Композитные муфты при ремонте трубопроводов

Композитные муфты при ремонте трубопроводов

Ремонт трубопроводов полимерными композитными материалами

Ремонт трубопроводов полимерными композитными материалами

Полимерные композитные материалы (ПКМ) для ответственных конструкционных и ремонтных целей применяются в различных отраслях промышленнсти Германии с середины 30-х годов, в США — с начала 50-х, а в нашей стране в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности — с начала 60-х годов.
Исходя из ряда существенных преимуществ соединений металлов композитными материалами перед другими способами при массовых ремонтах, в начале 70-х годов была создана отечественная научно-обоснованная технология ремонта металлоконструкций длительно работающих в углеводородных и водных средах.

П о этой технологии, получившей название «холодная сварка», на нефтеперерабатывающих заводах ремонтировались аварийные участки подземных газопроводов диаметром 100 мм с рабочим давлением до 20 кг/см2 и нефтепроводы диаметром до 200 мм. Устранялись крупные свищи и большие трещины на трубопроводах работающих под давлением более 16 кг/см2. Ремонт трубопроводов, работающих под давлением 6-7 кг/см2 производился без прекращения подачи жидкости или газа. На нефтяных промыслах в Татарии был восстановлен большой парк резервуаров объемом 2000 и 5000 куб.м. Восстанавливалась герметичность запорной арматуры.

Однако, полимерные композитные материалы и ремонтные конструкции на их основе, специально аттестованные для применения в нефтяной и газовой отраслях, в то время в промышленном масштабе не выпускались.

В связи с этим специалистами ООО «Газнадзор» ОАО «ГАЗПРОМ» были организованы исследования ряда полимерных композитных м атериалов отечественных и ведущих мировых производителей. Материалы и ремонтные конструкции на их основе испытаны в лабораторных и полигонных условиях. Отремонтировано более 200 шаровых кранов без вырезки на «гитаре» компрессорных станций и в условиях мастерских 000 «Сургутгазпром». В 000 «Самаратрансгаз» проведен ремонт дефектного участка магистрального газопровода Уренгой-Помары-Ужгород диаметром 1420 мм с рабочим давлением 75 атм. без остановки его работы. Были проведены ремонтные работы на газопроводах в Пермтрансгаз, Уралтрансгаз, Мострансгаз, Таттрансгаз, Севергазпром и др.

Читайте также: Ремонт водонагревателей хайер своими руками

В ходе работы совместно с ведущими отечественными институтами и организациями разработаны ремонтные металлополимерные композитные материалы и конструкционные композитные адгезивы специально для ремонтов в газовой и нефтяной промышленности, которые по физико-механическим характеристикам не уступают лучшим зарубежным аналогам. Материалы сертифицированы и организовано их промышленное производство.

С учетом особенностей газовой и нефтяной отраслей, совместно с ВНИИСТ и рядом специализированных НИИ проведены экспериментальные исследования и полигонные испытания прочности ремонтных конструкций с применением полимерных композитов. Выявлен гарантийный срок их эксплуатации не менее 10 лет, а при применении определенных методов ремонта — до 20 и более лет.

Подготовлены специалисты по применению технологии «холодной сварки» с использованием полимерных композитных материалов.

На основании результатов исследований и опытно-промышленных ремонтов, а также отечественного и зарубежного опыта были разработаны руководящие документы (РД) по применению специально выбранных марок композитных материалов для ремонтных работ на объектах нефтяной и газовой промышленности, а также по оценке несущей способности трубопроводов диаметром 530 — 1420 мм, отремонтированных ПКМ. Эти документы утверждены руководством ОАО «ГАЗПРОМ», согласованы Госгортехнадзором РФ и являются нормативно-техническими документами, дающими право использовать указанные композитные материалы и ремонтные конструкции на их основе для ремонта магистральных, промысловых и технологических газо — и нефтепроводов, газового и нефтяного оборудования, резервуаров, машин и механизмов.

Технология ремонта дефектов трубопроводов типа коррозионной потери металла до определенной остаточной толщины стенки трубы с применением композитных материалов основана на локальном нанесении композита на площадь дефекта с последующим армированием, что позволяет достигнуть высоких экономических показателей, существенно с низить временные затраты на проведение ремонта, исключает применение сварочных работ. На сегодняшний день данная технология является самой прогрессивной, оперативной, высокоэкономичной и экологически чистой.

Читать статью  Нтц системы трубопроводов из полимерных материалов

Читать статью Муфта как способ быстрого соединения труб. Установка муфты на трубу

Ремонт дефектных участков трубопроводов полимерными композитными материалами (ПКМ) с применением ремонтных конструкций на их основе позволяет восстановить несущую способность отремонтированного трубопровода до бездефектного уровня на все время гарантийной эксплуатации.

Применение технологии «холодной сварки» для ремонта магистральных, промысловых и технологических трубопроводов не исключает традиционную технологию ремонта с вырезкой дефекта, но в состоянии свести ее применение к технически и экономически обоснованным минимальным случаям. При этом метод ремонта сплошной заваркой коррозионных дефектов, создающий дополнительные нежелательные напряжения, исключается полностью.

Таким образом, применение нетрадиционных технологий как повышает эффективность аварийного и капитального ремонтов, так и позволяет увеличить объем выборочного ремонта всех видов опасных дефектов, выявленных в результате внутритрубной диагностики. Ремонт производится без остановки эксплуатации газо- и нефтепроводов.

Для восстановления насосов различных типов, в том числе рабочих колес центробежных насосов, двигателей внутреннего сгорания и другого оборудования могут применяться композитные материалы, рекомендованные для ремонта трубопроводов.

Методика ремонта трубопровода с применением полимерных композитных материалов

По данным внутритрубной диагностики строится карта дефектов, на основании которой, пользуясь «Дополнением к РД 39-1.10-013-2000 (оценка несущей способности трубопроводов диаметром 530 — 1420 мм, отремонтированных с применением композитных материалов)», производится классификация дефектов и рассчитывается необходимое количество полимерных композитных материалов для проведения ремонта (например количество слоев ленты).

Трубопровод в месте проведения ремонта (дефектной части) очищается от старой изоляции механическим методом, пескоструится или очищается химическим методом, а так же обезжиривается. После чего дефект заполняется ремонтной пастой и выравнивается. Следующим этапом накладывается расчетное количество витков стеклопластиковой ленты с нанесением клея между ее слоями. Конструкция на время отвержения адгезива фиксируется хомутами. После отвержения поверх ремонтной конструкции наносится антикоррозионная изоляция или термоусадочная муфта. Все ремонты актируются.

В случае проведения экстренного ремонта трубопровода, когда нет возможности произвести расчеты, предлагается использовать стандартный комплект, состоящий из 8-слойной ленты рулонированного стеклопластика на определенный диаметр трубы, включающий расчетное количество пасты и клея, а так же вспомогательные материалы. Дело в том, что при установке 8-слойной конструкции на дефект (при любом размере дефекта, подлежащего ремонту) данный участок гарантированно приобретет прочность восстанавливающую несущую способность трубопровода.

Сформированная ремонтная конструкция

Рис.1. 1- Тело трубы; 2 — Предварительно проработанный и заполненный ремонтным металлополимерным материалом локальный дефект на теле трубы; 3 — Сформированная ремонтная конструкция из n-ого количества витков стеклополимерной композитной ленты.

Ремонтная конструкция формируется из стандартного ремонтного комплекта ГАРС, которая состоит из:

ремонтного металлополимерного материала — пасты, предназначенного для восстановления потери металла и геометрии стенки трубы, подлежащей ремонту, с целью перераспределения концентрации напряжений и препятствия дальнейшему росту дефектов;

армирующей стеклополимерной композитной ленты из гибкого анизотропного рулонированного стеклопластика, имеющего вторичную матричную память;

композитного конструкционного адгезива — клея, предназначенного для соединения слоев ленты при формировании ремонтной конструкции;

набора вспомогательных приспособлений для установки конструкции.

Дефекты подлежащие ремонту

Ремонту подлежат следующие виды дефектов (ВСН 39-1.10-001-99):

Общая коррозия (потеря металла);

Задиры, царапины, сколы;

Вмятины глубиной до 5% диаметра трубы;

Дефекты кольцевых сварных стыков — смещение кромок до 30% толщины стенки трубы, утяжины до 20% толщины стенки трубы на длине до 1/12 периметра трубы.

Продукция

Для проведения ремонтов на магистральных газо- нефтепроводах выпускаются ремонтные комплекты ГАРС.

Стандартный набор состоит из:

Расчетного количества полимерной ленты для формирования ремонтной муфты;

Расчетного количества ремонтной пасты для заполнения дефекта;

Читать статью Муфта для соединения трубопроводов гост

Расчетного количества клея для склеивания витков полимерной ленты;

Необходимого вспомогательного набора материалов для формирования ремонтной муфты.

Весь комплект упаковывается в одну коробку. Выпускаются комплекты для всех типоразмеров труб, начиная от 159 мм до 1400 мм. Ширина ленты может варьироваться от 100 до 800 мм.

Читать статью  Добромыслов таблицы для гидравлического расчета напорных трубопроводов

Типовое обозначение комплекта:

Ремонтный комплект ГАРС 1420х300

1420 — диаметр ремонтируемой трубы;

300 — ширина полимерной ленты.

Для натяжения ленты, после формирования ремонтной муфты на трубе предлагаются к поставке специальные натяжители.

Все материалы сертифицированы, имеют разрешение Гостехнадзора РФ и Республики Казахстан.

Изолировочное оборудование

Машины изолировочные ручные (серия «МИРТ»)

Машина изолировочная ручная трубная («МИРТ») предназначена для нанесения полимерных лент типа «Полилен», термоусаживающихся лент типа «Терма», мастично-битумных лент типа «ЛИАМ» и оберток на наружную поверхность магистральных трубопроводов при их переизоляции и выборочном ремонте изоляции в трассовых условиях. Изолировочные работы с помощью этих устройств производятся бригадой в составе четырех человек. Техническая характеристика серии устройств приведена в таблице.

У стройство представляет собой кольцевую разъёмную конструкцию, состоящую из двух частей (рам). Рамы соединяются между собой шарнирами и замком и имеют дугообразные ручки, равномерно расположенные по окружности. На рамах закреплены три пары обрезиненных роликов, которые являются одновременно опорными и прикаточными. Пары роликов подпружинены и размещены по окружности под углом 120?. Две пары роликов закреплены непосредственно на раме, а остальные два ролика закреплены на рычагах, имеющих общий вал и подпружинены. Каждый ролик развёрнут (с возможностью регулировки) на угол, обеспечивающий спиральное перемещение установки по трубе с шагом

200 мм и нахлест лент не менее 30 мм.
Устройство имеет узлы крепления рулонов изолирующей и оберточной лент, обеспечивающие разворот рулонов относительно оси трубы и их подтормаживание, а также узел сматывания разделительной ленты.
Разработка защищена свидетельством на полезную модель № 1703 «Устройство для нанесения полимерного покрытия на трубы большого диаметра». Разработчик: ООО «Уралтрансгаз».
Условное обозначение машины изолировочной ручной трубной для трубопровода с условным наружным диаметром 1400 мм: «МИРТ-1400».

1 рулон ЛИАМ: вес 50 кг. длина в рулоне 60 м. толщина мастичного слоя 1,5 мм.

1 рулон лента ДРЛ-Л:

0,8 — вес 40 кг. длина в рулоне 160 м.

1,2 — вес 43 кг. длина — 140 м.

При намотке ленты ДРЛ-Л или любой другой ленты на мастике Асмол, из-за увеличения диаметра на 6 мм, возрастает расход обертки на:

5,2 % на трубу диаметром 114 мм;

2,7 % на трубу диаметром 219 мм;

1,4 % на трубу диаметром 426 мм;

0,8 % на трубу диаметром 720 мм;

0,4 % на трубу диаметром 1220 мм.

1 рулон ЛИАМ: вес 50 кг. длина в рулоне 60 м. толщина мастичного слоя 1,5 мм.

1 рулон лента ДРЛ-Л:

0,8 — вес 40 кг. длина в рулоне 160 м.

1,2 — вес 43 кг. длина — 140 м.

Техническая характеристика серии устройств «МИРТ»

Композитные муфты при ремонте трубопроводов

Муфта КОНУС-КОМПОЗИТ является дальнейшим развитием линейки КОНУС и отличается от неё обечайкой, изготовленной из композитных материалов.
Такая конструкция позволяет обойтись без сварочных работ и значительно упрощает установку, особенно на трубопроводах больших диаметров.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

Герметизация зазоров, включая зазор между трубопроводом и композиционной муфтой, достигается за счёт прижимающего усилия, создаваемого при натягивании конусной обечайки на муфту, также имеющую коническую форму. Высокие прочностные характеристики материала композиционной муфты и полимеризованной клеящей пасты, используемой при монтаже, гарантирует полную передачу нагрузки от дефектного участка трубы на композиционную обечайку, что обеспечивает восстановление его несущей способности до уровня бездефектной трубы и способствует повышению эксплуатационной надёжности трубопровода в целом.

Ремонт трубопроводов конусными композитными муфтами относится к постоянным и капитальным методам ремонта.

Муфты КОНУС-КОМПОЗИТ выпускаются в двух исполнениях: Конус-Композит и Конус-Композит Плюс

Читать статью Противопожарные муфты на канализацию: характеристики, принцип работы, установка

Внутренняя поверхность
полностью прилегает к внешней поверхности ремонтируемого
трубопровода.

Внутренняя поверхность
имеет выборку, совпадающую по форме и размеру с внешней
поверхностью муфты Антисвищ.

НАЗНАЧЕНИЕ МУФТ «КОНУС-КОМПОЗИТ»

Муфты Конус-Композит предназначены:

  • для ремонта несквозных дефектов стальных трубопроводов наземного, подземного,надземного и подводного исполнения Ø 50 ÷ 1420 мм с рабочим давлением ≤ 10 МПа, эксплуатируе-мых при t °C = –60° ÷ +450°;
  • для усиления металла на участках с недопустимыми инсталляциями на поверхности трубы, которые необходимо устранить постоянным методом ремонта (в данном случае монтаж ККМ Конус-Композит может быть использован, как альтернатива замене катушки);
  • для усиления металла в зоне кольцевых сварных швов, в том числе на стадии строительства;
  • для ремонта дефектов неметаллических трубопроводов.
Читать статью  Гибкие полимерные теплоизолированные трубопроводы

НАЗНАЧЕНИЕ МУФТ «КОНУС-КОМПОЗИТ ПЛЮС»

Муфты Конус-Композит Плюс предназначены:

  • для ремонта сквозных дефектов (свищей) секций трубопроводов, в том числе неметаллических, в любом исполнении, с максимальным внутренним рабочим давлением ≤ 10 МПа, которые предварительно ликвидированы при помощи герметизирующих муфт Антисвищ;
  • для герметизации стальных трубопроводов в околошовных зонах вертикальных сварных стыков.

СВОЙСТВА

Ремонт трубопровода с помощью конусных композитных муфт позволяет обеспечить:

  • восстановление несущей способности секции с дефектами до уровня бездефектной трубы;
  • герметичность отремонтированного участка на весь оставшийся срок эксплуатации трубопровода.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ МУФТЫ КОНУС-КОМПОЗИТ

Муфта Конус-Композит содержит устанавливаемую на трубопровод 1 композитную муфту 2 с цилиндрической внутренней поверхностью, соответствующей диаметру трубопровода, и обечайку 3, выполненную с возможностью установки своей внутренней поверхостью на соответствующую ей внешнюю поверхность композитной муфты.

Муфта 2 изготовлена из композиционного материала, хорошо работающего на сжатие и обеспечивающего передачу радиальной нагрузки с дефектного участка на обечайку, которая также выполнена из композиционного материала, но уже из плохо растягивающегося, с модулем упругости не менее 130 ГПа, что для композитов является максимально близким значением к модулю упругости трубных сталей.

Внешняя поверхность композитной муфты 2, а также внешняя и внутренняя поверхности обечайки 3 выполнены коническими. Композитная муфта 2 состоит из двух составных частей 2-а и 2-б, соединяемых между собой в процессе монтажа на трубопровод 1, имеющего дефект 4.

Композитная обечайка выполнена из двух составных частей и , соединённых между собой осями 5, заканчивающуюся с одной стороны резьбовой частью, а с другой – Г-образным фиксатором.

Оси 5 проходят через петли 7, внутри кото-рых размещены металлические втулки, позволяющие свисти к минимуму зазоры между внутренней поверхностью петель и проходящими сквозь них осями, что обеспечивает отсутствие в петлях изгибающих напряжений и появления в них трещин.

Гайки 10 через шайбы 9 навинчиваются на резьбовые части осей 5, продетых че-рез петли 7 совмещенных между собой частей композитной обечайки и .

Таким образом, гайка 10, шайба 9 и ось 5, в сборе выполняют сразу две функции:

  • соединяют и фиксируют две части обечайки и ;
  • служат приспособлением для затя-гивания обечайки на муфту и обеспече-ния тарированного обжатия ремонтной конструкции.

МОНТАЖ МУФТЫ КОНУС-КОМПОЗИТ ПЛЮС

ШАГ1

Остановка истечения продукта перекачки. Очистка трубопровода от изоляции в райо­не предстоящего монтажа муфты Антисвищ.

ШАГ2

Монтаж муфты Антисвищ на трубопровод. Тарированная затяжка болтовых соедине­ний. Возобновление перекачки.

ШАГ3

Заполнение композитом пазух между фланцами Антисвища.

ШАГ4

Обезжиривание внутренних поверхностей обеих частей композитной муфты и нанесение на них композитной пасты.

ШАГ5

Монтаж композитной муфты поверх Антисвища и подготовка композитной обечайки к сборке.

ШАГ6

Сборка композитной обечайки рядом с дефектным участком, обезжиривание
наружной поверхности композитной муфты и нанесение на неё клеящей пасты.

ШАГ7

Сдвигание композитной обечайки вдоль оси трубы поверх композитной муфты так, чтобы Г-образные фиксаторы соединительных осей зацепились за кромку композитной муфты.

ШАГ8

Закручивание гаек на концах соединительных осей сначала обычными гаечными ключами, а затем динамометрическим гаечным ключом до усилия, указанного в паспорте изделия.

ШАГ9

Изолирование отремонтированного участка трубопровода с нахлестом на старую изоляцию.

СПЕЦИФИКАЦИЯ КОНУС-КОМПОЗИТ

Наружный диаметр ремонтируемого трубопровода
(мм)

Похожие записи:

  1. Муфты (ГОСТ 8966-75, ГОСТ 8954-75 и ГОСТ 8957-75)
  2. Какие бывают муфты для полиэтиленовых труб – виды, правила применения
  3. Соединительная муфта – что это такое и как выглядит, разновидности муфт для труб металла, полимеров и пластика, особенности монтажа
  4. Обзор видов фасонных деталей для монтажа различных трубопроводных систем

https://ivalt.ru/truboprovody/mufty-dlya-truboprovodov/kompozitnye-mufty-pri-remonte-truboprovodov/

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх