Технология ремонта дефектов на подводных переходах магистральных газопроводов сваркой в кессоне с последующим усилением гидромуфтой Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

ТРУБОПРОВОДЫ

А.Н. Хабибуллин, Г.И. Бобов

ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА ДЕФЕКТОВ НА ПОДВОДНЫХ ПЕРЕХОДАХ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ СВАРКОЙ В КЕССОНЕ С ПОСЛЕДУЮЩИМ УСИЛЕНИЕМ ГИДРОМУФТОЙ

В связи со значительной степенью старения газотранспортной системы возникает необходимость проведения большого объема планово-восстановительных работ как на линейной части, так и на участках, пересекающих водные преграды. Проведение внутритрубной дефектоскопии на подводных переходах (ПП) выявляет крайне опасные дефекты, такие как: дефекты геометрической формы (гофры, вмятины), дефекты металла (коррозионные, механические растрескивание, расслоение металла, стресс-коррозию) и т. д.

Среди различных методов ремонта дефектных участков подводных трубопроводов в настоящее время наиболее распространенными являются:

• замена дефектного участка подъемом трубопровода на поверхность;

• переукладка подводного перехода;

• использование шпунтовых конструкций для крепления стенок котлована с последующим осушением и врезкой новой «катушки»;

• использование шахтных колодцев для врезки «катушек»;

• вышлифовка незначительных дефектов гидравлическим или пневмо-инструментом с использованием водолазного труда;

• ремонт дефектных участков с помощью стальных гидромуфт МПСС или ПГМ и композитных муфт ПКСМ.

ООО «Подводсервис» более 8 лет выполняет работы по диагностике, проектированию и ремонту подводных переходов газонефтепроводов, а также весь комплекс работ по приборно-во-долазным обследованиям и техничес-

кому надзору. В связи с постоянно увеличивающимися требованиями к обеспечению надежности подводных переходов, качеству применяемых материалов и технологии проведения ремонтов специалисты общества постоянно следят за современными тенденциями в развитии науки и техники и используют в работе наиболее прогрессивные и современные методы ремонта и обследования.

На сегодняшний день нами отлажена технология изготовления гидромуфт МПСС на отечественных заводах. Наработан успешный опыт по ремонту дефектных участков газопроводов диаметрами от 530 мм до 1420 мм на глубинах более 20 м. Разработаны и согласовываются необходимые нормативные документы.

Также внедрена и успешно применяется технология остановки процессов коррозии на подводных участках трубопроводов или участков переменного смачивания установкой подводной антикоррозионной системы

Sea Shield 2000 HD. Однако в настоящий момент регламентированные и применяемые в ОАО «Газпром» методы ремонта дефектных участков на подводных переходах имеют ряд ограничений по применению и позволяют ремонтировать не все существующие дефекты. В некоторых случаях проведение ремонта на подводных переходах возможно только переукладкой нового дюкера. Для расширения возможностей ремонтных технологий, диапазона и параметров, допустимых к ремонту дефектов, нами были начаты и продолжают проводиться работы по разработке и внедрению новых технологий ремонта соответствующего подводного оборудования и оснастки. Совместно с ООО «Тюментрансгаз» и ООО «ВНИИГАЗ» разработана технология ремонта ручной дуговой сваркой (наплавкой) несквозных дефектов труб и сварных соединений ПП в специализированном кессоне под повышенным давлением в среде защитных газов с

\\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\

№ 11 \\ ноябрь \ 2006

последующим усилением места ремонта гидромуфтой МПСС. Специализированный подводный кессон Захарова (СПКЗ — по имени конструктора кессона А.Н. Захарова) представляет собой открытый водолазный колокол, выполненный в виде металлического короба. Сварка, а также другие виды ремонтных работ, осуществляются находящимся внутри СПКЗ водолазом-сварщиком в водолазном снаряжении. В результате вытеснения воды из внутреннего пространства корпуса СПКЗ

сварка производится в «сухой» среде с применением унифицированных сварочного оборудования и методов ремонта, включая подогрев поверхности перед сваркой и термообработку сварочного шва после ее завершения. Кессон оборудован системой вентиляции, что предотвращает задымление корпуса и не приводит к уменьшению видимости в процессе сварки. Сварочные работы в кессоне производятся под повышенным давлением в среде защитных газов, что обеспечивает взрывобезопасную среду при прове-

дении работ. Сварка МТ внутри СПКЗ может производиться любым известным методом сварки. Все процессы, проводимые в кессоне, осуществляются под 100%-ным видеоконтролем с возможностью видеозаписи. На производственной базе ООО «Под-водсервис» были проведены экспериментальные работы по определению наиболее оптимальных сварочных материалов и оборудования, последовательности подготовительных и сварочных работ, а также параметров и режимов сварки (наплавки) ремонтных участков. В рамках подготовки к применению в Аттестационном центре «Газпром» была проведена исследовательская и производственная аттестация ремонтной сварочной технологии внутри кессона в среде защитных газов, проведена аттестация водолазов-сварщиков, получено свидетельство НАКС на данную технологию. Тем самым была подтверждена готовность ООО «Под-водсервис» к проведению ремонтных сварочных работ в камере кессона. Данная технология была успешно применена в сентябре 2006 года для ремонта в ООО «Тюментрансгаз». По результатам проведенной внутритрубной дефектоскопии на подводном переходе через р. Обь газопровода Ямбург-Елец 2 на глубине 8м был обнаружен

Муфта подводная стальная стягивающаяся (МПСС)

120мм

П4:50

(№1

"С"

2560мм

460мм

(№2)

700мм

(№3)

(№4)

П10:00

Характеристика дефектов

№1 Коррозионное растрескивание длина 120мм ширина 5мм глубина Змм (20%) ориентация 221 (7ч:20м) №2 Коррозионное растрескивание длина 2560мм ширина 60мм глубина 8мм (51%) ориентация 281 (9ч20м) №3 Коррозионное растрескивание длина 460мм ширина 20мм глубина 7мм (45%) ориентация 207 (7ч00м) №4 Коррозионное растрескивание длина 700 мм ширина 30мм глубина 6мм (38%) ориентация 220 (7ч20м)

WWW.NEFTEGAS.INFO

\\ ТРУБОПРОВОДЫ \\ 53

ТРУБОПРОВОДЫ

ряд критических дефектов, такие как значительные скопления язвенной и ручейковой коррозии, коррозийное растрескивание, трещины и задиры. Повреждения достигали от 15 до 60% от толщины стенки трубопровода, длиной до 1,6 м. Дальнейшая эксплуатация трубопровода без ремонта была невозможна, а выполнение ремонта данных дефектов существующими методами не представлялось возможным. В связи с этим совместно со специалистами ООО «Тюментрансгаз» было принято решение о проведении ремонта с использованием ручной сварки методом наплавки в «кессоне» с последующим укреплением отремонтированных участков гидромуфтами МПСС. Проведенный водолазами дополнительный дефектоскопический контроль неразрушающими методами контроля (ультразвуковой, электромагнитный ACFM) подтвердил наличие дефектов, выявленных внутритрубной дефектоскопией. Уточнение параметров дефектов показало, что максимальная длина дефекта составляет 2560 мм с глубиной до 8 мм (51% от толщины стенки). Работы по ремонту производились в камере кессона с последовательной выборкой дефектных участков и дальнейшей наплавкой ручной электродуговой

сваркой. Проведение ремонта методом сварки наплавкой производилось под постоянным видеоконтролем, процессы выборки дефекта, сварки, вышлифовки, а также уже отремонтированные участки подвергались 100%-ному дефектоскопическому контролю. Качество сварных соединений подтверждено заключениями лаборатории неразрушающего контроля. Для упрочнения отремонтированных участков и введения данного участка в эксплуатацию предусматривалась установка двух гидромуфт МПСС, которые полностью перекрывают дефектные участки.

Таким образом, наиболее перспективной технологией ремонта дефектов подводных переходов магистральных трубопроводов является ремонт с установкой стальных гидромуфт в комбинации с использованием подводной сварки в кессоне. Данная технология позволяет перевести дефекты недопустимые к ремонту гидромуфтой в разряд допустимых, а также расширяет возможности по ремонту более протяжённых дефектов. В настоящее время на данную технологию в рамках выполнения работ по программе НИОКР «Газпром» разрабатывается стандарт ОАО «Газпром». Положительный опыт работ по сварке в кессоне позволит нам решить задачи по

перенесению с линейной части трубопроводов всех разрешенных сварочных технологий на подводные переходы с использованием подводной камеры «кессон». На этом пути мы видим первостепенную задачу в создании кессона, полностью изолирующего по всей окружности трубопровода, внутри которого возможно проведение монтажных и сварочных работ по ремонту сварными муфтами и замена катушек. К основным отличиям СПКЗ от применяемых в настоящее время кессонов шахтного типа можно отнести следующее:

• Незначительная масса. Установка и транспортировка не требует использования тяжелых грузоподъемных механизмов, что дает возможность применения на несудоходных реках. В процессе установки не создается дополнительного воздействия на трубопровод.

• Габаритные размеры. При установке камеры на трубопровод не возникает парусности и дополнительных изгибающих (выкручивающих) усилия в трубе, что позволяет работать на больших течениях. Для установки на трубопровод требуется незначительных размеров котлован, что, в свою очередь, позволяет сократить сроки и объем земляных работ.

• Конструктивные особенности. Применение камеры кессона возможно для различных диаметров подводных переходов газопроводов(от 325 до 1420 мм) на глубине до 60 м.

ПРДВИДСЕРВИС

ООО «ПОДВОДСЕРВИС»

117556, г. Москва, Черноморский бульвар, д. 4 тел.: +7 (495) 355-91-48 факс: +7 (495) 355-90-92 e-mail: [email protected] www.podvodservis.ru

ввлввпсервис

ООО «Подводсервис» создано в 1998 году как предприятие по выполнению подводно-технических работ. Производственно-технические базы «Подводсервис» находятся в Москве, Тольятти, Югорске, Великих Луках

Основными заказчиками ООО «Подводсервис»

являются подразделения ОАО «Газпром», ОАО «АК «Транснефть»

Основные виды выполняемых работ:

• Капитальный ремонт подводных трубопроводов:

- монтаж муфт на дефектные участки подводных переходов трубопроводов;

- переукладка;

- подсадка;

- защита от размывов;

• Работы по восстановлению и ремонту изоляционных покрытий под водой с применением антикоррозионной системы Sea Shield 2000 HD, Chemi -Tech U.W. и других;

• Капитальный ремонт изоляционных покрытий на переходах «земля - воздух» магистральных трубопроводов;

• Берего- и дноукрепление;

• Технический надзор за капитальными ремонтами, реконструкцией, новым строительством подводных трубопроводов;

• Полное диагностическое обследование гидросооружений: подводных переходов трубопроводов, берего-укреплений, акваторий, морских нефтедобывающих платформ, эстакад, плавсредств;

• Проектно-изыскательские работы по ремонту подводных переходов магистральных трубопроводов;

ООО «ПОДВОДСЕРВИС»

117556, г. Москва. Черноморский бульвар, д 4 Теп. (495} 355-91-48; 355-90-92

www.potfvadsefvls.ru е-шаИ: [email protected]

/

i ш

I - К Л

м ш

ЛШ* гг

Регистровое обследование морских и речных судов на плаву;

Подводная электромагнитная, ультразвуковая и магнитопорошковая дефектоскопия, толщинометрия металлоконструкций и изоляционных покрытий под водой;

Подводная фото и видеосъемка;

Эксклюзивный дистрибьютор фирмы Premier Coatings Ltd. (Великобритания), ADREM — производителей антикоррозионных защитных покрытий для всех видов металлоконструкций

Я?' J wga^i

fcL