III-42-80, Строительные нормы и правила, ч. III, гл. 42 Магистральные трубопроводы, Москва, Стройиздат 1981 г., стр. 13-19, 60-74). По существующему способу осуществляют монтаж сваркой трубопровода протяженностью несколько километров, производят проверку сварных швов визуальным осмотром и неразрушающими методами контроля, механически очищают наружную поверхность трубы, укладывают трубопровод в траншею, производят полную засыпку и очистку полости трубопровода от окалины и других загрязнений, монтируют заглушки и линейную арматуру, осуществляют полное удаление воздуха и закачивают воду, поднимают давление до заданной величины, выдерживают необходимое время, сливают воду, осушают и полностью очищают полость трубопровода от воды. Если обнаружена утечка, вскрывают трубопровод, ремонтируют отказавший участок, снова его обследуют, изолируют, укладывают в траншею, засыпают и повторяют испытания. Затем демонтируют заглушки и производят монтаж следующего участка.

Недостатки существующего метода связаны с длительностью цикла испытаний, с необходимостью перекачки большого объема воды, в том числе с удалением из полости трубопровода жидкости, с очисткой и осушкой полости трубопровода, с большими затратами.

Задачами предлагаемого изобретения являются значительное снижение затрат на испытания трубопровода на прочность, связанных с перекачкой и утилизацией большого объема жидкости, уменьшение времени, необходимого на испытания, и значительное упрощение проводимых испытаний.

Поставленные задачи решаются благодаря тому, что в способе испытания в трассовых условиях сварных монтажных соединений или локальных участков трубопровода на прочность, состоящего из монтажа сваркой отдельных труб, обследования испытуемого участка трубопровода неразрушающими методами контроля, приложения давления на испытуемый участок трубопровода до заданного напряжения, выдержки и сброса давления, по изобретению приложение давления на испытуемый участок трубопровода осуществляют путем подачи рабочей среды в цилиндрический, полый, эластичный элемент, который предварительно размещают в трубопроводе напротив испытуемого участка, а обследование этого участка производят после сброса давления.

Способ осуществляют следующим образом. На промплощадке производят монтаж сварной плети из одной, двух, трех труб, затем ее доставляют на трассу, где монтируют к нитке трубопровода. В полость трубопровода напротив испытуемого участка трубопровода (например, сварного соединения) размещают цилиндрический, полый, эластичный элемент, подают в него рабочую среду, с помощью которой создают давление элемента на сварное соединение, и раздают сварное соединение на заданную величину деформации по периметру, выдерживают некоторое время и после сброса давления обследуют испытуемый участок трубопровода. После проведения испытаний проводят проверку сварных монтажных соединений или локальных участков трубопровода визуальным осмотром и неразрушающими методами контроля. Затем производят монтаж следующей плети, опять размещают напротив испытуемого участка трубопровода эластичный элемент, заполняют рабочей средой, выдерживают, сбрасывают давление и обследуют испытуемый участок трубопровода.

Предлагаемый способ обладает рядом преимуществ по сравнению с прототипом, а именно он позволяет значительно снизить затраты на проведение испытаний сварных монтажных соединений на прочность. Это связано с тем, что рабочей средой заполняется не весь многокилометровый участок трубопровода, а только цилиндрический, полый, эластичный, герметичный элемент. По предлагаемому способу не нужны значительные объемы жидкости, ее утилизация, очистка и осушка полости трубопровода. К тому же, во время испытания трубопровода при отрицательных температурах используют специальные жидкости (антифризы) с низкой температурой замерзания, что значительно повышает затраты на проведение испытаний. Кроме того, предлагаемый способ позволяет уменьшить время, необходимое на проведение испытаний. Время на испытания складывается из времени заполнения рабочей средой цилиндрического, полого, эластичного, герметичного элемента, имеющего объем несоизмеримо меньший, чем объем всего испытываемого участка-трубопровода, и времени, необходимого на выдержку давления рабочей среды на сварное монтажное соединение. По прототипу время выдержки составляет от 6 до 24 часов, а по предлагаемому способу не более 10 минут.

Выполнение элемента цилиндрическим и эластичным позволяет ему принимать конфигурацию испытываемого участка, что приводит к более точному распределению давления на испытываемый участок, а выполнение элемента полым и герметичным позволяет произвести быстрое и качественное заполнение его рабочей средой и осуществление давления этой среды на испытываемый участок.

Проведение контроля сварных монтажных соединений неразрушающими методами контроля после сброса давления позволит выявить и провести ремонт дефектного участка в рабочем порядке, не прибегая к остановке всего трубопровода, освобождения полости трубопровода от воды, его осушки и очистки и повторному заполнению полости трубопровода.

Кроме того, учитывая, что все поступающие для строительства трубы подвергают гидравлическому испытанию на прочность на заводе, не испытанными на прочность элементами трубопровода являются сварные соединения, монтируемые в трассовых условиях, поэтому в данном способе исключается повторное испытание на прочность тела трубы, а испытывают только сварные монтажные соединения.

Кроме значительной экономии средств на предпусковые испытания и сокращения сроков проведения этих испытаний, предлагаемый способ испытания на прочность кольцевых сварных монтажных соединений позволит (по сравнению с обычными предпусковыми гидроиспытаниями): - провести испытания на прочность всех кольцевых сварных монтажных соединений на одинаковую деформацию, независимо от фактической толщины стенки, фактической прочности металла стыкуемых труб и конфигурации сварных соединений; - автоматизировать процесс испытания в технологическом процессе выполнения сварочно-монтажных работ; - уменьшить количество так называемых "контрольных стыков".

Формула изобретения

Способ испытания в трассовых условиях сварных монтажных соединений или локальных участков трубопровода на прочность, состоящий из монтажа сваркой отдельных труб, обследования испытуемого участка трубопровода неразрушающими методами контроля, приложения давления на испытуемый участок трубопровода до заданного напряжения, выдержки и сбора давления, отличающийся тем, что приложение давления на испытуемый участок трубопровода осуществляют путем подачи рабочей среды в цилиндрический полый эластичный герметичный элемент, который предварительно размещают в трубопроводе напротив испытуемого участка, а обследование этого участка производят после сброса давления.

PD4A Изменение наименования, фамилии, имени, отчества патентообладателя

(73) Патентообладатель(и):ОАО «ГАЗПРОМ» (RU)

(73) Патентообладатель(и):Общество с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ» (RU)

Дата публикации: 10.02.2012

---