Ремонт трубопроводной арматуры: Обслуживание и ремонт запорной арматуры

alexxlab | 09.02.2023 | 0 | Разное

Содержание

, – 9.2

§ 9.2 Ремонт трубопроводной арматуры

Вся арматура, применяемая на химических и нефтеперерабатывающих заводах в системе технологических трубопроводов и на отдельных аппаратах, должна быть подвергнута периодической ревизии независимо от того, наблюдались ли в системе неисправности в процессе эксплуатации или она работала надежно. Многие вентили или задвижки на протяжении всего межремонтного пробега находятся в одном и том же положении (открыты или закрыты), поэтому при каждом ремонте арматуру следует “расходить”, пока маховик не начнет вращаться свободно, а шпиндель с запорным органом – подниматься и опускаться.

Арматура, подвергаемая ревизии, не снимается с трубопровода, если в этом нет необходимости. Прежде всего, проверяют легкость открывания и закрывания задвижек, вентилей и кранов. Затем разбирают крышку, извлекают маховик вместе со штоком (шпинделем) и запорным органом (клином, плашками, клапаном или пробкой) и проверяют состояние уплотняющих поверхностей.

Если при эксплуатации проверяемой арматуры не были замечены пропуски, то достаточно визуального осмотра деталей и ее вновь собирают. В случае необходимости перебивают сальниковое уплотнение. Окончательная затяжка сальника производится по мере вывода трубопровода на нормальный режим.

Требующую ремонта арматуру демонтируют, промывают и в собранном виде отправляют в мастерскую. Здесь ее разбирают и путем осмотра и замеров устанавливают дефекты. Разборка производится в следующей последовательности: сначала снимают маховик (штурвал), затем разбирают крышку, извлекают шток вместе с запорным органом. При осмотре штока и запирающих поверхностей определяют характер ремонта. Клин, плашку у задвижек и клапан у вентиля осматривают через лупу, а седла под них в корпусе арматуры (если они не видны) – с помощью зеркала или системы зеркал.

Если на уплотнительных поверхностях имеются изношенные участки и раковины глубиной до 0,5 мм, их шлифуют; износ глубиной до 0,1 мм ликвидируется притиркой.

В процессе притирки, т.е. взаимного перемещения сопрягаемых деталей (или детали) и притира (плиты или оправки), в поверхность которых вдавлен абразивный материал, детали искусственно изнашиваются.

Притиры изготавливают из мелкозернистого чугуна, их рабочая поверхность должна быть очень точной и чистой.

В качестве абразивного материала применяют наждачный, корундовый и кварцевый порошки, а также искусственные материалы (карбиды кремния и бора и др.). Большинство притирочных работ производят с помощью паст. Распространена паста ГОИ (Государственного оптического института), содержащая окись хрома (74 – 81%), стеарин (10%), расщепленный жир (5 – 10%), силикагель (1,8 – 2%) и другие составляющие. Различают грубую, среднюю и тонкую пасты. Тонкой пастой обычно завершают притирку уплотнительных поверхностей арматуры.

До начала притирки притираемые поверхности тщательно промывают бензином или керосином и насухо вытирают чистой тряпкой. Абразивный материал, смешанный с маслом, или паста, разведенная в керосине, тонким слоем наносится на поверхность детали. Затем на эту поверхность накладывается притир или сопрягаемая деталь. Притираемые детали (или деталь и притир) взаимно перемещаются и одновременно легко прижимаются друг к другу.

Движения должны быть такими, чтобы поверхности притирались равномерно на всех участках. В процессе притирки порошок или пасту несколько раз меняют, каждый раз, тщательно удаляя предыдущий слой керосином. Притирку производят вручную или на специальных притирочных машинах.

Качество притирки определяют “на карандаш” или “на краску”. Способ проверки “на карандаш” заключается в том, что на подготовленных поверхностях плашек, клина, клапана или пробки (для кранов) наносят тонкие поперечные риски. Если после сопряжения притираемых деталей и их взаимного перемещения риски везде окажутся стертыми, то считают, что достигнута хорошая притирка.

Разъединенные поверхности, покрытые многочисленными раковинами, восстановить притиркой невозможно. Такие поверхности обтачивают и шлифуют на станках.

При сильном износе поверхности клина, плашек, клапана, пробки и корпуса наплавляют для восстановления размеров и затем обрабатывают на станке. Привалочные поверхности фланцев корпуса и крышки также наплавляют и обрабатывают на станке. Сменные уплотнительные кольца в корпусе заменяют новыми.

Отличительная особенность ремонта предохранительных клапанов – тщательная проверка пружин. После разборки их промывают в керосине и осматривают. Пружины с забоинами, рисками и вмятинами на поверхности бракуются.

Отклонение опорных плоскостей от перпендикулярности к оси пружины не должно быть более 0,01 ее высоты. Пружина не должна обладать остаточной деформацией; при проверке ее трехкратно сжимают статической нагрузкой.

При ремонте каждого предохранительного клапана следует руководствоваться инструкцией, составленной для клапанов данной конструкции. Предохранительные клапаны регулируют и испытывают воздухом на специальном стенде. Клапан считается отрегулированным, если при заданном давлении он открывается, а при снижении давления закрывается с хлопком.

После ремонта арматура испытывается на прочность и плотность опрессовкой.

Обслуживание и ремонт запорной арматуры

Запорная арматура нашла применение во многих сферах деятельности. Ее часто применяют для того, чтобы проверить уровень жидкости в емкостях, отборе проб, дренаже и прочее. Поскольку запорную арматуру используют в таких условиях, нередко возникает необходимость в организации технического обслуживания. Качественный ремонт невозможно провести без налаженной технологии, обученного персонала и специального дорогостоящего оборудования.

Запорная арматура, используемая для перекрывания прохождение потока среды, может быть установлена на любой вид трубопроводной системы, независимо от его вида и цели использования. Различают несколько вариантов монтажа запорной арматуры, а именно такие, как:

Фланцевый.
Резьбовой.
Приварный.

Стоит отметить, что в бытовых водо- и газопроводах преимущественно монтируют резьбовую арматуру. В промышленных трубопроводах – фланцевую. Приварные устройства на сегодняшний не актуальны и почти не используются. Детали арматуры в ходе использования подвергаются износу, независимо от типа. Как результат, арматура меняется в размерах и даже может быть деформироваться. В случае чрезмерного износа происходит отказ. Чтобы восстановить работоспособность, для этого нужно провести ремонт запорной арматуры.Стоит более подробно ознакомиться с ситуациями, когда необходим ремонт запорной арматуры.

Виды изнашивания и особенности ремонта: продлеваем ресурс запорной арматуры
Необходимость в ремонте возникает в результате внезапного отказа оборудования, который вызван заеданием подвижных сопряжений, заклиниванием затвора, поломкой деталей привода и тому подобное. Бывает несколько видов износа запорной арматуры и рассматривают несколько путей минимизации износа.

Механический.
Эрозионный.
Тепловой.
Химический.

Механический износ арматуры является результатом трения деталей между собой. Например, износу чаще всего подвержены такие детали, как уплотнительные кольца задвижек. За счет трения между собой шпинделей и ходовой гайки в их резьбовом соединении тоже возникают повреждения. Степень износа деталей напрямую зависит от циклов срабатывания арматуры, прочности и твердости металла, износостойкости трущихся поверхностей.

Решающую роль в интенсивности механического износа могут также играть окислительные процессы, которые происходят в верхнем слое металла. Иначе этот процесс называют окислительным изнашиванием. Также существует абразивное изнашивание, схватывания металла и другое.

Снизить механический износ деталей можно увеличив твердость материала, из которого они изготовлены. В таком случае используют различные методы: поверхностную закалку токами высокой частоты, химико-термическая обработка, азотирование, диффузионное хромирование и другое.

Чтобы защитить от повреждений и коррозии элементы арматуры, резьбовые элементы подвергают гальванизации. Также нередко покрывают специальными антифрикционными материалами на основе твердых смазок.

Детали запорной арматуры достаточно часто подвергаются воздействию эрозии. Различают щелевую и ударную эрозии, а также процесс кавитационного разрушения металла. В случае щелевой эрозии поверхность размывается под действием струи влажного пара, который проходит с большой скоростью через щель между седлом и плунжером. В случае ударной эрозии материал поддается разрушению из-за ударов капель воды о поверхность детали. При кавитационном режиме движения в потоке среды образуются пузырьки. Когда они схлопываются, то создаются местные гидравлические удары, которые подвергают разрушению металлических поверхностей. Но стоит отметить, что уменьшить эрозионное изнашивание можно, изменяя режимы работы арматуры и применяя эрозионно-стойкие материалы. Тепловое изнашивание изменяет структуру арматуры при нагревании. Старение больше всего характерно для изделий из резины, которая в следствии теряет свою эластичность, в результате, становится хрупкой и ломкой. Сальниковая набивка выгорает и твердеет, когда поддается влиянию высоких температур. Больше всего опасным разрушительным процессом считается коррозионное растрескивание стали, которое возникает при одновременном воздействии среды и механических напряжений. Коррозионному растрескиванию сильнее всех подвержены стали и ее сплавы. В отличие от пассивирования, электрохимической защиты и других процессов, требующих специализированного оборудования, работа с АСТП предполагает использование стандартных инструментов для окраски.

Особенности обслуживания и ремонта арматуры

В процессе эксплуатации запорной арматуры процессы изнашивания деталей происходят непрерывно, поэтому для своевременного обнаружения возможных неисправностей необходимо наблюдать за ее техническим состоянием.

Наиболее тщательного контроля требуют детали сальникового и ходового узлов, фланцевые или резьбовые соединения крышки с корпусом и корпуса с трубопроводом.

В отсутствие каких-либо проблем будет достаточно визуального осмотра деталей. В обязательном порядке проверяется легкость открывания и закрывания задвижек, кранов, вентилей.

Если в процессе работы арматуры наблюдались протечки или другие признаки ее неисправности, запорное устройство демонтируется для ремонта.

Нормативно-техническая документация предусматривает следующие виды ремонта: текущий, средний и капитальный. Виды различаются исходя из характера работ и стоимости относительно цены нового изделия. Для текущего ремонта не нужно снятие арматуры и стоимость ремонта будет составлять не более 7% от изначальной стоимости устройства. При проведении текущего ремонта специалист выполняет очистку арматуры. Кроме того, в работу входит набивка сальника, подтяжка гаек, восстановление подвижности шпинделя, а также устранения ряда других неисправностей. Средний ремонт проводят для того, чтобы восстановить работоспособность арматуры, в таком случае стоимость работы составляет от 7 до 23 % от изначальной стоимости изделия. Проводя средний ремонт, специалист проверяет техническое состояние каждого узла арматуры. Изделия разбирают без снятия с трубопровода или же после демонтажа. Каждая деталь, в частности, резьбовые элементы, подвергаются тщательной чистке, чтобы избавиться от следов коррозии, накипи и других видов загрязнений. В таком случае целесообразно воспользоваться специальным очистителем металла. Мелкие детали, которые были повреждены коррозией, прокладки, набивка сальника подвергаются замене. После этого изделие собирается и проверяется его прочность, а также плотность металла и герметичность. Капитальный ремонт является самым дорогостоящим, поскольку требует выполнения большого объема работ. Стоимость такого ремонта до 75% от начальной стоимости нового изделия. Арматуру демонтируют с трубопровода, промывают, направляют на ремонтный участок и там специалисты уже ее разбирают и диагностируют.

Процесс разборки запорных устройств предполагает ряд этапов, которые заключаются в снятии крышки, извлечении маховика вместе со штоком и запорным органом. Проведя осмотр штока, а также запирающих поверхностей, можно определить характер ремонта. Осмотр клина, плашки у задвижек, а также клапана у вентиля проводится с помощью лупы. Система зеркал используется для осмотра седла.

Подробный осмотр деталей позволяет определить и установить такие неисправности запорной арматуры:

Уменьшение герметичности из-за утечки среды.
Задиры на шпинделе в зоне сальниковой набивки.
Защемление шпинделя.
Повреждение ходовой резьбы шпинделя и гайки.
Нерегулируемый расход среды в регулирующей арматуре.
Выход из строя крепежных деталей.
Поломка управляющих маховиков.
Сбои в работе привода.
Выход из строя сильфона в соответствующей арматуре.

Если на уплотнительных поверхностях были обнаружены участки и раковины глубиной до 0,5 миллиметров, то они подвергаются шлифовке. В случае с износом глубиной до 0,1 миллиметров, происходит ликвидация в ходе взаимного перемещения детали и притира. Некоторые притирочные работы проводят с применением специальных паст. Одна из наиболее распространенных паст получила название из места, в котором ее разработали – ГОИ (Государственный оптический институт). Главным компонентом этой пасты является окись хрома. Ее наносят на поверхность детали тонким слоем. Стоит отметить, что поверхность перед этим должна быть тщательно очищена и вытерта насухо. После их взаимного перемещения с другой деталью или притиром слой пасты удаляется керосином и меняется на новый.

Исходя из состава и характера абразивных веществ, различают грубую, среднюю и тонкую пасты. Тонкая паста в основном используется на завершающем этапе притирки уплотнительных поверхностей арматуры. В случае слишком сильного износа клинов, плашек, клапанов, пробок и корпуса, они восстанавливаются посредством наплавления, а после этого обрабатывают на специальном станке. Сменные уплотнительные кольца, которые находятся в корпусе, подвергаются замене на новые. В ходе проведения ремонтных работ предохранительных клапанов следует тщательно проверять пружины. После того, как их разбирают, нужно тщательно промыть в керосине и провести осмотр изделий. Детали с забоинами, рисками и вмятинами не подлежат восстановлению и их следует заменить. Чтобы выявить остаточную деформацию, которой, кстати говоря, не должно быть, пружины сжимают с помощью статической нагрузки. Предохранительные клапаны подвергаются регулировке и их испытывают воздухом на специальном стенде. Клапан, который прошел регулировку при заданном давлении открывается, а при его снижении закрывается с хлопком. После того, как арматура прошла всю процедуру по ремонту, то ее испытывают на прочность и плотность.

Ремонт трубопровода несколькими способами

При обнаружении дефекта или аномалии в трубопроводе, которые угрожают целостности этого трубопровода, необходимо произвести ремонт с использованием методов, которые восстанавливают трубопровод до первоначального проектного состояния.

Если технология ремонта не может восстановить трубопровод до первоначального проектного состояния, необходимо снизить максимальное рабочее давление трубопровода или вывести систему трубопроводов из эксплуатации.

Ремонт может потребоваться в результате утечки или выброса продукта из трубопровода, либо в связи с обнаружением дефекта или аномалии, угрожающей целостности трубопровода. Последнее может быть выявлено посредством оценки целостности, как того требует правило управления целостностью.

Существует несколько методов, которые можно использовать для устранения дефектов трубопровода и аномальных условий, которые могут представлять потенциальную угрозу целостности трубопровода. К ним относятся..

Снятие и замена трубы
Заплата с угловым сварным швом
Половинчатые ремонтные втулки
Наплавка/восстановление наплавленного слоя

Снятие и замена трубы

Снятие и замена неисправной трубы всегда считается хорошей альтернативой ремонту. Большинство отраслевых стандартов предлагают производить ремонт трубопроводов, по возможности заменяя участки трубы. Часто заменяется целая секция трубы — сварка к сварке — вместо того, чтобы вырезать и заменять меньшую секцию. Это требует больше работы, но сводит к минимуму количество круглых или кольцевых сварных швов в трубопроводе.

Заплата с угловой сваркой

Заплата с угловой сваркой может использоваться для временного ремонта сосуда под давлением (временный ремонт) с помощью заплаты, покрывающей области, которые были повреждены и приварены к сосуду с помощью угловой сварки. Этот метод применяется к повреждениям, вызванным коррозией или эрозией, которые приводят к утончению стенок сосуда (локальное утончение стенок).

Половинные ремонтные муфты

Муфты, вероятно, являются наиболее важным и широко используемым методом общего ремонта дефектов трубопровода. Втулки могут быть стальными типа A (армирование) или тип B (армирование, удерживающее давление), или композитный материал.

Втулка типа А – втулка типа А используется для усиления места, где имеется дефект. Дефект не может быть сквозным дефектом стенки. Муфта типа А представляет собой полный охват трубы. Половины втулки обычно свариваются вместе, а концы втулки — нет.

Муфта типа B – муфта типа B может использоваться для локализации утечки или для усиления места, где имеется дефект. Муфта типа В аналогична муфте типа А, за исключением того, что муфта полностью приварена к трубе.

Композитный материал – вокруг трубы в месте дефекта наматывается волокнистый материал. Этот материал можно использовать вместо втулки типа А, и он доказал свою эффективность при устранении дефектов.

Наплавка/ремонт наплавкой

Наплавка обеспечивает наслоение металлического сплава, отличающегося по материалу от материала основных трубопроводов и связанных с ними трубопроводов/фитингов. Наплавка выполняется дуговой сваркой в среде защитного газа, сваркой металлическим инертным газом (MIG)/сваркой вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG), дуговой сваркой под флюсом, сваркой CO2 или плазменной дуговой сваркой (PTA).

Чтобы избежать металлургических дефектов во время наплавки, выбор совместимого электрода и подходящей процедуры сварки имеет решающее значение. Часто для минимизации упрочнения зоны термического влияния за счет чередующихся слоев наплавленного металла за счет низкой и высокой подводимой энергии используется метод сварки валиком. Чередование сварки с высокой и низкой погонной энергией помогает контролировать чрезмерное упрочнение околошовной зоны (аналогично процессу отжига).

Композитные рукава / Композитные бинты

Композитные муфты или сплошные композитные обертки являются последним нововведением в ремонте дефектов трубопровода, где утечка или разлив еще не начались.

Хорошо подходят для ремонта контурных трубопроводов и участков трубопроводов, на которых установлена арматура, например, небольших точек отбора или точек учета.

Они способны восстанавливать поврежденные трубопроводы до их первоначального максимально допустимого рабочего давления (MAOP) с дополнительным преимуществом покрытия труб для защиты от коррозии. Сегодня в продаже имеются сборные рукава (разработанные и отвержденные на заводе для быстрой установки на месте, а также мокрые рукава, которые заворачиваются и отверждаются на месте по мере необходимости.

Технологии шурфования и ремонта трубопроводов

1 ВВЕДЕНИЕ И ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Трубопроводы являются наиболее рентабельным и экологически безопасным способом транспортировки углеводородного топлива, если они эксплуатируются в соответствии с пруденциальными отраслевыми практиками. или стандарты. Начиная с устья скважины, стальные трубопроводы высокого давления перекачивают многофазные флюиды, шлам, сырую нефть, конденсат и сырой природный газ. На нисходящей стороне они доставляют к точкам потребления нефтепродукты и газ трубопроводного качества. В данной статье рассматриваются наземные трубопроводы, которые составляют подавляющее большинство мировых трубопроводных сооружений. Основное внимание в этой статье уделяется ремонту дефектов трубопровода, которые требуют ремонта/усиления для предотвращения выхода из строя из-за окружных напряжений.

1.1 Основные причины повреждения трубопровода и потери металла

Прежде чем обсуждать методы ремонта трубопровода, обязательно кратко осветим возможные причины нарушения целостности трубопровода. Это ноу-хау помогает операторам принимать превентивные меры до того, как трубопроводу будет нанесен реальный ущерб.

Трубопроводы для транспортировки сыпучих материалов обычно работают при высоком давлении и иногда также могут подвергаться воздействию высоких температур. Потеря металла происходит со временем из-за взаимодействия с транспортной жидкостью и окружающей средой. Трубопроводы, расположенные ниже по течению, как правило, не подвержены внутренней точечной коррозии или коррозии, но подвергаются воздействию внешней коррозионной среды, поскольку они проложены под землей. Внутренние потери металла в трубопроводах, расположенных ниже по течению, могут происходить из-за эрозионных скоростей, достигаемых текучей средой в условиях низкого давления. С другой стороны, трубопроводы вверх по течению (от устья скважины до газоперерабатывающего завода или места хранения/переработки) имеют больший риск внутренней коррозии, так как они часто переносят высокотемпературные добываемые жидкости, содержащие коррозионно-активные вещества, такие как сера, меркаптаны, органические кислоты, соли и кислые газы – h3S, CO2.

Разрушения трубопроводов редко происходят при обычно применяемых инженерных нагрузках или напряжениях. Вероятность отказов трубопровода значительно возрастает, когда инженерные нагрузки усиливаются остаточными напряжениями, существующими в трубопроводе. Эти остаточные напряжения возникают в конструкции трубопровода в результате процессов изготовления или взаимодействия с окружающей средой. Отжиг или снятие термических напряжений не является практичным вариантом для трубопроводов, так как они имеют большие размеры. Таким образом, существуют дополнительные причины механических повреждений подземных трубопроводов:

Коррозионное растрескивание под напряжением (SCC)
Сульфидное растрескивание под напряжением (SSC)
Коррозионная усталость
Водородное растрескивание (HIC)
Случайные земляные работы (путем тяжелых строительных работ или сельскохозяйственной техники)
В геологически активных зонах.

2 УСТРАНЕНИЕ ПОВРЕЖДЕНИЙ ТРУБОПРОВОДА И ПОТЕРИ МЕТАЛЛА

Жизненный цикл трубопровода начинается с выбора полосы отвода, которому предшествуют инженерно-геологические изыскания и батиметрические изыскания, проектирование, строительство, сварка, контроль качества, ввод в эксплуатацию, эксплуатация и заканчивается поддержанием целостности трубопровода. Эксплуатация трубопроводов является регулируемой деятельностью во всем мире, и основными соображениями целостности трубопровода для операторов являются:

Снижение рисков во избежание возмещения ущерба и штрафов со стороны регулирующих органов
Снижение затрат на техническое обслуживание за счет определения приоритетности ремонта
Устойчивое ведение бизнеса, оправданное с социальной и экологической точки зрения

2.1 Понимание и количественная оценка повреждения трубопровода / потери металла

введена в эксплуатацию и находится в рабочем состоянии, меры по обеспечению целостности представляют собой, прежде всего, комбинацию стратегий профилактического и профилактического обслуживания. Обе эти стратегии успешно реализуются за счет мониторинга состояния, проверки повреждений и разумного выбора методов ремонта для различных типов повреждений трубопровода — внешних и внутренних потерь или повреждений металла. Программное обеспечение для управления целостностью трубопроводов[i] также помогает операторам принимать решения, связанные с разумным выбором метода ремонта.

Визуальный контроль, внутритрубный контроль (ILI) с использованием интеллектуальных скребков и неразрушающий контроль посредством проверки физической толщины обеспечивают средства для подтверждения угроз целостности находящихся в эксплуатации трубопроводов. Угроза, признанная угрозой целостности трубопровода, должна быть устранена или устранена.

2.2 Классификация методов ремонта

Ремонт трубопроводов обычно выполняется в соответствии с определенными СОП, но множество проблем, с которыми сталкиваются географически разбросанные сети трубопроводов, часто не имеют стандартных решений, подходящих для всех. Основными критериями выбора способа ремонта являются устранение повреждений с минимальными затратами, а также восстановление пропускной способности трубопровода до проектных условий эксплуатации на оставшийся ресурс, т. е. предотвращение распространения повреждений, приводящих к будущей катастрофе. Помня об основных критериях, мы можем классифицировать методы ремонта на основе стоимости ремонта, начиная с наименьшей стоимости, как:

Ремонт в процессе эксплуатации – при наружном повреждении или потере металла на трубопроводах
Изолированный или внеремонтный ремонт – при внутреннем повреждении или потере металла на трубопроводах (используется также при внешнем повреждении или потере металла на трубопроводах при ремонте в процессе эксплуатации невозможно)

Ремонт в процессе эксплуатации менее затратен, так как не требует вывода участка трубопровода из эксплуатации (включая потери углеводородов) и выполняется с минимальным нарушением нормальной работы трубопровода. Отдельные ремонты связаны с высокими затратами, поскольку они нарушают работу, вызывают нежелательные выбросы углеводородов и требуют больше времени для реализации. Замена сегмента трубопровода также является крайней мерой при ремонте без обслуживания.

3 МЕТОДЫ РЕМОНТА ТРУБОПРОВОДА В ЭКСПЛУАТАЦИИ

Методы ремонта в процессе эксплуатации применяются в соответствии с анализом требований, связанных с эксплуатационными ограничениями, конфигурацией трубопровода, географическим положением и серьезностью повреждения трубопровода, как указано ниже:

Незначительное повреждение на поверхность трубопровода.
Значительное повреждение поверхности трубопровода без утечки или разлива.
Значительное повреждение поверхности трубопровода с утечкой или разливом.

Методы ремонта трубопроводов в процессе эксплуатации могут требовать или не требовать сварки. Сварка трубопровода в процессе эксплуатации, если она требуется, не должна выполняться персоналом, не обладающим достаточными знаниями, опытом и знаниями, необходимыми в соответствии с соответствующими нормами, рекомендуемой практикой или стандартами, разработанными для безопасного выполнения работ. Это связано с тем, что неправильное выполнение сварки ставит под угрозу безопасность рабочей площадки и может серьезно нарушить целостность трубопровода из-за прожога или разрушения материала. Читателю рекомендуется обратиться к следующему, чтобы получить адекватные знания:

ASME B 31,8
ASME B 31,4
ASME B 31,3
API 1104
Соответствующие руководящие принципы OSHA

3,1 Сличи

Незнакомые с удалением. исключает возможность образования трещин. Кроме того, шлифование используется для устранения концентрации напряжений из-за наличия в готовых трубопроводах чрезвычайно твердого или относительно более мягкого металла. Нормы/стандарты не содержат каких-либо ограничений на длину шлифовального участка, когда он используется для удаления металла, составляющего < 10% расчетной толщины стенки трубы. Шлифованием нельзя снимать металл более чем на 40 % расчетной толщины стенки трубы. Для проверки надежности ремонта можно использовать метод проникающей жидкости или магнитный поток. При необходимости (когда остаточная толщина стенки трубы меньше минимально допустимой толщины стенки) потеря металла может быть восполнена через сварную заплату, или можно усилить этот участок композитной оберткой.

3.2 Наплавка/ремонт наплавкой

Наплавка – это метод ремонта трубопровода, при котором подходящий металл наплавляется посредством сварки на поверхность трубы, корпус/трим клапана или фитинг трубы в виде слоя. Это может быть использовано для повышения прочности трубы или защиты поверхности при сохранении прочности базовой конструкции, например, в качестве защиты от коррозии. Наплавка обеспечивает наслоение легированного металла, отличающегося по материалу от материала основных трубопроводов и связанных с ними трубопроводов/фитингов. Наплавка выполняется дуговой сваркой в среде защитного газа, сваркой металлическим инертным газом (MIG)/сваркой вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG), дуговой сваркой под флюсом, сваркой CO2 или плазменной дуговой сваркой (PTA).

Наплавка лучше всего подходит для сложных или сложных конфигураций труб или контурных трубопроводов. Наплавка в некоторых случаях обеспечивает лучшую коррозионную стойкость и износостойкость, чем гильзы, в отношении гальванической коррозии. Наплавка также является надлежащим методом ремонта для предотвращения щелевой коррозии и фреттинг-коррозии. При попытке наплавки необходимо учитывать металлургические соображения из-за чрезмерного тепловыделения. Чтобы избежать металлургических дефектов во время наплавки, выбор совместимого электрода и подходящей процедуры сварки имеет решающее значение. Часто для минимизации упрочнения зоны термического влияния за счет чередующихся слоев наплавленного металла за счет низкой и высокой подводимой энергии используется метод сварки валиком. Чередование сварки с высокой и низкой погонной энергией помогает контролировать чрезмерное упрочнение околошовной зоны (аналогично процессу отжига).

3.3 Сварная ремонтная заплата

Ремонтные заплаты могут быть методом ремонта, при котором металлические пластины привариваются для закрытия непротекающих дефектов (они также используются для ремонта протекающих/рассыпающихся дефектов). В этих случаях сварку производят после вывода трубопровода из эксплуатации и удаления углеводородов). Ремонтные заплатки не рекомендуются для трубопроводов высокого давления, так как они не могут выдерживать высокое давление.

3.4 Композитный / Полный охват / Сварная муфта

Усиление поврежденного участка трубопровода путем надевания муфты является наиболее распространенным методом ремонта. Втулки универсальны по типам и применениям:

ВТУЛКИ ДЛЯ УСИЛЕНИЯ КОНСТРУКЦИИ (также называемые втулками типа A)

Втулки с полной окантовкой используются только для негерметичных дефектов. Две половинки втулки запрессовываются и затягиваются вокруг поврежденного участка трубопровода и прочно удерживаются на месте с помощью трубного домкрата. Сварка применяется только для соединения продольных концов двух полурукавов между собой (сварка встык) для полного обхвата или продольного конца одной полурукава с предварительно обжатой опорной полосой (угловая сварка) второй полурукава. Кольцевая сварка, выполняемая в виде углового шва с металлом трубы, обеспечивает некоторую защиту от продольных структурных напряжений. Однако эти втулки обладают низкой способностью сопротивляться продольным напряжениям и поэтому не подходят для ремонта кольцевых дефектов. Обратитесь к рисунку 1 для получения информации о типичной установке. 9

Для предотвращения вздутия трубы

Для прокладки и в качестве опоры трубы (используется только одна половина)

РУКАВЫ, ВЫДЕРЖИВАЮЩИЕ ДАВЛЕНИЕ (также называемые рукавами типа B)

Полнозакрывающие рукава для сдерживания давления, при тщательном проектировании и установке , привести к восстановлению предела текучести отремонтированного трубопровода до исходного SMYS (заданного минимального предела текучести). Две половинки втулки запрессовываются и затягиваются вокруг поврежденного участка трубопровода и прочно удерживаются на месте с помощью трубного домкрата. Сварка применяется только для соединения продольных концов двух полурукавов между собой (сварка встык) для полного обхвата или продольного конца одной полурукава с предварительно обжатой опорной полосой (угловая сварка) второй полурукава. Кольцевая сварка выполняется как угловой шов с металлом трубы и обеспечивает некоторую защиту от продольных структурных напряжений. Однако эти втулки обладают низкой способностью сопротивляться продольным напряжениям и поэтому не подходят для ремонта кольцевых дефектов.

Для восстановления MAOP внутреннего/внешнего корродированного сегмента трубы (спецификации ASTM A516, ASTM A537, API 5L PSL 1 и 2) 2 спецификации)
Может использоваться на кольцевом сварном шве с протечкой в конфигурации сварки «рукав на втулке» по полному контуру
Контурные сварные втулки также доступны для кольцевого сварного шва, фланцев и изогнутых труб.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ДАВЛЕНИЯ, СОДЕРЖАЩИЕ ВТУЛКИ

В продаже имеются специальные гильзы с полным охватом, облегчающие устранение дефектов, связанных с протечкой/разливом. Это рукава, работающие под давлением, с сочетанием болтового соединения и сварки. Сначала на негерметичные или протекающие дефекты надевается муфта и затягивается вокруг трубы с помощью гаек-болтов, чтобы остановить течь. Эти втулки снабжены уплотняющими прокладками (как продольными, так и периферийными), что помогает предотвратить утечку до проведения сварки. После того, как втулка находится в положении, исключающем возникновение утечек, обе половины привариваются друг к другу продольно и по окружности к ремонтируемой трубе. В конце концов, все гайки также приварены к болтам и корпусам втулок, чтобы обеспечить прочный и герметичный ремонт. Обратитесь к рисунку 2 для понимания процесса.

Рисунок 2: Источник изображения: PLIDCO

3.5 Композитные муфты/композитная обертка

Композитные муфты или композитные обертки с полным охватом представляют собой последнюю инновацию в отношении ремонта дефектов трубопровода, где утечка или разлив не произошли. Они очень удобны при ремонте контурных трубопроводов и тех участков трубопроводов, на которых установлена арматура в виде небольших отводов или замерных точек. Они способны восстанавливать поврежденные трубопроводы, чтобы они выдерживали исходный MAOP, с дополнительным преимуществом, заключающимся в покрытии труб для защиты от коррозии. Сегодня в продаже имеются предварительно изготовленные рукава (разработанные и отвержденные на заводе для быстрой установки на месте), а также мокрые рукава, обернутые и отвержденные на месте в соответствии с требованиями.

Наиболее популярным и одобренным CPL (одобренным компанией Chevron Pipeline) композитным рукавом является «Clockspring», который состоит из коррозионно-стойкого высокопрочного стекловолокна. Однако ASME B31.8 допускает такой ремонт только в случае , «подтвержденном надежными инженерными испытаниями и анализом ». Там, где это возможно, обертывание композитной муфтой выполняется при давлении, равном одной трети рабочего давления, чтобы муфта могла разделить кольцевое напряжение после восстановления нормальной работы трубы. Во время нанесения стекловолокно оборачивается вокруг поврежденного участка оголенной трубы после очистки и/или шлифовки слоями, и в каждый слой наносится присадочный металл. Для вмятин используется специальный затвердевающий наполнитель (предоставляемый производителем композитных гильз) перед наложением обертывания гильз. Давление в трубопроводе должно поддерживаться пониженным до завершения монтажа рукава и времени отверждения.

Рис. 3: Типовая установка муфты Clockspring и композитной обмотки

Никогда не рекомендуется устанавливать композитные муфты на поврежденные трубы, в которых появились трещины. Монтаж композитных втулок должен выполняться персоналом, прошедшим обучение и сертификацию у квалифицированных инструкторов, предпочтительно под руководством производителя композитных втулок. Композитная муфта при выполнении таких условий обеспечивает ремонт повреждений:

Внешние потери металла до 80% толщины стенки трубы
Внешние потери металла на отводах и фитингах
Внешние потери металла для кольцевых сварных швов с повреждением менее 50 % толщины стенки трубы и шириной повреждения менее 30 % окружности трубы
Полезны для остановки внешней коррозии отремонтированный участок трубопровода

Важно: Некоторые специалисты/компании по трубопроводам все еще сомневаются в долговечности композитных муфт из-за старения материала муфты.

4 МЕТОДЫ РЕМОНТА ТРУБОПРОВОДОВ, ВЫведенных из эксплуатации

Методы ремонта трубопроводов, выведенных из эксплуатации или выведенных из эксплуатации, в основном используются для устранения внутренних повреждений трубопроводов. Однако бывают случаи, когда внешние повреждения могут быть экономически эффективно устранены путем частичного вывода из эксплуатации.

4.1 Вставные муфты

Большинство внутренних дефектов возникает в трубопроводах в месте кольцевого сварного шва, поскольку оставшаяся часть трубы часто имеет внутреннее покрытие для защиты от внутренней коррозии (особенно, когда по трубопроводу передаются агрессивные жидкости). Для предотвращения внутренних повреждений вблизи кольцевого сварного шва используются вставные втулки. Эти втулки представляют собой экономичное решение проблемы внутренней коррозии, поскольку их легко транспортировать и устанавливать на месте.

4.2 Горячая врезка/остановка линии

Некоторые внешние дефекты требуют изоляции поврежденной части трубопровода при сохранении оставшейся части трубопровода в рабочем состоянии. Для таких применений требуется врезка под давлением и перекрытие трубопровода до и после поврежденного участка, чтобы временно обойти поврежденный участок трубопровода. После того, как временный обводной трубопровод введен в эксплуатацию, поврежденный участок трубопровода изолируется и выводится из эксплуатации с помощью линейных запорных головок. Остановка линии – это операция, при которой поврежденный участок трубопровода изолируется путем приварки верхних фитингов линий (разрезных тройников) в непосредственной близости от фактического повреждения, выше и ниже по течению. После сварки и закрепления на трубопроводе запорные фитинги используются для вставки заглушающих головок внутри трубопровода (как до, так и после поврежденного сегмента трубы) для создания изолированного сегмента трубы. После изоляции ремонт удаляется с помощью холодной резки. После того, как участок трубопровода отремонтирован и испытан, запорные головки извлекаются, и поток трубопровода восстанавливается через отремонтированный участок.

4.3 Внутреннее тонкопленочное эпоксидное покрытие

Этот метод имеет много преимуществ для восстановления внутреннего диаметра трубопровода, достаточного для продления срока службы трубопровода на много лет. Этот метод предполагает вывод трубопровода из эксплуатации и присоединение временной установки для запуска скребков и приемных устройств на обоих концах трубопровода. Через серию механических проходов скребков, за которыми следует химическая очистка, поверхность трубопровода доводится до чистоты поверхности NACE 2 и дополняется циклом МЭК (метилэтилкетона) и поддерживается сухим до тех пор, пока покрытие не будет готово для нанесения на трубу. Я БЫ.

Благодаря хорошо разработанной конструкции скребка порция эпоксидной краски загружается между 2 полыми многоребристыми скребками и перемещается с очень хорошо контролируемой скоростью по всему трубопроводу. Партия покрытия перемещается с помощью сверхсухого сжатого воздуха, который будет продолжать течь по трубопроводу даже после того, как партия покрытия будет удалена из приемного устройства для скребков. Этот процесс повторяется еще 2 раза, и в результате получается очень гладкая, однородная футеровка трубы с внутренним диаметром около 10 мил (250 микрон) сухой пленки.

Рис. 4: Типичная отделка внутреннего диаметра трубы после успешного процесса футеровки на месте

5 БЕЗОПАСНОСТЬ ПЕРВАЯ

Трубопроводы представляют собой объекты, находящиеся под давлением, по которым проходят углеводороды, и при выполнении работ по сварке/изготовлению на работающих трубопроводах возникает опасность возгорания. Также хорошо известно, что сварщики и сборщики всегда спешат закончить работу. Начальник объекта несет ответственность за обеспечение того, чтобы:

Анализ безопасности труда (АПБ) выполнялся
Следуйте процессу управления изменениями (MOC) в соответствии с API RP 76
Рабочие на объекте носят надлежащие СИЗ, и в наличии имеются необходимые расходные материалы/оборудование
Уполномоченное лицо выдало разрешение на работу до начала работы
Все рабочие процедуры следуют, включая LOTO (Lock-Out-Tag-Out) при необходимости

6 ССЫЛКИ

[1]

Различное доступное в продаже программное обеспечение помогает лицам, принимающим решения, выполнять функцию обеспечения целостности трубопровода, как указано ниже:

https://www.

TOP HEADLINES