Научная статья на тему 'РЕМОНТ ДЕФЕКТОВ СТЕКЛОПЛАСТИКОВЫХ ТРУБ С НЕНАРУШЕННОЙ ГЕРМЕТИЧНОСТЬЮ'

РЕМОНТ ДЕФЕКТОВ СТЕКЛОПЛАСТИКОВЫХ ТРУБ С НЕНАРУШЕННОЙ ГЕРМЕТИЧНОСТЬЮ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
456
43
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
стеклопластиковые трубы / промысловые трубопроводы / методы ремонта трубопроводов / несущая способность / дефект / прочность на растяжение / образец / fiberglass pipes / field pipelines / pipeline repair methods / bearing capacity / defect / tensile strength / sample

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Кантемиров Игорь Финсурович, Байбурова Минсария Мазитовна, Исмагилов Искандар Рамилевич, Гимранов Азат Маратович

В статье рассмотрены различные методы ремонта стеклопластиковых труб и предложен наиболее оптимальный метод ремонта без остановки перекачки на примере трубопровода, перекачивающего деминерализованную воду для подготовки пара, на котором в результате механического повреждения возник дефект без разгерметизации. В ходе поиска альтернативных методов ремонта стеклопластиковой трубы в первую очередь решались следующие задачи: надежность и качество ремонта, минимизация затрат. Были подготовлены образцы из данного дефектного участка трубопровода, наклеены ремонтные заплатки и проведены экспериментальные исследования на статическое растяжение. Выполнено технико-экономическое сравнение выбора метода ремонта.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Кантемиров Игорь Финсурович, Байбурова Минсария Мазитовна, Исмагилов Искандар Рамилевич, Гимранов Азат Маратович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

REPAIR OF DEFECTS IN FIBERGLASS PIPES WITH UNDISTURBED

The article discusses various methods of repair of fiberglass pipes and suggests the most optimal method of repair without stopping pumping on the example of a pipeline pumping demineralized water for steam preparation, on which a defect without depressurization has arisen as a result of mechanical damage. During the search for alternative methods of fiberglass pipe repair, the following tasks were primarily solved: reliability and quality of repair, cost minimization. Samples from this defective section of the pipeline were prepared, patches were glued and experimental tensile studies were carried out. A technical and economic comparison of the choice of the repair method was carried out.

Текст научной работы на тему «РЕМОНТ ДЕФЕКТОВ СТЕКЛОПЛАСТИКОВЫХ ТРУБ С НЕНАРУШЕННОЙ ГЕРМЕТИЧНОСТЬЮ»

УДК 622.692.4.07 https://doi.org/10.24412/0131-4270-2022-3-4-37-43

РЕМОНТ ДЕФЕКТОВ СТЕКЛОПЛАСТИКОВЫХ ТРУБ С НЕНАРУШЕННОЙ ГЕРМЕТИЧНОСТЬЮ

REPAIR OF DEFECTS IN FIBERGLASS PIPES WITH UNDISTURBED

Кантемиров И.Ф.1, Байбурова М.М.2, Исмагилов И.Р.1, Гимранов А.М.2

1 Уфимский государственный нефтяной технический университет, 450062, г. Уфа, Россия

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2205-7433, E-mail: ikant@mail.ru ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8960-0819, E-mail: i.iskandar@inbox.ru

2 Альметьевский государственный нефтяной институт, 423425, г. Альметьевск, Россия

ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9462-3329, E-mail: bayburovam@gmail.com ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2396-879X, E-mail: gimranovam@agni-rt.ru

Резюме: В статье рассмотрены различные методы ремонта стеклопластиковых труб и предложен наиболее оптимальный метод ремонта без остановки перекачки на примере трубопровода, перекачивающего деминерализованную воду для подготовки пара, на котором в результате механического повреждения возник дефект без разгерметизации. В ходе поиска альтернативных методов ремонта стеклопластиковой трубы в первую очередь решались следующие задачи: надежность и качество ремонта, минимизация затрат. Были подготовлены образцы из данного дефектного участка трубопровода, наклеены ремонтные заплатки и проведены экспериментальные исследования на статическое растяжение. Выполнено технико-экономическое сравнение выбора метода ремонта.

Ключевые слова: стеклопластиковые трубы, промысловые трубопроводы, методы ремонта трубопроводов, несущая способность, дефект, прочность на растяжение, образец.

Для цитирования: Кантемиров И.Ф., Байбурова М.М., Исмагилов И.Р., Гимранов А.М. Ремонт дефектов стеклопластиковых труб с ненарушенной герметичностью // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2022. № 3-4. С. 37-43.

D0I:10.24412/0131-4270-2022-3-4-37-43

Актуальность

Процесс добычи и транспортировки природного углеводородного сырья невозможен без использования трубопроводов. Обеспечение необходимого уровня надежности, сохранение целостности трубопроводов, предупреждение аварий и отказов при транспортировке экологически агрессивных продуктов требуют особого внимания. С 60-70-х годов прошлого столетия началось активное внедрение стеклопластиковых труб в системе гидроэнергетики, жилищно-коммунального хозяйства и мелиорации. Благодаря усовершенствованиям технологии изготовления этих труб, которые повлияли на улучшения физико-механических свойств материала, после 2000 года началось широкое внедрение стеклопластиковых труб также и в нефтедобывающей отрасли.

Стеклопластиковые трубы представляют собой композитный материал, который производится на основе эпоксидных систем, отвержденных аминными и ангидридными отвердителями, армированных стеклоровингом [1].

Для нефтяной промышленности трубы предназначены в качестве внутрискважинных труб (насосно-компрессорные и обсадные) диаметром до 130 мм на рабочие давления до

Kantemirov Igor F.1, Bayburova Minsaria M.2, Ismagilov Iskandar R.1, Gimranov Azat M.2

1 Ufa State Petroleum Technological University, 450062, Ufa, Russia

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2205-7433, E-mail: ikant@mail.ru ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8960-0819, E-mail: i.iskandar@inbox.ru

2 Almetyevsk State Oil Institute, 423425, Almetyevsk, Russia ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9462-3329,

E-mail: bayburovam@gmail.com

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2396-879X,

E-mail: gimranovam@agni-rt.ru

Abstract: The article discusses various methods of repair of fiberglass pipes and suggests the most optimal method of repair without stopping pumping on the example of a pipeline pumping demineralized water for steam preparation, on which a defect without depressurization has arisen as a result of mechanical damage. During the search for alternative methods of fiberglass pipe repair, the following tasks were primarily solved: reliability and quality of repair, cost minimization. Samples from this defective section of the pipeline were prepared, patches were glued and experimental tensile studies were carried out. A technical and economic comparison of the choice of the repair method was carried out.

Keywords: fiberglass pipes, field pipelines, pipeline repair methods, bearing capacity, defect, tensile strength, sample.

For citation: Kantemirov I.F., Bayburova M.M., Ismagilov I.R., Gimranov A.M. REPAIR OF DEFECTS IN FIBERGLASS PIPES WITH UNDISTURBED TIGHTNESS. Transport and storage of Oil Products and hydrocarbons, 2022, no. 3-4, pp. 37-43.

DOI:10.24412/0131-4270-2022-3-4-37-43

30 МПа; в составе нефтепромысловых трубопроводов для транспорта нефтяных эмульсий, газонасыщенной нефти, газоконденсата. А также нагнетательные линии, водоводы низкого и высокого давления системы ППД, внутриплоща-дочные водоводы номинальным диаметром от 65 до 300 мм и номинальным давлением от 5 до 17 МПа.

Стеклопластиковые трубы имеют целый ряд преимуществ:

- во-первых, они не подвержены электрохимической коррозии, обладают высокой стойкостью к агрессивным средам, то есть для них, в отличие от традиционных стальных трубопроводов, не требуется активная и пассивная защита;

- во-вторых, из-за гладкой внутренней поверхности они обладают высокими гидравлическими характеристиками, повышающими эффективность перекачки;

- в-третьих, монтаж трубопроводов из стеклопластико-вых труб требует меньше затрат, а также гарантированный межремонтный срок их эксплуатации составляет не менее 20 лет.

Одним из самых больших недостатков стеклопластико-вых труб можно считать их малую ремонтопригодность, то есть при образовании недопустимого дефекта необходимо

произвести замену всей трубы или установить временную ремонтную муфту на небольшой промежуток времени.

Целью проведенного нами исследования являлся анализ возможности проведения ремонта выявленных дефектов на стеклопластиковых трубопроводах без остановки перекачки на весь плановый период эксплуатации труб.

Исходя из цели исследования, были поставлены следующие основные задачи:

- провести анализ современных методов ремонта стекло-пластиковых труб;

- подготовить образцы и провести экспериментальные исследования;

- выполнить расчет напряженно-деформированного состояния трубы с ремонтной заплаткой;

- выполнить технико-экономическое сравнение вариантов ремонта.

Анализ методов ремонта стеклопластиковых труб

Объектом исследований был выбран стеклопластиковый трубопровод диаметром 200 мм, толщиной стенки 5,3 мм, предназначенный для подачи деминерализованной воды с рабочим давлением 5,2 МПа в котельную для подготовки пара с температурой 100 °С с целью дальнейшей закачки в пласты для добычи сверхвязкой (битуминозной) нефти на месторождении Республики Татарстан. В ходе выполнения сторонних земляных работ произошло механическое повреждение трубопровода, которое не привело к его разгерметизации (фото 1).

На фото видно, что обнаруженные дефекты не вызывают нарушения герметичности трубопровода. В результате удара произошло растрескивание участка трубы, были обнаружены дефекты в виде царапин и микротрещин гель-коута, размеры повреждения: по длине 280 мм, по окружности 150 мм, глубина царапины 2 мм.

Необходимо было провести анализ и выбрать эффективный метод ремонта данного участка технологического водопровода.

Выбор метода проведения ремонта зависит от многих параметров - толщины стенки, структуры материала стенки, назначения трубы, а также типа и степени повреждения.

Необходимость ремонта повреждений внутреннего слоя зависит от глубины повреждения: царапины и пропилы на внешней стороне трубы, составляющие менее 10% от толщины стенки трубы, как правило, не требуют ремонта.

Анализ структурного разрушения стенки трубы проводят отдельно для каждого случая, после чего подбирают способ проведения ремонта, достаточного для восстановления первоначальной прочности трубы.

■ 1. Дефекты в виде царапин и микротрещин гелькоута

Существуют два вида дефектов труб: с нарушенной герметичностью труб и без нарушения герметичности.

Ремонт дефектов без нарушения герметичности труб выполняется без замены поврежденного участка, методом наложения бандажа из стеклоткани, пропитанной эпоксидным компаундом [1]. Тип стеклоткани, состав компаунда и геометрические параметры бандажа определяются требованиями технологии ремонта. Ремонт производится без остановки перекачки по трубопроводу. К дефектам без нарушения герметичности трубопровода относятся царапины и механический износ стеклопластиковой оболочки, незначительное смятие труб.

Ремонт трубопровода с нарушенной герметичностью выполняется с остановкой перекачки по трубопроводу. Замена поврежденного участка в зависимости от размера и вида повреждения (порыв или излом труб и соединений, механическое повреждение) производится одним из способов: наложением хомута; врезкой «катушки»; заменой трубы [1]. Обнаруженные виды дефектов определяют способы восстановления труб.

В работе [2] предлагается использовать три основных технологических способа - стандартный способ с помощью установки муфт, ламинация и ремонт «родной» муфтой.

Стандартный способ и ремонт «родной» муфтой (рис. 1) предусматривают остановку перекачки, вырезку дефектного участка трубопровода и монтаж новой трубы, на концах которой устанавливаются муфты с отпущенными затяжными болтами в первом случае и муфты с удаленным центральным стопорным кольцом на всю ширину нового отрезка трубы во втором случае.

После отцентровки компактного элемента в зоне стыка труб закручиваются болты при стандартном способе, и трубопровод готов к гидроиспытанию. Недостатками данных методов является необходимость остановки перекачки, а также использование муфты зарубежного производства (в первом случае).

Ламинация применяется в случае незначительного повреждения, но и этот способ не лишен недостатков. Во-первых, участок трубы под ламинацию должен быть не менее 1 м, он маркируется с двух сторон линиями строго перпендикулярно оси трубы и вырезается механическим способом (например, угловой шлифмашинкой); во-вторых, для замены отрезается часть новой трубы длиной на 10 мм короче удаленного участка. Метод ламинации также выполняется с остановкой перекачки.

В работе [3] рассмотрен ремонт стеклопластиковых труб с использованием резьбовой вставки. На место удаляемого дефектного участка трубопровода устанавливается ремонтный комплект с закреплением и герметизацией на концах трубопровода. Один конек трубопровода шлифуют под конус для установки резьбовой вставки с нанесением термоотверждаемого клеевого состава, далее устанавливают ремонтный комплект трубы, имеющий левую внутреннюю резьбу и правую внутреннюю резьбу. Недостатками данного метода является необходимость иметь в наличии ремкомплект под каждый определенный диаметр и длину трубопровода, а также вынужденная остановка технологического процесса.

В статье [4] рассматривается эффективность применения композитных полимерных бандажей при ремонте трубопроводов. Перед намоткой бандажа поверхность

I Рис. 1. Ремонт с применением композитной муфты

стеклопластиковой оболочки необходимо зачистить до снятия глянца на ширину бандажа и обезжирить. Бандаж должен быть изготовлен из стеклоткани, пропитанной эпоксидным компаундом. Отверждение бандажа производится по режиму, зависящему от применяемого эпоксидного компаунда [5]. Данный способ обычно применяется при устранении незначительных дефектов и небольшом давлении перекачиваемой жидкости. Однако описанный вид ремонта следует рассматривать как временный.

Композитно-муфтовый ремонт предусматривает установку ремонтной конструкции, состоящий из муфты, сваренной из двух полумуфт, которая устанавливается на трубе по центру дефекта с кольцевым зазором от 6 до 40 мм. Допуск для кольцевого зазора позволяет ремонтировать трубопроводы с дефектами геометрии и изгибом продольной оси. Концы кольцевого зазора заполняются герметиком. Объем между трубой и муфтой заполняется композитным составом (см. рис. 1).

Согласно различным исследованиям, технология композитно-муфтового ремонта эффективна только в случае стабильного (без резких перепадов) давления в трубе, что гарантированно обеспечить практически невозможно. Технология монтажа муфт также несовершенна, например, в случаях предаварийных ситуаций.

Таким образом, проанализировав большинство известных методов ремонта стеклопластиковых труб, можно сделать вывод, что практически все традиционные методы требуют остановки перекачки.

В нашем случае предлагается провести ремонт с приклеиванием ремонтной заплатки с последующим наложением на нее фиксирующего хомута.

Ремонт с наложением заплатки применяется в случае, когда площадь повреждения не превышает по длине 300 мм, по окружности - 200 мм, а глубина не превышает 0^ ^ - толщина стенки трубы). В рассматриваемом нами случае размеры дефектов трубы соответствуют допустимым параметрам.

Последовательность действий при ремонте.

На зачищенное и обезжиренное место дефекта трубы строго по размеру с помощью эпоксидного компаунда приклеивается заплатка. Далее на заплатку наматывается предварительно пропитанная эпоксидным компаундом стеклоткань. Количество слоев - три или четыре. Длина намотки должна равняться трехкратной длине заплаты. Затем производится термообработка (отверждение) термополотенцем.

Следующий этап ремонта - наложение хомута. Хомут устанавливается во избежание отклеивания заплатки. Далее хомут можно демонтировать и использовать для многоразового применения.

Для подтверждения правильности выбора метода ремонта и возможности его использования были выполнены экспериментальные исследования.

Подготовка образцов и проведение экспериментальных исследований

Из вырезанного дефектного участка трубы с помощью циркулярной пилы были подготовлены образцы (рис. 2а, б), представляющие собой полосы прямоугольного сечения согласно ГОСТ 56785-2015 [6], вырезанные вдоль оси трубы под углом 30° к армированию. Чтобы не происходило проскальзывания и увеличения трения между губками

I Рис. 2. Прямоугольные образцы из стеклопластиковых труб

а) вдоль трубы

б) по толщине образца

в) накладками из наждачной бумаги

I

Таблица 1

Характеристика подготовленных к испытанию образцов (мм)

№образца Сечение Общая длина образца Расчетная длина образца Примечание

1 21x5,3 250 130 Без дефекта

2 21x5,3 250 130 Без дефекта

3 22x5,3 250 130 Без дефекта

4 20,7x5,3 250 130 Без дефекта

5 22,5x5,3 250 130 Без дефекта

6 22x10,7 250 130 С дефектом с заплаткой

7 22x5,3 250 130 С дефектом

8 22x10,7 250 130 С дефектом с заплаткой

9 19,5x5,3 250 130 Без дефекта

10 21x5,3 250 130 Без дефекта

11 18,3x5,3 250 130 Без дефекта

12 20x5,3 250 130 Без дефекта

13 21x5,3 250 130 Без дефекта

крепления разрывной машины и образцами, предварительно с обеих сторон наклеивались накладки из наждачной бумаги (рис. 2 в).

Геометрические размеры и характеристика образцов представлены в табл. 1.

Из рис. 2 и табл. 1 видно, что образцы 6, 7 и 8 имеют дефекты. Остальные образцы вырезаны с того же участка трубы, но без дефекта. При распиливании образцов непосредственно с дефектом произошло расслоение в трубе, что отчетливо видно на рис. 2б. Это является недостатком согласно ГОСТ Р 56785-17 [7], и может повлиять на результаты испытаний. Образцы 6 и 7 имеют незначительные дефекты в виде микротрещин, а образец 8 имеет, помимо микротрещин, царапины глубиной до 2 мм.

На предварительно ошкуренную и обезжиренную поверхность образцов 6 и 8 наклеивалась заплатка из того же материала с помощью двухкомпонентного эпоксидного клея (рис. 3). Образцы выдерживались 72 ч до полного высыхания и отвердения клея под нагрузкой. Далее на разрывной машине РЭМ-200 М проводили испытания на статическое растяжение.

Метод заключается в растяжении образца из стекло-пластикового материала трубы с постоянной скоростью нагружения или деформирования до момента разрыва. Скорость движения активной траверсы испытательной машины составляла 20 мм/мин.

I Рис. 3. Образцы 6 и 8 после склеивания

■ Рис. 4. Образцы после испытаний

Таблица 2

Типы, зоны и местоположения разрушений образцов

№ образца Тип разрушения Зона разрушения Местоположение разрушения

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1 Под углом В рабочей зоне В нижней части образца

2 Под углом Частично под накладкой В верхней зоне образца

3 Под углом В рабочей зоне В нижней части образца

4 Под углом В рабочей зоне В нижней части образца

5 Под углом В рабочей зоне В середине образца

6 Под углом В рабочей зоне В середине образца

7 Под углом В рабочей зоне В нижней части образца

8 Под углом В рабочей зоне В середине образца

9 Под углом В рабочей зоне В середине образца

10 Под углом В рабочей зоне Ближе к нижней зоне образца

11 Под углом В рабочей зоне В верхней зоне образца

12 Горизонтальное В рабочей зоне В середине образца

13 Под углом В рабочей зоне В середине образца

Таблица 3

Результаты испытаний

№ образца Длительность испытания, с Максимальная нагрузка, Н Максимальная деформация, мм Предел прочности, Н/мм2 Относительное удлинение,%

1 21 5400 18,441 48,518 14,185

2 18 5320 13,757 47,799 10,582

3 13 5020 8,873 43,053 8,873

4 15 4980 9,945 45,392 9,945

5 17 5510 11,687 46,205 11,687

6 18 10400 9,274 44,180 9,274

7 14 3790 8,548 32,504 8,548

8 17 8740 9,010 37,128 9,010

9 15 4810 8,779 46,541 8,779

10 15 5510 10,286 49,506 10,286

11 14 4690 8,231 48,356 8,231

12 15 5260 8,988 49,623 8,988

13 15 5350 8,831 48,068 8,831

По окончании испытания всех образцов проведем анализ разрушения, определяя тип, зону и местоположение в соответствии с рис. 4. Корректными считаются разрушения в рабочей зоне образца. Сведем анализ разрушений в табл. 2.

Наиболее некорректное значение показал образец № 2, так как разрушение произошло частично под накладками в зоне захвата испытательной машины.

Проанализируем прочностные показатели после испытаний образцов.

Результаты испытаний приведены в табл. 3. Графики испытаний образцов без дефекта, с дефектами и с заплатками представлены на рис. 5.

Образцы, не имеющие дефектов (№ 1-5, 9-13) показали после испытания максимальную нагрузку от 5,53-4,69 кН, предел прочности - 49,62-43,05 МПа.

Образец № 7, имеющий незначительный дефект в виде микротрещины, выдержал максимальную нагрузку 3,79 кН, что на 25% ниже образцов без дефекта, предел прочности составил 32,5 МПа.

Образец с незначительным дефектом (№ 6) с заплаткой выдержал нагрузку 10,4 МПа, что практически в два раза выше, чем значение образца без дефекта, предел прочности составил 44,18 МПа.

Образец с дефектом в виде царапины (№ 8) с заплаткой выдержал нагрузку 8,74 МПа, что примерно в 1,6 раза выше, чем у образцов без дефекта, однако предел прочности составил 37,13 МПа, что на 15% ниже образцов без дефекта.

Расчет напряженно-деформированного состояния трубы с ремонтной заплаткой

Рассчитаем толщину ремонтной заплатки, которую необходимо установить на дефектный участок трубы.

Предельное давление в трубе без усиления рассчитывается по формуле

Рз.и. ="

730,

(1)

где ииз - временное сопротивление разрыву стеклопластиковых труб -100 МПа; ts - толщина стенки трубы, мм; Dj - внутренний диаметр трубопровода. Предельное давление в трубе без усиления составило 6,2 МПа.

Предельное давление в стеклопла-стиковой трубе с усилением, рассчитывается исходя из формулы:

Psb.u. = Ps

u•Ksb¡,

(2)

где К- коэффициент усиления трубы (характеристика повышения несущей способности трубы), равный

us■ts

I Рис. 5. Результаты испытания образцов на растяжение

Испытамге №23-0

5 200-

• -ПГ

1ГГПП

з еос

3 200-

2 еос 2 еос-

2 4002 20С-

2 0001 еоо-

1 еос- 1 40С-

1 200- /

800-

1 1- ч

а) результаты испытания образца № 5

О, мм

в) результаты испытания образца №6

б) результаты испытания образца № 7

им

г) результаты испытания образца №8

отношению предельных (разрушающих) давлений в стекло-пластиковой трубе, усиленной заплатками, бандажом и в неусиленной трубе тех же параметров, КзЫ = 1,44 [4].

Предельное давление в трубе с усилением составило 8,96 МПа.

Толщина стенки трубы при предельном давлении определяется по формуле:

Толщина заплатки рассчитывается по формуле

Ь = (^ы -1)^,

ииЬ

(3)

(4)

где ъиЬ - нормативный предел прочности материала

Таким образом, если прочность материала заплатки и трубы будет совпадать, то достаточно применить заплатку толщиной около 4 мм для обеспечения прочности трубы с учетом дефекта.

Технико-экономическое сравнение вариантов ремонта

Технико-экономическое обоснование выполнено на основании укрупненных базовых стоимостей выполненных работ при строительстве и ремонте водоводов из стеклопласти-ковых труб по типовым проектным решениям согласно прогнозным индексам Минэкономразвития на 2022 год.

Стоимость материалов, нанесения заплатки и укладки трубопровода, конструктивно состоящего из трубы и заплатки (во втором случае), представлена в табл. 4.

заплатки, <зиЬ = 100 МПа.

I

Таблица 4

Стоимость ремонта трубопровода

Ремонт с заменой участка трубы Стоимость, руб. (без НДС) Ремонт без остановки перекачки с установкой заплатки на дефект Стоимость, руб. (без НДС)

Демонтаж стеклопластиковой трубы, подготовка к установке новой трубы (9,6 м) 8579,84 Земляные работы (вскрытие 1,5 м), очистка трубы от грязи, обезжирование, нанесение клеевого состава, обжим заплатки хомутом 8809,26

Монтаж стеклопластиковой вставки трубы (9,6 м) 60279,46 Стоимость эпоксидного клея, заплатки и временной обжимной муфты 7 950

Итого замена дефектного участка 68859,29 Итого 16 759,26

42 ТРАНСПОРТ И ХРАНЕНИЕ НЕФТЕПРОДУКТОВ И УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ

Из предварительного расчета видно, что ремонт трубопровода с монтажом заплатки обойдется в четыре раза дешевле замены всей трубы длиной 9,6 м.

Заключение

Предложенный метод ремонта, безусловно, приемлем в случае незначительных дефектов без разгерметизации стеклопластикового трубопровода. Использование предложенного способа ремонта позволяет существенно снизить материальные затраты, обеспечить долговечность, надежность и безопасность труб.

Микротрещины, которые появились на трубопроводе после механического воздействия, уменьшили прочностные характеристики трубопровода на 25%, а в случае установления заплатки на дефект в виде царапины глубиной

до 2 мм уменьшение составило 15%. На дефекте в виде микротрещины с установленной заплаткой прочностные характеристики не изменились.

Таким образом, можно сделать вывод, что в случае дефекта в виде микротрещин и установки заплатки стекло-пластиковый трубопровод может эксплуатироваться в прежнем режиме без остановки перекачки.

Выполненные расчеты также подтверждают возможность дальнейшей эксплуатации трубопровода с выявленными дефектами. Нужно также особо отметить, что в расчетах не учитывалась анизотропия материала труб, поэтому определение предела прочности проводилось не вдоль армированных волокон труб, а под углом 30°. Это дало меньшие значения (~ 46-49 МПа), отличные от нормативного предела прочности материала труб (100 МПа).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1.

3.

ГОСТ Р 59411-2021. Трубопроводы промысловые из стеклопластиковых труб. Правила проектирования и эксплуатации.

Промышленная компания «Стеклокомпозит». Ремонт стеклопластиковых труб: мифы и реальность // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2012. № 12. С. 30-31.

Патент РФ № 2742961 МПК F16L 47/16 (2006.01) F16L 47/06 (2006.01). Способ ремонта стеклопластиковых труб с использованием резьбовой вставки / Данилов Д.И., Шабалин В.А. Опубл. 12.02.2021. Бюл. № 5. Рамазанов Р.А., Кантемиров И.Ф., Гулин Д.А., Махмудова И.Ф. Расчет напряженно-деформированного состояния трубопровода, усиленного бандажом // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2022. № 1. С. 78-88.

ТУ У 22887593.006.2000. Композитные усиливающие бандажи ППС. Полипромсинтез-М, 2014. 17 с. ГОСТ Р 56785-2015. Композиты полимерные. Метод испытания на растяжение плоских образцов. ГОСТ Р 57921-2017. Композиты полимерные. Методы испытаний. Общие требования.

REFERENCES

1. GOST R 59411-2021. Truboprovodypromyslovyye iz stekloplastikovykh trub. Pravila proyektirovaniya i ekspluatatsii [State Standard R 59411-2021. Field pipelines from glass-fiber reinforced plastic pipes. Rules of design and operation].

2. Steklokompozit Industrial Company. Repair of fiberglass pipes: myths and reality. Stroitel'nyye materialy, oborudovaniye, tekhnologii KHKHI veka, 2012, no. 12, pp. 30-31 (In Russian).

3. Danilov D.I., Shabalin V.A. Sposob remonta stekloplastikovykh trub s ispol'zovaniyem rez'bovoy vstavki [A method of repairing fiberglass pipes using a threaded insert]. Patent RF, no. 2742961, 2021.

4. Ramazanov R.A., Kantemirov I.F., Gulin D.A., Makhmudova I.F. Calculation of the stress-strain state of a pipeline reinforced with a bandage. Problemy sbora, podgotovki i transporta nefti i nefteproduktov, 2022, no. 1, pp. 78-88 (In Russian).

5. TU U 22887593.006.2000. Kompozitnyye usilivayushchiye bandazhi PPS. OOO «Polipromsintez-M» [TU U 22887593.006.2000. Composite reinforcing bandages PPS. Polipromsintez-M LLC]. 2014. 17 p.

6. GOSTR 56785-2015. Kompozitypolimernyye. Metod ispytaniya na rastyazheniye ploskikh obraztsov [State Standard R 56785-2015. Polymer composites. Test method for tensile properties of flat specimens].

7. GOST R 57921-2017. Kompozity polimernyye. Metody ispytaniy. Obshchiye trebovaniya [State Standard R 579212017. Polymer composites. Test methods. General requirements].

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ / INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Кантемиров Игорь Финсурович, д.т.н, проф., завкафедрой проектирования и строительства объектов нефтяной и газовой промышленности, Уфимский государственный нефтяной технический университет.

Байбурова Минсария Мазитовна, к.т.н., доцент кафедры транспорта и хранения нефти и газа, Альметьевский государственный нефтяной институт.

Исмагилов Искандар Рамилевич, магистрант кафедры проектирования и строительства объектов нефтяной и газовой промышленности, Уфимский государственный нефтяной технический университет.

Гимранов Азат Маратович, аспирант кафедры транспорта и хранения нефти и газа, Альметьевский государственный нефтяной институт.

Kantemirov Igor F., Dr. Sci. (Tech.), Prof., Head of the Department of Design and Construction of Oil and Gas Industry Facilities, Ufa State Petroleum Technological University.

Bayburova Minsaria M., Cand. Sci. (Tech.), Assoc. Prof. of the Department of Transport and Storage of Oil and Gas, Almetyevsk State Oil Institute. Ismagilov Iskandar R., Undergraduate of the Department of Design and Construction of Oil and Gas Industry Facilities, Ufa State Petroleum Technological University.

Gimranov Azat M., Postgraduate Student of the Department of Transport and Storage of Oil and Gas, Almetyevsk State Oil Institute.

2

4

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.