Изготовление ремонтных конструкций различных типов для трубопроводов с применением энергии взрыва Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

5 Клусов Л.П., Лясковский В.П., Зеликов И.А., Сергеев В.М. "Разборка пролетных строений моста / Транспортное строительство, №1, 1984.

6 Бендерский Л.Ф., Евликов А.А., Ступель Р.О. и др. "Взрыв помогает реконструкции гидроэлектростанции". Гидротехническое строительство, №7, 1994.

7 Бендерский Л.Ф., Ващенко В.И., Каганер Ю.А., Клименко А.В., Жаров И.А. Новая технология дробления бетона облицовки при реконструкции камер гидроагрегатов / Гидротехническое строительство, №2, 2003.

8 Бендерский Л.Ф., Ващенко В.И., Каганер Ю.А., Волов В.Б., Гордиенко Б.И. Технология разделки крупногабаритных металлических объектов на металлолом удлиненными кумулятивными зарядами жидких взрывчатых веществ УКЗ-ЖВС. Техническое предложение, - М., ООО НПП "ВОТУС", 1991.

9 Карабанов Ю.Р., Ващенко В.И., Мушников В.А. Безопасный способ электрического инициирования зарядов жидких взрывчатых веществ / Безопасность труда в промышленности, №2, 1996.

Коротко об авторах

Бендерский Л.Ф., Ващенко В.И. - - ЦНИИПодземмаш.

А__________

------------------------------ © М.В. Саяпин, О.А. Косоруков,

М.В. Саяпин, О.А. Косоруков

ИЗГОТОВЛЕНИЕ РЕМОНТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭНЕРГИИ ВЗРЫВА

/ О декабря 1959 г. правительства пяти дружественных госу-

1 Одарств - СССР, ЧССР, ВНР, ГДР и ПНР подписали соглашение о совместном строительстве нефтепровода и поставках нефти из Советского Союза в Чехословакию, Венгрию, Польшу и Восточную Германию. Слаженный труд тысяч работников позволил уже 6 февраля 1962 г. принять в резервуары чехословацкой нефтеперекачивающей станции Будковце первые тонны нефти, перекачанной по нефтепроводу Броды - Ужгород. Это было началом рабочей биографии нефтепровода "Дружба" по перекачке нефти странам СЭВ. С тех пор и до сегодняшних дней магистральные нефтепроводы "Дружба", не останавливаясь, совершенствуют свою инфраструктуру, выполняя свою непосредственную задачу по перекачке нефти.

Одним из многочисленных подразделений является служба взрывных работ (ВР) производственно-эксплуатационного управления (ПЭУ) ОАО МН "Дружба", которая начала свою производственную деятельность в 1977 г. С тех пор и до наших дней службой произведено более 11000 резов при ликвидации аварий, плановых ремонтах и демонтажах трубопроводов в Куйбышевском, Мичуринском, Гомельском, Брянском, Новополоцком и Ровенском территориальных управлениях. Помимо этого, служба принимает участие в изготовлении постоянных ремонтных конструкций - галтельных муфт взрывного исполнения типа ПЗ.

Основным документом для изготовления галтельных муфт типа ПЗ для магистральных трубопроводов является [1]. Здесь рассматриваются вопросы, непосредственно связанные с методами восстановления несущей стенки трубы. Известно, что дефекты, возникшие на трубопроводе в процессе эксплуатации, представляют повышенную опасность для целостности трубопровода в целом. На основании [1], обязательного как для предприятий и организаций ОАО "АК "Транснефть", эксплуатирующих магистральные и технологические нефтепроводы, так и для предприятий-подрядчиков, выполняющих работы по ремонту, реконструкции и диагностике нефтепроводов, галтельные муфты отнесены к постоянным методам ремонта. Другими словами, применение галтельных муфт восстанавливает несущую способность дефектного участка нефтепровода на все время его дальнейшей эксплуатации. Кроме того, применение галтельных муфт возможно как для планового (выборочного и капитального), так и для аварийного

ремонта. Применение галтельных муфт рекомендовано при наличии дефектов с глубиной не более 70 % от толщины стенки трубы при суммарной длине дефекта по окружности трубы до 0,5 длины окружности трубы. Приварная муфта должна перекрывать место дефекта не менее чем на 100 мм от края дефекта. Длина муфт выбирается в зависимости от длины ремонтируемого дефекта и в соответствии с требованиями технологии на установку муфт данного типа. Длина цилиндрической части галтельной муфты с короткой полостью, в которой должен находится поперечный сварной шов ремонтируемого участка, не должен превышать 100 мм.

Для изготовления муфт применяются низколегированные стали марок 09Г2С, 10ХСНД, 13Г1С-У, 17Г1С-У или аналогичные им. Муфты могут изготавливаться из листового металла или из новых (не бывших в эксплуатации) прямошовных или бесшовных труб, предназначенных для сооружения магистральных нефтепроводов.

Галтельные муфты типа П3, изготавливаемые производственноэксплуатационным управлением (ПЭУ) ОАО МН "Дружба", сертифицированы, изготовление и применение их согласовано с Госгортехнадзором России, и соответствуют ГОСТ.

В настоящее время предприятием изготавливаются галтельные муфты из труб методом штамповки металла взрывом. Применение труб для изготовления галтельных муфт обусловлено целым рядом причин:

- простота и быстрота изготовления,

- нет необходимости в сложном технологическом оборудовании.

Применение взрывных технологий при изготовлении галтельных муфт значительно уменьшает стоимость готовой продукции, так как нет необходимости снимать возникшие в ходе изготовления конструкции напряжения в металле, которые неизбежно

Таблица 1

Наименование Марка ШКЗ

ШКЗ-4 ШКЗ-5 ШКЗ-6

Масса 1 п/м ШКЗ с облицовкой, г 490(+65) 730(+80) 1100(+100)

возникают при прокатке и штамповке листового металла. Кроме этого, при прокатке листового металла невозможно добиться регламентной глубины галтели, и при доведении глубины галтели до требуемой

величины происходит разрыв металла. При применении энергии взрыва подобного явления не происходит.

ВР по изготовлению галтельных муфт взрывным способом ведутся в соответствии с требованиями [2, 5].

ВР проводятся персоналом службы ВР ПЭУ ОАО МН "Дружба" на полигоне ВР. Состав службы - 8 чел. ВР по штамповке металла относятся к специальным видам ВР.

Штамповка металла взрывом производится на "катушках" различного диаметра, вырезанных из труб, шириной 400-500 мм. Трубы изготовлены из низколегированных сталей марки 09Г2С. 10Г2С1Д по ГОСТ 11262—73.

При производстве ВР применяются следующие виды взрывчатых материалов (ВМ):

- шнуровые кумулятивные заряды (ШКЗ-4, ШКЗ-5);

- электродетонаторы типа ЭД-8Ж.

Электродетонаторы ЭД-8Ж применяются для инициирования зарядов ТТТКЗ. Заряды ШКЗ - для выполнения ВР при изготовлении гал-тельных муфт типа П3 (штамповка металла взрывом).

Шнуровые кумулятивные заряды представляют собой заряды из эластичного ВВ класса 1 на основе гексогена в виде шнуров различного диаметра с продольной кумулятивной выемкой, облицованной гибкой металлизированной лентой.

Характеристики шнуровых кумулятивных зарядов приведены в табл. 1.

Используются в качестве ВМ шнуровые кумулятивные заряды. которые нарезаются длиной, указанной в табл. 2.

Для толщины стенок трубы 8—10 мм применяется ШКЗ- 4, для S = 10—13 мм - ШКЗ -5.

ВР по изготовлению галтельных муфт относятся к огневому виду работ, и их проведение разрешается только после оформления наряд-допуска. Работы по изготовлению галтельных муфт методом взрыва выполняются специальной группой.

Таблица 2

0, мм L раз, м Lшкl, м Q, кг

620 1,05 0,97 0,658

720 1,18 1,13 0,768

820 1,35 1,28 0,870

1020 1,65 1,6 1,664

1220 2 1,91 1,986

Предприятие способно при существующей численности службы ВР изготавливать 40 галтельных муфт взрывного исполнения еженедельно. О необходимости конструкций данного типа для ремонта нефтепроводов говорят следующие цифры: за 2002 г. было изготовлено 803 шт. галтельных муфт типа П3, за 2003 г. - 300 шт., по плану на 2004 г. требуется - 536 шт. Таким образом, проанализировав приведенные цифры, можно сделать вывод о том, что средняя потребность в галтельных муфтах типа П3 взрывного исполнения составляет 500550 шт. в год.

Выводы и рекомендации.

1. Применение взрывных технологий при штамповке металла позволяет значительно ускорить изготовление постоянных ремонтных конструкций (галтельных муфт типа П3) для ремонта трубопроводов.

2. Целесообразно изготовление галтельных муфт из "катушек" труб, так как не требуется применения сложного технологического оборудования для снятия внутренних напряжений металла.

------------------------------------------ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Методы ремонта дефектных участков действующих магистральных нефтепроводов. РД 153-39.4-067-00.

2. Единые правила безопасности при взрывных работах. ПБ 13-407-01.

3. Руководство по применению шнуровых кумулятивных зарядов. ТУ 84988-84 с изменениями № 1-4, утвержденными 23.02.89, 23.06.92, 29.12.93, 25.05.99

4. Инструкция по применению электродетонаторов. ТУ 84-317-78.

5. Проект производства ВР при изготовлении галтельных муфт взрывного исполнения. ОАО Магистральные нефтепроводы "Дружба".

— Коротко об авторах --------------------------------------------

СаяпинМ.В., Косорукое О.А. - ОАО МН "Дружба". ------------------------------------- © М.В. Саяпин, О.А. Косоруков,

М.В. Саяпин, О.А. Косоруков

ПРОБЛЕМЫ РЕЗА ТРУБОПРОВОДОВ,

НАПОЛНЕННЫХ И ОПОРОЖНЕННЫХ ОТ НЕФТИ