Внутритрубное диагностирование

 

* h - глубина дефекта, мм;

            δ - толщина стенки трубы, мм;

**D - наружный диаметр трубы,  мм.

При отклонении одного из параметров (длины или ширины), от указанных  в таблице ограничений в пределах одной зоны относительной глубины  дефектное место должно быть вырезано или упрочнено установкой ремонтных  муфт.

Единичные дефекты любого происхождения (кроме трещин) глубиной до 20 % толщины стенки труб, должны быть зачищены и зашлифованы до металлического блеска. Перед нанесением изоляции участок зачистки должен быть заполнен композиционным материалом для восстановления геометрии поверхности трубы (в соответствии с ВСН 39-1.10-001-99 ). Эксплуатация труб с такими отремонтированными дефектами может быть продолжена без снижения рабочего давления. Для дефектов глубиной более 20 % предложение по назначению рабочего давления отремонтированного газопровода дается рабочей группой с оформлением в соответствии с ПБ 08-183-98 Госгортехнадзора России .

Ремонт дефектных труб производится как на участках газопровода, находящегося под давлением газа, так и на участках, освобожденных  от газа следующими способами:

• зашлифовкой дефектов с заполнением композиционными материалами;
• заваркой дефектов;
• полимерными композиционными материалами;
• специальными устройствами для ликвидации сквозных повреждений;
• усиливающими металлическими муфтами;
• вваркой катушек, вваркой заплат.

При проведении ремонтных  работ на действующих газопроводах рабочее давление должно быть снижено  пропорционально утонению толщины  стенки, но не менее чем на 30 %.

Ремонт коррозионных дефектов с использованием спиральных композиционных муфт выполняется в соответствии с ВСН 39-01.10-001-99 .

Ремонт сквозных повреждений  труб выполняют при помощи специальных  устройств, позволяющих производить  работы на магистральных газопроводах под давлением газа. К ним относятся:

• устройство для заделки свищей - УЗС-01;
• ремонтный хомут ВГ-101;
• металлическая сборно-разборная муфта.

Устройство для заделки  свищей УЗС-01 следует применять при  ремонте сквозных повреждений стенки трубы с диаметром до 14 мм, расположенных на верхней половине поверхности газопровода.

Ремонтный хомут ВГ-101 используется для ремонта сквозных повреждений  и единичных сквозных коррозионных каверн диаметром до 25 мм независимо от места их расположения на поверхности газопровода.

Сборно-разборную муфту  следует применять для ремонта  сквозных и коррозионных повреждений, минимальный размер которых превышает  25 мм и ограничивается размерами муфты.

Работы по ремонту сквозных повреждений труб необходимо производить  в соответствии с требованиями «Временной инструкции по проведению ремонтных  работ на магистральных газопроводах под давлением газа» 

Ремонт дефектов труб методом  вварки заплат следует производить на выведенном из эксплуатации и освобожденном от газа участке газопровода по аналогии с заваркой технологических отверстий в соответствии с РД 558-97 . Размер заплат должен быть не более 250х350 и не менее 100х150 мм.

При наличии на трубах дефектов, которые не могут быть отремонтированы  каким-либо из приведенных выше способов, участок газопровода должен быть выведен из эксплуатации и освобожден от газа, а дефектное место заменено «катушкой» длиной не менее диаметра трубопровода.

Все виды ремонта дефектов труб с использованием сварки должны выполняться в соответствии с  РД 558-97 .

После завершения ремонтно-восстановительных  работ следует составить акт  о приемке отремонтированного участка  газопровода в эксплуатацию с оформлением в соответствии с ПБ 08-183-98 Госгортехнадзора России .

В случае невозможности остановки  газопровода для проведения ремонтных  работ на дефектном участке его  эксплуатация может быть продолжена до момента плановой остановки при  снижении рабочего давления до безопасного, определяемого по наиболее опасному дефекту на конкретном участке газопровода. Так, при максимальной глубине дефекта  h/δ=0,25 необходимо обеспечить снижение давления на величину, равную 0,25 Р_раб; при h/δ=0,3 - снижение, соответственно, на 0,3 Р_раб и т.д.

 

1.2.2 Диагностическое  обследование линейного участка  МГ на базе инспекции внутритрубными  снарядами-дефектоскопами

 

Основные  компоненты диагностического обследования линейных участков магистральных газопроводов:

1. Подготовка участка  газопровода к обследованию;

2. Инспекция газопровода  внутритрубными снарядами-дефектоскопами;

3. Обработка, интерпретация  и представление результатов  инспекции;

4. Анализ результатов  инспекции и оценка технического  состояния участка газопровода;

5. Выработка общих рекомендаций  по ремонтно-восстановительным и  диагностическим работ (дополнительно  по отдельному договору).

Подготовка участка  газопровода к обследованию

Первичная очистка полости  газопровода и определение минимальных  размеров сечения труб (калибровка) - удаление строительного мусора, песка, грязи, посторонних предметов. Определение  проходного сечения для пропуска снарядов-дефектоскопов, производится скребком тонкой очистки СО, приведённый  на рисунке 1.2.1.

Тонкая очистка – удаление мелкодисперсных отложений, производится универсальным магнитным очистным поршнем УМОП, приведённый на    рисунке 1.2.2.

    Рисунок 1.2.1 -  Скребок тонкой очистки СО 

Рисунок 1.2.2 - Универсальный  магнитный очистной поршень УМОП

 

Рисунок 1.2.3- Магнитный очистной поршень-шаблон МОП 

 

Магнитная очистка и магнитная  подготовка металла труб газопровода  – удаление ферромагнитного мусора, первичное намагничивание газопровода. производится магнитным очистным поршень-шаблоном СО, приведённым на рисунке 1.2.3.

Инспекция газопровода  внутритрубными снарядами-дефектоскопами

Внутритрубная инспекция  газопровода включает в себя два  основных компонента:

1 Профилеметрия:

       -контроль  формы поперечного сечения труб  по длине трассы (выявляются местные  искажения сечения);

  -определение наименьших  радиусов изгиба и мест сужения  газопровода.

2 Дефектоскопия:

      - контроль  основного металла стенок труб;

      - контроль  сварных соединений труб.

При профилеметрии и дефектоскопии также осуществляется регистрация конструктивных элементов и особенностей газопровода.

Профилеметрия производится внутритрубными электронно-механическими снарядами-профилемерами типа ПРТ, показанным на рисунке 1.2.4, и основывается на измерении внутреннего сечения трубы роликовыми опорами рычажного типа для определения местных искажений формы и регистрации пройденного пути по участку газопровода. Основные технические характеристики используемых снарядов-профилемеров приведен в таблице 1.2.4. Выявляемые снарядами-профилемерами особенности и искажения формы газопровода приведены в таблице 1.2.3.

 

  Рисунок 1.2.4 - Электронный  профилемер ПРТ

 

Таблица 1.2.2-Основные технические  характеристики используемых снарядов-профилемеров

Минимальное проходное сечение	0,6 Dн
Минимальный проходной радиус изгиба	1,5 Dн при повороте на 90°
Максимальное давление	8,0 МПа
Допустимая скорость пропуска	2,0...5,0 м/с
Оптимальная скорость пропуска	3,0 м/с
Время непрерывной работы	45 часов
Регистрируемые отклонения формы поперечного сечения	1,0...2,0 мм

 

Таблица 1.2.3-Выявляемые снарядами-профилемерами особенности

и искажения формы газопровода

Особенности положения газопровода	- радиусы кривизны газопровода  в плане и профиле  - углы поворота газопровода  в плане и профиле
Искажения формы поперечного  сечения труб	- овальность  - вмятины  - выпуклости  - гофры

 

Дефектоскопия газопровода  производится внутритрубными высокочув-ствительными магнитными снарядами-дефектоскопами типа ДМТ и ДМТП, показанные на рисунке 1.2.5 и 1.2.6. При движении снаряда система  из постоянных магнитов намагничивает  участок трубы до состояния почти  технического насыщения. Наличие тех  или иных особенностей в металле  стенки трубы вызывает искажение  линий магнитного потока (рассеяние  магнитного потока), которое фиксируется  системой электромагнитных датчиков и  регистрируется для последующей  обработки (см.рисунок 1.2.7). Основные технические  характеристики магнитных снарядов-дефектоскопов  приведены в таблице 1.2.4. Выявляемые снарядами-дефектоскопами особенности  и дефекты приведены в таблице 1.2.5.

 

Рисунок 1.2.5- Снаряды-дефектоскопы ДМТ

 

 

Рисунок 1.2.6- Снаряд-дефектоскоп  поперечного намагничивания ДМТП-1

Рисунок 1.2.7- Принципиальная схема расположения датчиков     

Таблица 1.2.4-Основные технические  характеристики магнитных           снарядов-дефектоскопов

Минимальное проходное сечение	0,85 Dн
Минимальный проходной радиус изгиба	3 Dн при повороте на 90°
Максимальное давление	8 МПа
Допустимая скорость пропуска	1,5...2,5 м/с
Оптимальная скорость пропуска	2,0 м/с
Время непрерывной работы	90 часов

 

Обработка, интерпретация  и представление результатов  инспекции

Результаты обследования (в зависимости от состояния газопровода  объем информации составляет от 8 до 64 Гб) обрабатываются высококвалифицированным  персоналом с помощью комплекса  информационно-аналитических компьютерных систем и физико-математических методов  для выявления, распознавания, оценивания размеров и расположения зарегистрированных особенностей, аномалий, дефектов и  т.д.

На рисунке 1.2.8 показаны «магнитные образы» конструктивных элементов  газопровода: сварного шва, тройника, кранового  узла с байпасами, а на рисунке 1.2.9 показаны «магнитные образы» и фотографии выявленных аномалий: аномального сварного шва, зоны коррозии, гофры, заварки отверстия.

          а                    б                           в

Рисунке 1.2.8- «Магнитные образы»  конструктивных элементов газопровода:

а –сварного шва; б –  тройника; в – кранового узла с байпасами

 

Рисунке 1.2.9- «Магнитные образы»  и фотографии выявленных аномалий:

а – аномального сварного шва; б – зоны коррозии; в –  гофры; г – заварки отверстия

 

 

 

 

Таблица 1.2.5-Выявляемые снарядами-дефектоскопами особенности и дефекты

Дефекты потери металла	- коррозия  - каверны  - механические повреждения
Дефекты, связанные с нарушением сплошности металла	- расслоения в стенке  трубы - трещины  - включения, закаты
Сварные соединения и их дефекты (качественная оценка несовершенств  сварных швов)	- расположение кольцевых  стыков  - расположение спиральных  швов  - нарушения формы сварных  соединений (смещение кромок, утяжины, отклонения размеров усиления шва) - дефекты сварных соединений (раковины, подрезы и т.п.)
Дефекты металла трубы, связанные  с изготовлением	- дефекты проката  - металлургические неоднородности
Конструктивные элементы (расположение и размеры)	- трубы, врезные катушки,  гибы - крановые узлы - тройники - отводы-врезки  - отстойники  - заварки технологических  отверстий
Элементы обустройства газопровода  и другие особенности	- защитные кожухи (патроны)  на переходах через дороги  - пригрузы (хомутовые и кольцевые чугунные) - посторонние металлические  предметы вблизи газопровода