Нами изучены результаты исследований методов и организации ремонта линейны части магистральных газопроводов (ЛЧМГ) с использованием труб, бывших в эксплуатации. Обоснованы критерии оценки пригодности труб к повторному применению. Разработана концепция проведения ремонта с полной заменой труб и их восстановлением в заводских условиях, которая позволяет применить новые методы ремонта и значительно повысить эффективность и качество отремонтированных газопроводов.
После процесса демонтажа трубы категории А 3 направляются на завод для их всестороннего обследования, восстановления, освидетельствования с последующей реализацией для повторного применения. Работы, проводимые с трубами, бывшими в эксплуатации, состоят в следующем:
1) 1 этап обследования труб, включающий в себя:
предварительную очистку труб;
осмотр труб;
маркировку труб на внутренней поверхности;
предварительное обследование труб;
анализ документации, включая ведомости дефектов труб, акты отбраковки вырезанных труб, ранее выданные документы качества труб (при их наличии);
2) идентификацию труб;
3) 2 этап обследования труб, включающий в себя:
оценку качества труб (по нормам оценки дефектов);
определение химического состава металла труб;
определение механических свойств металла труб;
определение марки стали труб;
очистку труб;
комплексное обследование труб;
оценку качества труб (по нормам оценки химического состава, механических свойств, геометрических параметров труб и дефектов);
4) ремонт труб и контроль качества ремонта, включающий в себя:
выполнение ремонта труб, в случае необходимости;
подготовку кромок;
контроль качества выполненного ремонта;
расчет прогнозируемого срока безопасной эксплуатации и максимального давления испытания труб;
5) гидроиспытание труб;
6) нанесение наружного антикоррозионного покрытия;
7) оформление документов качества труб.
Внутренняя и наружная поверхность поступающей трубы проходит подготовку в заводских условиях достаточную для проведения всех этапов обследований и последующих технологических операций с трубой.
В ходе предварительного обследования выявляют наиболее крупные и видимые дефекты (вмятины, гофры, задиры и т. п.), а также стресс-коррозионные дефекты, с целью предварительной отбраковки труб для снижения объема очистки и комплексного обследования труб.
Предварительное обследование включает визуальный и измерительный контроль основного металла и сварных соединений труб в объеме 100 %, вихретоковый контроль участков труб под отслоившимся изоляционным покрытием в объеме не менее 5 % от площади поверхности труб, магнитопорошковый контроль в местах выявленных дефектов и аномалий в объеме не менее 10 % от числа выявленных дефектов и аномалий.
Обследование труб выполняется заводом или другой организацией, имеющей лабораторию неразрушающего контроля, аттестованную в соответствии с требованиями ПБ 03–372–00. Специалисты, проводящие обследование, должны быть аттестованы по применяемым методам неразрушающего контроля в соответствии с требованиями ПБ 03–440–02 по II или III уровню профессиональной квалификации. Идентификация, как процедура установления соответствия трубы выданному на нее документу качества, проводится в соответствии с ВРД 39–1.11–014–2000 «Методические указания по освидетельствованию и идентификации стальных труб для газонефтепроводов».
Комплексное обследование труб выполняют после их очистки перед нанесением изоляционного покрытия с целью выявления не обнаруженных при предыдущих обследованиях дефектов металла труб и сварных соединений, а также определения их расположения и геометрических параметров, с последующим определением технологии ремонта труб.
Комплексное обследование труб включает визуальный и измерительный, ультразвуковой, радиографический, вихретоковый, магнитопорошковый и капиллярный контроль. Рентгеновский, ультразвуковой, магнитный методы контроля должны проводится по ГОСТ Р 52079, магнитопорошковый метод по ГОСТ 21105 и капиллярный метод по ГОСТ 18442.
Визуальный и измерительный контроль проводят в объеме 100 % внутренней и внешней поверхности, и сварных соединений труб.
Визуальный и измерительный контроль включает:
определение размеров труб;
определение овальности концов труб;
выявление, определение размеров и координат дефектов (коррозии, задиров, вмятин, забоин торцов, трещин, плен, рванин, закатов и т. п.).
Оценка качества труб, бывших в эксплуатации, отремонтированных в заводских условиях, состоит в установлении соответствия параметров труб следующим нормам:
оценки дефектов труб;
содержания химических элементов в металле труб;
оценки механических свойств металла труб;
оценки геометрических параметров труб.
Наряду с этим анализ работы механизированного комплекса по нанесению полимерно-битумных мастик свидетельствует, что значительное время оборудование простаивает по причине диагностики и ремонта дефектов, а также неблагоприятных метеоусловий. Установлено, что если количество выбраковываемых труб превышает 20 %, целесообразна полная переукладка труб участка газопровода с их ремонтом и переизоляцией в заводских условиях.
Преимущества такого способа на отдельных участках многониточных систем (не имеющих перемычек) распределительных газопроводов и газопроводах — отводах очевидны. Прежде всего, это гарантированное качество ремонта стенки трубы и нанесения защитного покрытия. Отмечено, что затраты по нанесению покрытия в заводских условиях значительно ниже, чем для любых приемлемых по качеству покрытий трассового применения. Любые методы ремонта трассовой изоляции труб на протяженных участках менее качественные по сравнению с заводскими покрытиями.
Решение задачи полного восстановления эксплуатационной надежности «старых» газопроводов возможно с использованием труб, бывших в эксплуатации и восстановленных в заводских условиях. В этом случае ремонт газопровода включает:
демонтаж дефектного участка;
ремонт труб и нанесение покрытия в заводских условиях;
восстановление участка из отремонтированных труб.
По существу ремонт сводится к новому строительству, что значительно упрощает технологию и сокращает время производства работ.
При решении задачи об использовании труб повторного применения возникает вопрос анализа механических свойств металла и возможного их снижения (деградации).
Деградацию металла труб магистральных трубопроводов в процессе длительной эксплуатации следует рассматривать в рамках определения основных требований для возможности восстановления труб, а именно, допустимых воздействий (нагрузок) при демонтаже, транспортировке, удалению старой изоляции, диагностике, нанесению новых изоляционных покрытий на трубы и строительно-монтажных работах.
Изменение механических свойств металла труб после длительной эксплуатации может оказывать влияние на уровень допустимых рабочих давлений.
Состояние материала труб оценивали по различным, в т. ч. стандартным механическим свойствам (т, в, т/в, 5, KCV), требования к которым регламентируют нормативные документы на изготовление труб и проектирование магистральных трубопроводов. Признаки старения материала труб определяли по основным критериям, которые характеризуют это явление: увеличению предела текучести т и изменению отношения предела текучести к временному сопротивлению разрыву т/в.
Свойственное деформационному старению преобразование стали в более прочный материал с пониженными характеристиками пластичности, сопротивления разрушению, повышенной температурой хрупкости стимулирует фактор старения металла в технологиях производства высокопрочных газонефтепроводных труб посредством соответствующей оценки способов их формообразования и применяемой стали.
Механические свойства трубных сталей мало чувствительны к изменению в результате длительной эксплуатации трубопроводов, хотя в исследованиях наблюдается тенденция к повышению прочностных характеристик. В то же время большинство исследований ударной вязкости указывают на то, что длительная эксплуатация приводит к падению ударной вязкости особенно при отрицательных температурах.
Выбор методов ремонта ЛЧМГ зависит от особенностей вывода ремонтируемого участка из эксплуатации, климатических условий, технико-экономических ограничений, количества и характеристик дефектов.
Для принятия решения о проведении капитального ремонта с полной заменой труб участков газопроводов и последующего их восстановления в заводских условиях необходимо учитывать:
методы и результаты обследования и инспекции;
отсутствие резервирования газоснабжения на период ремонта;
увеличение в перспективе объемов подачи газа потребителям;
пониженное рабочее давление;
аварийность на участке газопровода и т. д.
Литература:
- Итоги работы газотранспортных обществ по эксплуатации линейной части магистральных газоконденсатопроводов в 2004 г. и задачи на 2005 г. положительный опыт, проблемы. Материалы отраслевого совещания. М. ИРЦ Газпром, 2005.
- Жумаев К. К., Каландаров Н. О., Организации капитального ремонта с использованием труб, бывших в эксплуатации. Актуальные проблемы химической технологии. (Материалы республиканской научно-практической конференции). Г Бухара-2014 г. (160–162 с).
- Восстановление эксплуатационных параметров магистральных трубопроводов./ Б. В. Будзуляк, Н. Х. Халлыев, В. Г. Селиверстов и др. — Обз. информ. — Сер. Транспорти подземноехранениегаза. — М.: ИРЦГазпром, 1999.
- Капитальный ремонт магистральных трубопроводов./В. Л. Березин, Н. Х. Халлыев и др. — М., Недра, 1978.
