Способ ремонта потенциально опасного участка газопровода



Способ ремонта потенциально опасного участка газопровода
Способ ремонта потенциально опасного участка газопровода
Способ ремонта потенциально опасного участка газопровода
Способ ремонта потенциально опасного участка газопровода

 


Владельцы патента RU 2554172:

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ГАЗПРОМ ТРАНСГАЗ УФА" (RU)

Изобретение относится к ремонту подземных магистральных газопроводов. В способе ремонта вскрывают потенциально опасный участок газопровода и производят оценку технического состояния потенциально опасного участка газопровода с повышенным уровнем напряженно-деформированного состояния. Затем, увеличивая локальную плотность грунта под этим участком газопровода и перераспределяя нагрузку, корректируют его высотное положение, что приводит к увеличению радиуса изгиба и, следовательно, снижению изгибных напряжений. Технический результат: снижение уровня напряженно-деформированного состояния ремонтируемого участка газопровода с малыми материальными и трудовыми затратами без стравливания газа. 4 ил.

 

Изобретение относится к эксплуатации магистральных газопроводов, в частности к эксплуатации потенциально опасных участков газопроводов с повышенным уровнем напряженно-деформированного состояния (НДС).

В качестве потенциально опасного участка рассматривается пересечение газопроводом препятствия, например оврага, при этом ориентировочно в центре образуется вогнутый участок с радиусом упругого изгиба, напряжения в котором могут превышать допустимые согласно СНиП 2.05.06-85*. Магистральные трубопроводы. - Взамен СНИП П-45-75; введ. 10.10.1996. - М.: ЦИТП Госстроя РФ, 1997. - 97 с. [1].

Известен способ ремонта участка газопровода с дефектным кольцевым сварным швом (Руководящий документ по технологии сварки труб при производстве ремонтно-восстановительных работ на газопроводах: РД 558-97: утв. Членом Правления РАО «Газпром» Б.В. Будзуляком 25.02.1997: введ. в действие с 25.02.1997. - М.: Газпром, ВНИИГАЗ, 1997. - 231 с. ) [2] на потенциально опасных участках с уровнем НДС выше допустимого согласно [1], заключающийся в освобождении газопровода от газа, вскрытии газопровода и замене участка с дефектным кольцевым сварным швом.

Недостатками известного способа ремонта газопровода являются большая материалоемкость и трудоемкость, а также необходимость стравливания газа из участка газопровода вследствие остановки транспорта газа.

Прототипом является способ ремонта (Инструкция по ремонту дефектных труб магистральных газопроводов полимерными композиционными материалами: ВСН 39-1.10-001-99: утв. Управлением проектирования и экспертизы ОАО «Газпром» 19.10.1999: введ. в действие с 05.03.2000. - М.: Газпром, 2000. - 17 с. ) [3] потенциально опасных участков газопроводов с уровнем НДС выше допустимого согласно [1], заключающийся во вскрытии газопровода, снижении давления до уровня 70% от разрешенного эксплуатационного на период времени, обусловленного регламентом работ, установке композиционной муфты и засыпке отремонтированного участка.

Недостатками прототипа являются большая материалоемкость, трудоемкость и снижение производительности газопровода. При этом снижение уровня НДС достигается на локальном участке, равном длине композиционной муфты.

Задачей изобретения является снижение материальных и трудовых затрат при ремонте потенциально опасного участка газопровода с уровнем НДС выше допустимого согласно [1] и исключение стравливания газа в атмосферу (операция для снижения давления газа).

Технический результат от использования изобретения заключается в снижении уровня НДС ремонтируемого участка газопровода до нормативных значений с малыми материальными и трудовыми затратами без стравливания газа.

Технический результат достигается тем, что после оценки технического состояния потенциально опасного участка газопровода с повышенным уровнем НДС согласно [1], увеличивая локальную плотность грунта под этим участком газопровода и перераспределяя нагрузку, корректируют его высотное положение, что приводит к увеличению радиуса изгиба и, следовательно, снижению изгибных напряжений.

Изгибные напряжения σu определяются в соответствии с требованиями [1]:

где

Е - модуль деформации трубной стали, МПа;

D - наружный диаметр трубопровода, см;

ρ - радиус упругого изгиба участка, см.

Так как радиус упругого изгиба находится в знаменателе, при его увеличении перераспределяются нагрузки и снижаются изгибные напряжения.

Ремонт участка газопровода с повышенным уровнем НДС согласно [1] предлагаемым способом осуществляется в следующей последовательности.

Проводится комплексная оценка потенциально опасного участка газопровода, включающая аналитические и диагностические виды работ, выполняемые поэтапно в указанной ниже последовательности.

На первом этапе выполняются аналитические работы, включающие в себя:

- анализ проектной документации;

- анализ исполнительной документации;

- анализ результатов внутритрубной диагностики;

- анализ информации о ремонтных работах на участке газопровода, включая информацию о видах устраненных дефектов;

- оценку НДС по данным комплексного анализа согласно Инструкции по определению по данным геодезической съемки фактического НДС участков газопроводов, расположенных на территориях с опасными геодинамическими процессами, и оценки их работоспособности: утв. ОАО «Газпром» 18.11.2008: введ. в действие с 01.02.2009. - М.: ОАО «Газпром», 2003. - 146 с. [4].

При выполнении аналитических работ рассматривается положение участка газопровода в вертикальной плоскости. По проектной документации определяются потенциально опасные участки возможного возникновения растягивающих напряжений продольного направления, превышающих допустимые [1]. Кроме того, потенциально опасный участок может определяться по данным внутритрубной диагностики и других диагностических обследований.

При анализе исполнительной документации производится сравнение фактической прокладки участка газопровода в вертикальной и горизонтальной плоскостях с данными проектной документации. В случае несовпадения углов поворота и радиусов изгиба в вертикальной плоскости, по данным проектной и исполнительной документации, участки газопровода можно условно считать потенциально опасными с точки зрения НДС согласно [1].

Анализ результатов внутритрубной диагностики производится по двум направлениям:

- сравнение результатов измерения углов поворота и радиуса изгиба газопровода в вертикальной плоскости, выявленных внутритрубным снарядом, с данными проектной и исполнительной документации;

- выявление на потенциально опасных участках газопровода дефектов тела трубы кольцевой (поперечной) направленности, таких как коррозионные трещины, канавки, риски, группы каверн, геометрические размеры которых в поперечной плоскости (ширина) значительно превосходят размеры в продольной плоскости (длина).

Анализ информации о ремонтных работах включает определение мест устранения дефектов на участке газопровода, их видов и геометрических размеров, а также их расположения относительно потенциально опасных участков возникновения дефектов коррозионного растрескивания под напряжением (КРН) кольцевой направленности.

На втором этапе по данным комплексного анализа проводятся измерения его фактического положения геодезическими методами и контрольный расчет НДС потенциально опасного участка газопровода согласно [4]. По результатам контрольного расчета принимается решение о проведении третьего этапа - технического диагностирования газопровода в шурфах, включающего:

- вскрытие участка газопровода расчетной протяженности L таким образом, чтобы трубная плеть с обеих сторон и сверху была свободна от грунта, но осталась на ложе;

- выявление дефектов КРН, а также других дефектов визуальным и инструментальным методом (при выявлении дефектов - оценка степени их опасности и проведение ремонтных работ согласно Инструкции по оценке дефектов труб и соединительных деталей при ремонте и диагностировании магистральных газопроводов: Р Газпром: утв. ОАО «Газпром» 18.11.2008: введ. в действие 01.02.2009. - М.: ОАО «Газпром», 2009. - 56 с. [5];

- геодезическое позиционирование участка газопровода (планово-высотные отметки трубы) согласно [4] с проведением оценки НДС согласно [1];

- принятие решения о способе ремонта.

Расчетная протяженность L начинается и заканчивается в местах, где изгибные напряжения близки к нулевым значениям, переход от выпуклой (прямой) к вогнутой части (по проектным чертежам профиля потенциально опасного участка).

В случае соответствия НДС участка газопровода требованиям нормативных документов проводятся работы по закреплению существующего положения трубной плети и засыпка грунтом из отвала.

При повышенном уровне НДС (несоответствии НДС участка газопровода требованиям нормативных документов) проводятся работы по корректировке его пространственного положения в вертикальной плоскости (увеличение радиуса изгиба, формула (1).

Суть изобретения поясняется продольным сечением вскрытого ремонтируемого участка газопровода, изображенного на фиг. 1, где 1 - газопровод, 2 - ложе газопровода, ρ - радиус изгиба.

С целью увеличения радиуса изгиба, со стороны ложа участка газопровода, в местах минимального радиуса изгиба ρ (фиг. 2), вертикально вверх придаются распределенные усилия q, протяженностью не менее 0,8 общей длины вскрытого участка, которые увеличивают радиус изгиба до ρ1, а значит изменяют высотное положение участка, перераспределяя нагрузки и снижая изгибные напряжения.

Воздействие распределенных усилий q достигается подсыпкой грунта 3 с обеих сторон трубы (фиг. 3, разрез а-а) независимо от наличия зазора между нижней образующей газопровода и ложем или его отсутствия, который затем уплотняется гидромолотом 4. Расстояние между краем гидромолота и газопроводом а должно составлять 0,2±0,05 м. В качестве грунта может использоваться инертный материал, например песчано-гравийная смесь.

Подсыпанный грунт механически вдавливают в зону нижней образующей, обеспечивая проявление подъемной распределенной силы под участком газопровода и перемещение его вверх, что изменяет положение ложа газопровода с 2 до 2′, увеличивает радиус изгиба, а значит перераспределяет нагрузки и снижает изгибные напряжения на ремонтируемом участке газопровода (формула (1)).

Указанные воздействия, при необходимости, проводятся с обеих сторон газопровода.

Геодезическое позиционирование нового положения участка газопровода (планово-высотные отметки трубы) проводится с оценкой НДС согласно [4].

Преимуществом изобретения является то, что снижается уровень НДС ремонтируемого участка газопровода без снижения производительности газопровода, с привлечением относительно небольших материальных и трудовых затрат.

Апробация заявленного технического решения в ООО «Газпром трансгаз Уфа» позволила привести НДС пяти участков газопроводов диаметром 1420 мм к нормативным требованиям. При этом фактический экономический эффект от исключения необходимости стравливания газа на этих участках составил около 85 млн. руб.

Способ ремонта потенциально опасного участка газопровода с повышенным уровнем напряженно-деформированного состояния, заключающийся во вскрытии участка газопровода и оценке его напряженно-деформированного состояния, отличающийся тем, что, увеличивая локальную плотность грунта под этим участком газопровода и перераспределяя нагрузку, корректируют его высотное положение, что приводит к увеличению радиуса изгиба и, следовательно, снижению изгибных напряжений.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области судостроения, в частности к судам, предназначенным для укладки трубопроводов. Предложено трубоукладочное судно, включающее группу рабочих площадок, расположенных вдоль траектории трубопровода, снабженных верхним участком, удаленным от первого края судна, и группой мостков, расположенных в зоне первого края судна.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту. Испытательный полигон содержит соединенные между собой насосную станцию, замерно-регулировочный пункт, технологические трубопроводы с запорной аппаратурой, узел приема/пуска/пропуска средств очистки и диагностики трубопроводов, первый, второй и третий кольцевой трубопроводы разного диаметра, резервуар для хранения рабочей жидкости, вспомогательные электронасосные агрегаты, дренажные и вспомогательные трубопроводы.

Изобретение относится к ремонту трубопроводов, в частности к ремонту магистральных региональных газопроводов с подкладными кольцами. Целью изобретения является экономия материала (трубной стали) при проведении ремонтных работ с вырезкой сварных стыков, имеющих подкладные кольца, за счет технически обоснованного размера вырезаемой катушки.

Изобретение относится к области судостроения и касается укладки трубопровода с судна. Предложен способ укладки трубопровода с судна, включающий направление трубопровода вдоль траектории укладки трубопровода и размещение группы рабочих площадок вдоль указанной траектории и характеризующийся первым режимом работы с относительно малой кривизной траектории укладки трубопровода вдоль судна, с выходом трубопровода из судна под относительно малым углом и с расположением нижней рабочей площадки из вышеуказанной группы рабочих площадок в зоне выхода трубопровода из судна и вторым режимом работы с относительно большой кривизной траектории укладки трубопровода вдоль судна, с выходом трубопровода из судна под относительно большим углом в обход зоны расположения нижней рабочей площадки.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту. Трубопровод испытательного полигона содержит узел приема/пуска/пропуска средств очистки и диагностики (далее СОД), который является самостоятельной единицей, включенной в кольцевой испытательный трубопровод и составляющий в сумме с ним его длину.

Группа изобретений относится к строительству подводных трубопроводов. Способ включает в себя следующие этапы: образование петли из первого троса (10) вокруг шкива (22), соединенного со свободным концом трубопровода (2), фиксация конца первого троса (10) с одной стороны в плавучем средстве (1) для прокладки трубопроводов и сматывание или разматывание первого троса (10) с другой стороны посредством первого блока (8), расположенного на плавучем средстве (1) для прокладки трубопроводов и имеющего первую грузоподъемность.

Изобретение относится к строительству трубопроводов и может быть использовано при укладке с баржи подводных трубопроводов большого диаметра из стальных труб с бетонной изоляцией.

Изобретение относится к строительству трубопроводов и может быть использовано для опускания или подъема конца трубопровода, расположенного на морском дне. Приспособление содержит соединительную часть (2), выполненную с возможностью стыковки и соединения с первой соединительной частью (1) на морском дне, центральную подъемную раму (30), направляющую часть (40), образующую продолжение подъемной рамы (30), и подъемную скобу (50).

Изобретение относится к облицовочному материалу для восстановления внутренней стенки трубы и к использующему его способу восстановления трубы. Облицовочный материал представляет собой пропитанный отверждаемой фурановой полимерной композицией, содержащей полимер на основе фурана и отверждающее вещество, абсорбирующий полимер основной материал, у которого одна поверхность покрыта непроницаемой для жидкостей пленкой.

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта и может быть использовано при бестраншейной прокладке подземных трубопроводов. Способ включает создание скважины вдоль заданной линии бурения и прокладки трубопровода.

Группа изобретений относится к строительству подводных трубопроводов. Способ укладки трубопровода с укладочного судна в водоем включает стадии: направления трубопровода (2) вдоль несущей конструкции (13) спусковой аппарели (6) посредством ряда направляющих устройств (14); получения изображений трубопровода (2) в плоскости регистрации, поперечной оси трубопровода (2), на свободном конце спусковой аппарели (6); определения, находится ли полученное изображение в пределах допустимого диапазона (AR), предварительно заданного в виде функции конфигурации несущей конструкции (13) и размера трубопровода (2); и подачи сигнала (Е) ошибки, когда полученное изображение не находится в пределах допустимого диапазона (AR). 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к строительству трубопроводов и может быть использовано при сооружении переходов трубопроводов через водные преграды. Подводный трубопровод типа "труба в трубе" для перехода через водную преграду включает забалластированный на дне цилиндрический кожух с выведенными за пределы береговых водоохранных зон торцами и проложенный внутри него напорный продуктопровод. На придонном участке продуктопровод уложен на клиновых антифрикционных подкладках с зазором над нижней образующей внутренней поверхности кожуха, а на береговых участках - смонтирован коаксиально с ним, образуя переменное по форме межтрубное пространство. Подводная часть межтрубного пространства заполнена водой или антифризом, а береговые участки свободны от жидкости и сообщаются с атмосферой с помощью вытяжных свечей, выполненных на кожухе у его торцев. Между торцами наружного кожуха и внутренним продуктопроводом герметично закреплены конические эластичные сильфоны. Подводный трубопровод на обоих берегах оснащен газоанализаторами межтрубного пространства и указателями уровня жидкости в нем. На нижнем берегу водной преграды может производиться слив жидкости из межтрубного пространства в аварийную емкость. Технический результат: снижение затрат на изготовление и повышение экологической безопасности перехода трубопровода. 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области строительства и ремонта трубопроводов, проходящих через водные преграды. Способ включает установку нижней поворачиваемой части герметизирующей камеры (далее - камеры) соединительным разъемом до контакта с трубопроводом, крепление ее хомутами к трубопроводу, проворачивание на 180°, распорку и замыв. Далее производят установку верхней части камеры на нижнюю и соединяют их друг с другом болтами через герметизирующие прокладки. Фиксируют камеру в сборе на грунте с помощью балластных пригрузов и подсыпки. На верхнюю часть камеры устанавливают шахту вертикально с учетом продольного наклона трубопровода на участке монтажа шахты. Необходимое количество и длину секций шахты выбирают с учетом возможного подъема уровня воды. Далее уплотняют стенки камеры по фланцам, уплотняют зазоры в кольцевых отверстиях, очищают от грунта, откачивают воду из камеры погружным насосом. Откачку воды осуществляют в течение всего времени производства работ. Заявляемый способ обеспечивает повышенное удобство и безопасность при проведении ремонтных работ на трубопроводах, размещаемых в водной среде, сокращает общее время проведения работ. 3 ил.

Группа изобретений относится к трубопроводному транспорту и может быть использована при укладке трубопроводов с судна на дно водоема. Предложено устройство (1), устанавливаемое на борту судна для обвязки по меньшей мере одного кабеля (2) и трубопровода (3) во время непрерывной и происходящей одновременно с обвязкой укладки обвязанного пучка (4) в море. Устройство включает по меньшей мере одну обвязочную машину (6), перемещаемую вперед вместе с кабелем (2) и трубопроводом (3) для выполнения обвязочной операции согласованно с их продвижением вперед. Обвязочная машина выполнена с возможностью перемещения назад относительно кабеля и трубопровода для повторного позиционирования для следующей обвязочной операции так, что наложение обвязки или обвязок (7) выполняется периодически при непрерывной укладке пучка. Также имеются средства (8) для непрерывного механизированного продвижения соответствующих труб и кабелей к обвязочной машине (6) и далее в море. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано при проведении строительных и ремонтных работ на газонефтепроводах. В способе прокладки газонефтепровода осуществляют укладку изолированного газонефтепровода в траншею на слой подготовки, обработанный модификатором, засыпку газонефтепровода слоем обсыпки, обработанным модификатором, с последующим формированием обвалования. В качестве модификатора используют продукт реагентного обезвреживания нефтезагрязненных отходов производства и почвогрунтов, содержащий гидроксид и карбонат кальция в количестве 15-45 масс. % от веса грунта. Технический результат: снижение коррозионной активности грунтов подготовки и обсыпки. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к строительству трубопроводов, в частности в нефтегазовой промышленности, и может быть использовано при проведении строительных и ремонтных работ на газонефтепроводах. В способе прокладки трубопровода осуществляют укладку изолированного трубопровода в траншею на слой подготовки, обработанный модификатором, засыпку трубопровода слоем обсыпки, обработанным модификатором, с последующим формированием обвалования. В качестве модификатора используют продукт реагентного обезвреживания нефтезагрязненных отходов производства и почвогрунтов, содержащий гидроксид и карбонат кальция в количестве 15-45 масс. % от веса грунта. При обработке грунта вводят раствор метилсиликоната натрия в количестве 0,2-1,0 масс. % от веса грунта в расчете на основное вещество. Технический результат: снижение коррозионной активности грунтов подготовки и обсыпки при прокладке трубопровода. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к строительству трубопроводов. В заявленном способе выполняют монтаж трубопровода и устанавливают заглушки по его концам. Трубопровод оснащают понтонами и размещают в створе подводного перехода. При этом понтоны соединены между собой гибкими трубами, а первый понтон кинематически связан канатом с лебедкой. Затем придают трубопроводу отрицательную равномерно распределенную плавучесть и погружают его на дно за счет увеличения веса понтонов путем заполнения водой, перекачиваемой из водоема с помощью насоса. Нагнетательный патрубок насоса подсоединен к отверстию крайнего понтона с помощью гибкого трубопровода, длина которого принята больше глубины погружения трубопровода. После закрепления трубопровода в проектном положении выполняют отстропку понтонов. 2 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям для защиты трубопроводов, проложенных на откосе, от ударных нагрузок, и может быть использовано при строительстве газопроводов в горной местности и в условиях вечной мерзлоты. Конструкция включает заполнитель в виде песка и/или камней, размещенный в выполненной в грунте откоса траншее, в которой проложен трубопровод, и слой из гибких бетонных плит, закрывающий упомянутую траншею. Слой бетонных плит размещен на расстоянии 0,5-3 м по вертикали от оси трубопровода. Гибкие бетонные плиты армированы георешетками, растянутыми с образованием ромбовидных ячеек, и связаны между собой тросами, а опирающиеся на поверхность грунта откоса плиты прикреплены к грунту анкерами. Технический результат - повышение устойчивости конструкции к ударным нагрузкам. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к строительству переходов магистральных трубопроводов методом наклонно-направленного бурения с применением составного защитного футляра. Технический результат - сохранение целостности расширенных участков горизонтальной скважины в поверхностных слабосцементированных породах на всей длине горизонтальной скважины. Способ установки защитных футляров в горизонтальной скважине включает в себя применение двух защитных футляров, установленных на входе и выходе из горизонтальной скважины. При этом после бурения пилотной скважины выполняют с помощью двух установок горизонтального бурения ее расширение: сначала со стороны выхода из скважины, а потом - со стороны входа. При этом оба поверхностных участка перекрываются защитными футлярами сразу после их расширения. Далее вся горизонтальная скважина перекрывается третьим футляром меньшего диаметра на всю длину, после расширения ее участка между двумя установленными футлярами расширителем меньшего диаметра. 7 ил.

Изобретение относится к области магистрального трубопроводного транспорта жидкостей и газов и может быть использовано при осуществлении земляных работ в процессе подготовки к ремонту небольших по протяженности участков подземных трубопроводов, расположенных в заболоченных местах, где уровень грунтовых вод не позволяет производить ремонтные работы без предварительной подготовки, включающей выторфовку, отсыпку и водоотведение. Перед выкапыванием грунта определяют глубину и ось залегания трубопровода. Устанавливают в зависимости от диаметра трубопровода и габаритных размеров рабочих органов экскаватора размеры предполагаемого котлована. По периметру предполагаемого котлована задавливают изготовленные из сваренных между собой сегментов труб шпунты. Выкапывание грунта производят посредством экскаватора, передвижение которого вокруг котлована в процессе выкапывания грунта осуществляют по сланям, перемещаемым вокруг разрабатываемого котлована самим экскаватором. На дне котлована образуют приямок, обеспечивающий возможность откачки и, как следствие, поддержания необходимого уровня прибывающих в котлован грунтовых вод. Технический результат - расширение арсенала технических средств. 2 ил.
Наверх