CC BY
11ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ
УДК 620.197.6:621.644.073/. 791
В.Н. Протасов1, e-mail: protasov1935@rambler.ru; О.О. Штырев2; Д.А. Коробов3
1 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный университет нефти и газа (Национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина» (Москва, Россия).
2 ООО «НТЦ «Качество-Покрытие-Нефтегаз» (Москва, Россия).
3 ООО «Ланкор» (Москва, Россия).
Технологические основы обеспечения качества внутренней противокоррозионной раструбно-втулочной изоляции сварных соединений стальных труб с фасонными изделиями трубопроводов с внутренним эпоксидным покрытием
В статье обоснованы существенные преимущества противокоррозионной раструбно-втулочной изоляции сварных соединений стальных труб с фасонными изделиями трубопроводов с внутренним эпоксидным покрытием перед широко применяемой нефтегазовыми компаниями втулочной изоляцией. Использование внутренней раструбно-втулочной изоляции сварного соединения требует применения модернизированных конструкций труб и фасонных изделий. Необходимо, в частности, наличие раструбов на соединяемых концах труб и фасонных изделий трубопроводов. Это требует приварки к соединяемым концам серийно выпускаемых стальных труб и фасонных изделий трубопроводов перед их внутренней изоляцией внутренним эпоксидным покрытием патрубков с раструбами и последующей зачистки сварного шва.
В статье отмечено, что внутреннюю противокоррозионную раструбно-втулочную изоляцию сварного соединения трубы с фасонным изделием трубопровода можно выполнять в трассовых условиях одновременно с проведением сварочных работ при строительстве нефтепромыслового трубопровода. При этом температура окружающей среды должна находиться в диапазоне от -40 до 60 °С.
Ключевые слова: нефтепромысловый трубопровод, труба, фасонное изделие, сварное соединение, внутренняя изоляция соединения, раструбно-втулочная изоляция, технология изоляции.
V.N. Protasov1, e-mail: protasov1935@rambler.ru; O.O. Shtyrev2; D.A. Korobov3
1 Federal State Autonomous Educational Institution for Higher Education "Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University)" (Moscow, Russia).
2 Research and Engineering Center "Quality - Coating - Oil-and-Gas" LLC (Moscow, Russia).
3 Lancor LLC (Moscow, Russia).
Technological Fundamentals of Quality Assurance of Internal Anticorrosive Socket-Sleeve Insulation of Welded Joints of Steel Pipes with Pipe Fittings of Pipelines with an Internal Epoxy Coating
The article substantiates the essential advantages of anticorrosive socket-sleeve insulation of welded joints of steel pipes with pipe fittings of pipelines with an internal epoxy coating over the sleeve insulation widely used by oil and gas companies. The use of internal socket-sleeve insulation of a welded joint requires the use of modernized pipe designs and fittings. It is necessary, in particular, the presence of sockets on the connected ends of pipes and pipe fittings. This requires welding to the joined ends of commercially available steel pipes and pipe fittings before they are internally insulated with an internal epoxy coating of the bell-mouthed sockets and then deburred.
It is noted in the article that the internal anticorrosive socket-sleeve insulation of the welded joint of a pipe with a pipe fitting of the pipeline can be performed in route conditions simultaneously with welding during the construction of an oil field pipeline. In this case, the ambient temperature should be in the range from -40 to 60 °C
Keywords: oilfield pipeline, pipe, fitting, welded joint, internal insulation of the joint, socket-sleeve insulation, insulation technology.
42
№ 9-10 октябрь 2020 ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ
ANTICORROSIVE PROTECTION
К числу существенных недостатков широко используемой нефтегазовыми компаниями внутренней втулочной изоляции сварных соединений стальных элементов нефтепромысловых трубопроводов с внутренним эпоксидным покрытием относится существенное уменьшение проходного сечения в местах соединения, вызывающее значительное повышение гидравлического сопротивления трубопроводов и, как результат этого, значительное снижение их энергоэффективности [1]. В последние годы разработан и успешно прошел испытания на месторождениях ПАО «Газпром нефть» метод внутренней противокоррозионной изоляции бандажной лентой сварных соединений стальных труб с внутренним эпоксидным покрытием, обеспечивающий сохранение проходного сечения трубопровода и герметичность внутренней изоляции сварного соединения труб при высоких давлениях транспортируемой среды, что характерно для систем поддержания пластового давления [2]. Однако этот метод не может быть использован для внутренней противокоррозионной изоляции сварных соединений стальных труб с фасонными изделиями с внутренним эпоксидным покрытием. Для сохранения проходного сечения сварных соединений стальных труб с фасонными изделиями трубопроводов с внутренним эпоксидным покрытием следует применять раструб-но-втулочную изоляцию (рис. 1), имеющую ряд существенных преимуществ перед втулочной изоляцией и успешно прошедшую опытно-промышленные испытания в ПАО «ЛУКОЙЛ». Раструбно-втулочная изоляция сварного соединения стальных труб с фасонными изделиями трубопроводов с внутренним эпоксидным покрытием определяет необходимость использования модернизированных конструкций труб и фасонных изделий. Модернизация заключается в приварке к присоединительным концам стандартных
Рис. 1. Внутренняя противокоррозионная раструбно-втулочная изоляция сварных соединений стальных труб и фасонных изделий трубопроводов с внутренним эпоксидным покрытием [1] Fig. 1. Internal anticorrosive bell-mouthed socket insulation of welded joints of steel pipes and pipe fittings with an internal epoxy coating [1]
Рис. 2. Труба и фасонные изделия трубопроводов с внутренним эпоксидным покрытием модернизированной конструкции с приваренными раструбными патрубками: а) тройник; б) отвод; в) переходник; г) труба; D - наружный диаметр приваренного патрубка, мм; d - внутренний диаметр раструба на свободном конце патрубка, мм; i - длина не изолированной покрытием внутренней поверхности раструба, мм
Fig. 2. Pipe and fittings of pipelines with an internal epoxy coating of a modernized design with welded bell-mouthed socket pipes: a) T-joint; b) elbow; c) reducing pipe; d) pipe; D - outer diameter of the welded socket pipe, mm; d - inner diameter of the faucet at the free end of the socket pipe, mm; i - length of the uninsulated coating of the inner surface of the beUmouth, mm
Ссылка для цитирования (for citation):
Протасов В.Н., Штырев О.О., Коробов Д.А. Технологические основы обеспечения качества внутренней противокоррозионной раструбно-втулочной изоляции сварных соединений стальных труб с фасонными изделиями трубопроводов с внутренним эпоксидным покрытием // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2020. № 9-10. С. 42-45.
Protasov V.N., Shtyrev O.O., Korobov D.A. Technological Fundamentals of Quality Assurance of Internal Anticorrosive Socket-Sleeve Insulation of Welded Joints of Steel Pipes with Pipe Fittings of Pipelines with an Internal Epoxy Coating. Territorija "NEFTEGAS" [Oil and Gas Territory]. 2020;(9-10):42-45. (In Russ.)
ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ
Рис. 3. Защитная втулка в сборе с уплотнительными манжетами и приклеенными к ним упорными кольцами:
1 - защитная стальная втулка с эпоксидным покрытием; 2 - уплотнительная манжета;
3 - теплоизоляция защитной втулки; 4 - упорное кольцо, приклеенное к уплотнительной манжете
Fig. 3. Protective sleeve, complete with sealing cups and stopper rings glued to them: 1 - epoxy coated steel sleeve; 2 - sealing cup; 3 - thermal insulation of the protective sleeve;
4 - stopper ring glued to the sealing cup
Рис. 4. Защитная втулка, установленная в раструб присоединительного конца одного из соединяемых элементов трубопровода:
1 - защитная втулка; 2 - раструбный свободный конец трубопровода
Fig. 4. Protective sleeve installed in the socket of the connecting end of one of the connected
pipeline elements:
1 - protective sleeve; 2 - socket free end of the pipeline
труб и фасонных изделий патрубков того же типоразмера с раструбом на свободном конце. Приварку осуществляют до изоляции труб и фасонных
изделий полимерными покрытиями. После приварки производят зачистку внутренней и наружной поверхностей сварного шва и последующий контроль
качества сварки в соответствии с [3]. На рис. 2 приведены модернизированные конструкции стальных труб и фасонных изделий. Эпоксидное покрытие наносят по всей длине их внутренней поверхности, за исключением концевых участков длиной I = 30...50 мм. Внутреннюю противокоррозионную раструбно-втулочную изоляцию сварного соединения трубы с фасонным изделием трубопровода выполняют в трассовых условиях одновременно с проведением сварочных работ при строительстве нефтепромыслового трубопровода.
Температура окружающей среды при проведении монтажных и сварочных работ должна находиться в диапазоне от -40 до 60 °С. В случае выпадения климатических осадков рекомендуется использование переносного навеса, устанавливаемого на трубопроводе в месте выполнения работ по внутренней раструбно-вту-лочной изоляции сварного соединения для укрытия рабочего персонала и оборудования при изоляционных работах.
Внутренняя поверхность соединяемых раструбных концов трубы и фасонного изделия трубопровода должна быть очищена от загрязнений. Для монтажа соединения трубы с фасонным изделием трубопровода необходимо наличие подъемных механизмов требуемой грузоподъемности, определяемой типоразмером соединяемых элементов.
Перед соединением трубы с фасонным изделием трубопровода извлекают из упаковочной тары защитную втулку в сборе с установленными на ее концевых участках уплотнительными манжетами с приклеенными к ним упорными кольцами (рис. 3). Вводят защитную втулку 1 в раструб на концевом участке трубопровода 2 (рис. 4). На наружную поверхность противоположного конца защитной втулки надвигают раструб 2 присоединяемого элемента трубопровода до упора. При этом зазор между торцами соединяемых раструбов L должен составлять 12-16 мм (рис. 5). Далее центрируют соединяемые раструбы по наружной поверхности с помощью трубного центратора и устанавливают
44
№ 9-10 октябрь 2020 ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ
ANTICORROSIVE PROTECTION
Рис. 5. Защитная втулка, установленная в раструбы присоединительных концов трубы и фасонного изделия:
1 - защитная втулка; 2 - раструбный свободный конец трубопровода
Fig. 5. Protective sleeve, installed in the sockets of the connecting ends of the pipe and fittings: 1 - protective sleeve; 2 - socket free end of the pipeline
3 2 1
Рис. 6. Схема стягивания свариваемых раструбов гидравлическим стягивателем: 1 - втулка с уплотнительными манжетами и упорными кольцами; 2 - соединяемые раструбы; 3 - гидравлическое стягивающее устройство
Fig. 6. Scheme of tightening the welded sockets with a hydraulic pulling device: 1 - sleeve with sealing cups and stopper rings; 2 - connected sockets; 3 - hydraulic pulling device
гидравлический стягиватель на раструбные концы соединяемых элементов трубопровода (рис. 6). Свариваемые раструбы стягивают в осевом направлении гидравлическим стягивателем, причем во время стягивания обеспечивают требуемую величину сварочного зазора L (в соответствии с [4] или технологическим регламентом).
После этого контролируют сборку свариваемых раструбов на соответствие требованиям нормативной документации на сварное соединение. Затем выполняют прихватку раструбов в соответствии с технологической картой сварки, после чего демонтируют трубный центратор и гидравлический стягиватель.
Сварку раструбов и последующий контроль сварного шва выполняют в соответствии с требованиями нормативной документации и [3].
Литература:
1. Протасов В.Н., Коробов Д.А. Обеспечение требуемого уровня качества внутренней противокоррозионной изоляции сварных соединений стальных элементов нефтепромысловых трубопроводов с внутренним эпоксидным покрытием // Территория «НЕФ-ТЕГАЗ». 2018. № 12. С. 48-55.
2. Штырев О.О., Коробов Д.А. Технологические основы обеспечения качества внутренней противокоррозионной изоляции бандажной лентой сварных соединений стальных труб с эпоксидным покрытием нефтепромысловых трубопроводов // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2020. № 7-8. С. 50-54.
3. ГОСТ Р 55990-2014. Месторождения нефтяные и газонефтяные. Промысловые трубопроводы. Нормы проектирования [Электронный источник]. Режим доступа: http:// docs.cntd.ru/document/1200110076 (дата обращения: 29.10.2020).
4. ГОСТ 16037-80. Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры (с изм. 1) [Электронный источник]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200001918 (дата обращения: 29.10.2020).
References:
1. Protasov V.N., Korobov D.A. Goal Quality Assurance of Inner Anti-Corrosive Protection of Welded Joints in Epoxy Coated Steel Pieces of Oilfield Pipelines. Territorija "NEFTEGAS" [Oil and Gas Territory]. 2018;(12):48-55. (In Russ.)
2. Shtyrev O.V., Korobov D.A. Technological Fundamentals of Quality Assurance of Internal Anticorrosive Insulation with Bandage Tape for Welded Joints of Steel Pipes with Epoxy Coating of Oil Field Pipelines. Territorija "NEFTEGAS" [Oil and Gas Territory]. 2020;(7-8):50-54. (In Russ.)
3. National Standard (GOST R) 559902014. Oil and Gas-Oil Fields. Field Pipelines. Design Codes. Weblog. Available from: http://docs.cntd. ru/document/1200110076 [Accessed 29th October 2020]. (In Russ.)
4. Interstate Standard (GOST) 16037-80. Welded Joints in Steel Pipelines. Main Types, Design Elements and Dimensions. Weblog. Available from: http://docs.cntd.ru/ document/1200001918 [Accessed 29th October 2020]. (In Russ.)
