XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Аннотация: В данной работе представлено краткое описание видов дефектов подводных трубопроводов и ремонтных работ по их устранению, а также способы их проведения.

Ключевые слова: ремонт, трубопровод, дефекты.

На дне водоемов проложены десятки тысяч километров трубопроводов, некоторым из которых уже около 40 лет. Из–за продолжительного пребывания в агрессивной среде у трубопроводов обнаруживается большое количество дефектов. Доступ для ремонта аварийных участков затрудняется тем, что трубы располагаются под водой.

Цель данной работы заключается в ознакомлении особенностей ремонта и диагностирования дефектов трубопроводов, расположенных на дне водоемов.

Дефекты нефтепровода подразделяются на дефекты, подлежащие ремонту, из которых по степени опасности выделяются дефекты первоочередного ремонта.

Дефект, подлежащий ремонту, – каждое отдельное несоответствие нормативным документам: сварных швов, стенки, геометрических форм трубы, а также соединительные, конструктивные детали и приварные элементы на нефтепроводе или входящие в его состав, не соответствующие нормативным документам.

Дефект первоочередного ремонта – дефект, ограничивающий эксплуатацию участка нефтепровода на срок менее одного года и уменьшающий проектную несущую способность нефтепровода, а также дефект, подлежащий ремонту для которого не определяется прочность и долговечность.

Встречаются разные повреждения подводных трубопроводов. В зависимости от их характера (трещины, разрыв стыков, сквозные коррозии, вмятины, и др.) существует множество способов их устранения. Например, установка опор из массивов или ряжевых ящиков; ремонт электросваркой или с помощью муфт и хомутов; ремонт поврежденной изоляции; замена поврежденных секций и др.

Образовавшиеся пустоты под трубопроводом водолаз заполняет грунтом с помощью гидромонитора или щебнем, подаваемым сверху по деревянным лоткам. В местах провисания трубопровода он устанавливает свайные опоры или ряжевые ящики, заполненные камнем. При большом размыве трубопровода (длиной более 25 м) и скорости течения воды более 0,5 м/с применяются бетонные массивы весом до 5 т. Устанавливаются они с двух сторон размытого участка трубопровода. К массивам трубопровод прикрепляется уголками и швеллерами, после чего обсыпается камнем.

Мелкие трещины и напорных трубопроводах заделывают подводной сваркой. Отдельные пробоины закрывают с помощью постановки муфт или заплат из кусков трубы большего диаметра с последующей обваркой их по контуру и прижатием бугелями. Перед привариванием заплаты поверхность трубопровода необходимо тщательно очистить от изоляции.

Для прекращения течи у фланцевого соединения или по фланцу напорного трубопровода применяются муфты, изготовленные из двух половин трубы большего диаметра. Ставятся они на резиновой прокладке и закрепляются болтами. Зазор между муфтой и трубой заполняется цементным раствором, подаваемым сверху под давлением.

Дефектные места подводных трубопроводов, заменяют вставками, соединяемыми с трубопроводом посредством компенсаторных муфт. Опущенную сверху муфту водолаз надвигает на вставку и затягивает болтами или приваривает. В других случаях вместо муфты применяют специальные бугели, обвариваемые по контуру.

Безнапорный трубопровод ремонтируется постановкой плотного деревянного ящика с заливкой в него бетона, беспрерывно подаваемого по шлангу или трубе. Щели между трубопроводом и стенками ящика заделывают паклей [2].

При замене поврежденной части трубопровода водолаз размывает траншею на заданную длину или освобождает трубопровод от нагрузки; устанавливает и застрапливает небольшие понтоны на трубе и крепит тросы подъемных механизмов (кранов); вырезает выпускное отверстие для выхода вытесняемой из трубы воды; разрезает электрокислородной резкой трубы на две части перед поднятием их на поверхность. После того, как трубопровод на поверхности уже отремонтирован, его опускают на дно. Водолазы осматривают уложенный в траншею трубопровод и замывают его.

Если нарушена изоляция трубопровода, поврежденной участок ремонтируют так: на тщательно очищенную скребками и металлическими щетками и протертую мешковиной поверхность наносят слой грунтовки, состоящей из 70% петролатума и 30% веретенного масла, затем два водолаза накладывают спиралью с нахлестом 3 – 5 см бинт из стеклоткани с нанесенной на него антикоррозионной пастой, состоящей из 30% петролатума, 20% веретенного маслa и 50% хромового шлама. Бинт подается сверху на гонкой веревке. Один из водолазов, притянув рулон и освободив его от спускового конца, подает начало бинта второму водолазу, который обеими руками прижимает его к поверхности трубы. Первый водолаз раскатывает рулон по образующей трубы до нижней шелыги и под трубой передает рулон второму водолазу для обкатки второй части образующей трубы. При этом водолазы тщательно обжимают бинт руками, вытесняя из–под него воду. Метод представлен на рисунке 1.

Ремонт магистрального трубопровода – обратная засыпка: при обнаружении недостаточно заглубленных, оголенных и провисающих участков предлагается проведение капитального ремонта трубопровода методом обратной засыпки. Он может быть выполнен различными способами: замыв местным грунтом, отсыпкой инертными материалами с шаланд, укладкой мешков с песчано–цементной смесью и т.д.

Рисунок 1 – Наложение изоляционного бинта на трубопровод под водой [2]

Кроме того, есть один из самых надежных способов защиты магистральных нефтепроводов и газопроводов укладку поверх восстановленной отсыпки гибких бетонных матов или габионных конструкций (матов Рено).

При строительстве, и особенно при ремонте подводных трубопроводов, необходимо учитывать характеристики водных преград: ширину и глубину русла, скорость течения, вид грунта и уклоны дна, изменения глубины и других параметров во времени. На горных реках требуется дополнительно учитывать возможность обвалов, образования селей, камнепадов и пр.

Практика показывает, что на проведениеремонта поврежденного подводного трубопроводатребуется много времени. Это может привести к простою всей магистрали и как следствие к значительным экономическим убыткам и к недопоставкам потребителям транспортируемого продукта. Эффективным, но дорогостоящим средством обеспечения надежности трубопровода является его резервирование. Для многониточных систем трубопроводов необходимость строительства дополнительной резервной нитки устанавливается с учетом конкретных характеристик независимо от ширины водной преграды.

Литература

1. Большая энциклопедия нефти и газа. Ремонт – подводный трубопровод, 2016. – Режим доступа: https://www.ngpedia.ru/id398366p1.html(дата обращения 16.11.2019).

2. Трубопроводный транспорт. Ремонт подводных переходов магистральных трубопроводов, 2018. – Режим доступа: https://revolution.allbest.ru/transport/00521982_0.html(дата обращения 19.11.2019).