ПЕРСПЕКТИВНИЙ СПОСІБ РЕМОНТУ ТРУБОПРОВІДІВ
В даний час, коли діагностика сучасними методами виявляє безліч критичних дефектів, а темпи та вартість будівництва нових комунікацій не дозволяють їх власникам своєчасно замінювати вичерпані ресурси ділянки, особливо гостро постає питання про недорогі та нетрудомісткі, але при цьому ефективні та надійні способи ремонту трубопроводів.
До середини 90-х минулого століття в основному застосовувалися всілякі сталеві латки та конструкції, з єдиною метою – продовжити експлуатацію до проведення капітального ремонту, коли стане можливим замінити дефектну ділянку.
І в даний час заміна котушки є найбільш кардинальним, але не завжди найкращим рішенням проблеми, особливо на трубах великого діаметру.
Якщо основні фінансові втрати, пов'язані із зупинкою прокачування продукту, можна уникнути рахунок врізання під тиском і пристрою байпасу, то без застосування важкої техніки і, як наслідок, високої трудомісткості робіт не обійтися. До того ж не завжди є можливість доставити техніку та обладнання до місця ремонту. Але навіть якщо не брати до уваги гроші і піти на все за будь-яку ціну, то виникне питання про терміни проведення робіт, які, як правило, обмежені сезоном або терміном зупинки виробництва.
Проблема вибору способу ремонту Власник трубопроводу постає перед дилемою: провести традиційну діагностику, аби технагляд дозволив продовжити експлуатацію, але при цьому не знати реального стану трубопроводу і сидіти «на пороховій бочці», або провести внутрішньотрубну діагностику Але тоді виявиться маса дефектів і виникне необхідність їх ремонту. Ось коли треба вирішувати, який спосіб ремонту вибрати.
На перший погляд, існує безліч різних варіантів ремонтних муфт. Але якщоуважно подивитися, то виявиться, що всі вони діляться на обтискні та необтискні, причому це стосується як сталевих, так і композиційних муфт. Наприклад, по РД ВАТ «Транснафта» ремонт із застосуванням необтискної сталевої муфти відноситься до «тимчасового» методу ремонту, а ремонт із застосуванням обтискної сталевої муфти – до «постійного». Принципова відмінність обтискних муфт у тому, що вони дозволяють компенсувати внутрішній тиск дефектному ділянці рахунок створення контактного тиску зовні.
Дещо осторонь стоїть спосіб ремонту за технологією «Бритіш газ», або «КМТ» (композитно-муфтова технологія). На дефектному ділянці центрується і заварюється поздовжніми швами сталева розрізна муфта внутрішнім діаметром перевищує зовнішній діаметр трубопроводу. Торці муфти заповнюються швидкотвердіючим герметиком, а в міжтрубний простір, що утворився, через технологічні отвори нагнітається полімерний отверждающийся компаунд. Це універсальна технологія ремонту всіх типів дефектів, яка дозволяє обходитись без зупинки прокачування продукту. Проте її реалізації необхідні значні ресурси.
Малюнок 1. Установка муфти КМТ
Подивившись на малюнок 1, можна представити обсяг земляних робіт та масштаби залучення спеціальної та важкої техніки, трудових ресурсів у процесі монтажу КМТ. Та й якість ремонту сильно залежить від суворого дотримання технології ремонту – наприклад, при заповненні міжтрубного простору композитним матеріалом можливе утворення повітряних бульбашок, що знижують властивості міцності даної муфти.
«Легковаговий» ремонт Намагаючись виключити з процесу ремонту участь важкої техніки, розробники ремонтних конструкцій звернули свою увагу на композиційні матеріали. Щільність склопластикув 4 рази нижче щільності сталі, але при цьому межа міцності вище межі міцності сталі в 2 рази. Першу конструкцію для ремонту із застосуванням рулонного склопластику запропонувала компанія «Аргус Лімітед» (США). Її фахівці розробили спосіб ремонту за допомогою манжети Clock Spring (годинна пружина). Суть його полягає в тому, що на дефектну ділянку встановлюється бандаж з рулонованого склопластику шляхом намотування через клейовий склад (див. рисунок 2). Стрічка склопластику виготовлена з односпрямованого високомодульного склоровінгу, що дозволяє наблизити її за модулем пружності до сталі.
Однак і цей спосіб не виключає участі техніки у проведенні земляних робіт, оскільки для намотування стрічки потрібен вільний (пропорційний діаметру труби) навколотрубний простір у зоні ремонту. запропонувало конструкцію обтискної склопластикової муфти РСМ (див. рисунок 3).
Взявши за основу застосування склопластику з односпрямованого склоровінгу, як на Clock Spring, у компанії виготовили дві напівмуфти із заставними металевими деталями замість фланців. Напівмуфти стягуються між собою шляхом поперемінного стягування восьми шпильок з різнобічним різьбленням. За рахунок великого моменту затягування болтових з'єднань створюється зовнішній тиск, що розвантажує напругу стінки труби в зоні дефекту. Однак і цій конструкції притаманні такі недоліки: - обмеження ремонту по типорозміру труб 720. 1420 мм; - неможливість повного перекриття по периметру через конструкцію вузла затяжки; - розбалчування при тривалих вібраційних навантаженнях, як наслідок застосування шпильок з різнобічноїрізьбленням та неможливості встановлення гроверних шайб.
Підсилювальна композиційна муфта трубопроводів (УКМТ) На основі аналізу 20-річної еволюції склопластикових конструкцій, а також проаналізувавши існуючі на 2005 рік методи ремонту трубопроводів, спеціалістами ТОВ «ПСО «Нафтогаздіагностика» розроблено, виготовлено, випробувано, сертифіковано і з 2008 року серійно випускається посилююча композиційна муфта трубопроводу – УКМТ, яка виключає недоліки зазначених вище ремонтних конструкцій. Муфти УКМТ дозволені для застосування у нафтогазовій галузі, мають гігієнічний сертифікат. Використання муфт УКМТ дозволяє здійснювати оперативний, недорогий, порівняно простий і водночас надійний ремонт трубопроводів.
Принцип роботи УКМТ – це компенсація внутрішнього тиску в трубопроводі за рахунок створення контактного тиску зовні при значній величині моменту затягування болтових з'єднань, що дозволяє проводити монтаж на робочих тисках з гарантованою якістю, на відміну від муфт, які встановлюються без попередньої напруги. Муфта складається з двох напівоболонок, з'єднаних між собою з одного боку шарніром, а з іншого – чотирма болтовими роз'ємами. Для стягування муфти використовуються болти, що випускаються серійно, за ГОСТ 11738-78. Її відмінність від усіх існуючих на сьогоднішній день типів ремонтних муфт - це широкий спектр існуючих типорозмірів труб, що ремонтуються 89. 1420 мм, повне перекриття ділянки, що ремонтується, простота монтажу, висока швидкість проведення ремонту і малий обсяг земляних робіт. Для ремонту труб щодо невеликого діаметру для встановлення УКМТ достатньо вручну викопати невеликий шурф і за 15–20 хвилин відремонтувати дефектну ділянку, що маєвелике значення, якщо, наприклад, у цей час доводиться ще й відкачувати ґрунтові води. Тоді і розмір шурфу, і час проведення ремонту виходять на перший план. Муфта повністю виробляється в заводських умовах, а значить, якість ремонту з її застосуванням не залежить від зовнішніх (погодних) умов і людського фактора. Металеві деталі, що входять в конструкцію УКМТ, виготовлені з нержавіючої сталі та не схильні до корозії. При необхідності після проведення ремонту технологічні пазухи та отвори заповнюються спеціальним полімерним матеріалом, і муфта стає монолітною склопластиковою конструкцією, армованою заставними деталями з нержавіючої сталі.
Як видно з цієї статті для ремонту дефектів трубопроводів існує низка методів. Перевагу тому чи іншому методу власник трубопроводу повинен віддавати виходячи насамперед із технічних характеристик ремонтної конструкції, простоти, швидкості та технологічності ремонту, обсягу земляних робіт, а не вартості власне ремонтної конструкції. У кожному конкретному випадку необхідно вибирати свій оптимальний спосіб ремонту.
1. РД 153 39.4-067-00 «Методи ремонту дефектних ділянок діючих магістральних нафтопроводів». 2. ВСН 39-1.10-001-99 «Інструкція з ремонту дефектних труб магістральних газопроводів полімерними композиційними матеріалами». 3. Матеріали із офіційного сайту The Clock Spring Company (www.clockspring.com).
Валерій Юдін – генеральний директор ТОВ «ПСО «Нафтогаздіагностика». Віктор Лещенко – к. т. н., генеральний директор ТОВ «НТЦ «Нафтогаздіагностика». директор з розвитку ТОВ «НТЦ «Нафтогаздіагностика».