Технология ремонта магистрального газопровода

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)»

 

 

 

 

Кафедра: "Техника для строительства и сервиса нефтегазовых комплексов и инфраструктур"

 

 

 

 

 

 

Реферат

на тему: «Технология ремонта магистрального газопровода»

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверил

к.т.н., доцент кафедры

Семкин Д.С.

 

Выполнил

студент группы СНГб-11Т1

Третьяков А.С.

 

 

 

 

 

 

ОМСК-2014

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………...3

1.Технология  капитального  ремонта  газопроводов……...…………………...5

1.2 Методы производства  ремонтных работ…………………………………….6

2. Охрана окружающей среды…………………………………………………..13

3.Общие положения стандарта  СТО Газпром 2-2.3-231-2008 ………...……..15

Заключение…………………………………….…………………………………16

Список использованных источников…………………………………………...18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

        Безаварийная работа и удлинение срока службы магистральных трубопроводов в основном зависят от своевременно и качественно проведенного капитального ремонта. В последние годы объем капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов значительно увеличился. Многие газопроводы в России изношенны и нуждаются в проведении квалифицированных ремонтных работ. Безопасная работа трубопроводов это  не только постоянная  прибыль  газодобывающих компаний, но и здоровье людей и защита окружающей среды.

        В настоящее время при ремонте газопроводов используются лишь современные технологии, отвечающие  последнему слову техники и безопасности, поэтому любая неисправность в работе газопровода  устраняется в кратчайшие сроки. Данные технологии значительно понижают стоимость работ, позволяют проводить ремонт с большой оперативностью и высочайшим уровнем качества. Ремонт газопровода с применением бестраншейных технологий снижает риск повреждения существующих коммуникаций, увеличивает пропускную способность новых участков трубопроводов.

        Своевременное техническое обслуживание газопровода – это залог его долгого, бесперебойного и надежного функционирования. Эксплуатация газопровода предусматривает периодическое проведение осмотров, профилактических работ и ремонта. Все эти операции необходимы для выявления и устранения возможных утечек газа. Данные работы включают в себя проверку давления внутри газопроводной системы, проверку загазованности камер, колодцев, подземных сооружений, выявление и устранение закупорок, проверка и текущий ремонт труб и газовой арматуры.Существующая организация ремонтных работ не в полной мере соответствует тем задачам, которые поставлены перед отраслью. Поэтому совершенствование организации производства работ является одним из важных направлений повышения эффективности ремонтно-строительных подразделений и, следовательно, повышения производительности труда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

             

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Технология капитального ремонта газопроводов

          Капитальный ремонт газопровода необходим при возникновении достаточно серьезных неисправностей, угрожающих безопасности функционирования всей системы в целом. При капитальном ремонте полностью заменяют поврежденные участки газопровода, ремонтируют или заменяют арматуру, восстанавливают или заменяют нарушенные системы изоляции, ремонтируют колодцы, средства защиты и т.д. Нередко пришедшие в негодность чугунные газопроводы при капитальном ремонте меняют на современные стальные трубопроводы. После окончания ремонта газопровод должен быть подвергнут испытанию на прочность и плотность давлением воздуха в соответствии с нормами, указанными в «Правилах безопасности в газовом хозяйстве»

          Перед началом ремонта газопровод освобождается от газа и на нем устанавливается металлическая заглушка. В зависимости от характера повреждений производят местную разделку дефекта до здорового металла с последующей заваркой или замену дефектного участка. При замене дефектного участка должны применяться трубы, изготовленные из хорошо сваривающихся малоуглеродистых и низколегированных мартеновских сталей. При этом максимальное содержание в сталях углерода не должно превышать 0,27%. Соединять трубы, как правило, необходимо сваркой. Резьбовые и фланцевые соединения допускаются в местах установки арматуры, компенсаторов и контрольно-измерительных устройств. Внутрицеховые газопроводы должны проходить планово-предупредительный ремонт один раз в год.

 

 

 

 

 

 

1.2 Методы производства  ремонтных работ

Капитальный ремонт магистральных газопроводов включает проведение комплекса ремонтно-строительных работ с целью восстановления проектных характеристик линейной части эксплуатируемого газопровода в плановом порядке на основе специально разработанной проектно-сметной документации. Поэтому капитальный ремонт на действующих газопроводах следует рассматривать как процесс восстановления основных фондов, направленный на обеспечение срока службы газопроводов.

Прежде всего, представляется необходимым провести анализ существующих технологических схем в увязке с различным технологическим набором работ по принятым в настоящее время основным наборам.Первый набор: вскрытие, снятие старой изоляция, нанесение новой изоляции, укладка и засыпка газопровода. Второй набор: вскрытие, снятие старой изоляции, восстановление стенки трубы нанесение новой изоляция, укладка и засыпка газопровода. Третий набор: вскрытие, вырезка участка, врезка нового участка, укладка и засыпка участка газопровода (здесь возможно применение труб заизолированных в заводских или базовых условиях, с последующей изоляцией зоны сварных стыков в трассовых условиях).

Общее рассмотрение указанных технологических наборов позволяет исключить из дальнейшего подробного исследования третий набор, так как он по технической схеме почти повторяет процесс сооружения нового газопровода. Конкретных методов производства работ по капитальному ремонту линейной части магистральных газопроводов с привязкой к конкретным природно-климатическим условиям и техническому оснащению передвижных ремонтно-строительных колонн в отечественной и зарубежной практике существует более 20.

Однако наиболее часто применяются на практике капитального ремонта газопроводов следующие технологические схемы.

Схема первая. Газопровод вскрывается на участке установленной длины (от 100 м до 2-3 км), вырезается из нитки, поднимается на бровку траншеи с одновременной укладкой на лежки на расстоянии не менее 1, 5-2,0 м от траншеи. Работы по снятию старой изоляции и нанесению нового изоляционного покрытая выполняются механизированным способом. После восстановления стенки трубы и изоляции газопровод укладывается на подготовленную траншею и засыпается.

Схема вторая. Газопровод вскрывается на участке небольшой протяженности - до 500-800 м, приподнимается в траншее на высоту до 1 .0-1,5 м и вновь укладывается на подведенные под него лежки высотой не менее 0,4-0,5 м. Отремонтированный участок газопровода еще раз поднимается на высоту до 0,2-0 ,З м над лежками и лежки убирают, а газопровод окончательно опускают на дно траншея и засыпают.

Схема третья. Участок газопровода значительной протяженности (не менее 800-1000 км) вскрывается, газопровод без вырезания из нитки поднимается и укладывается на лежки на бровке траншеи на расстоянии I ,5-2 ,0 м от траншеи. После очистки газопровода от старой изоляция, восстановления стенки тру (при необходимости) и нанесения нового изоляционного покрытия газопровод укладывается в подготовленную траншею и засыпается.

Схема четвертая. Газопровод вскрывается на участке значительной протяженности до 500-800 м, в начале участка на небольшой длине приподнимается над траншеей, на газопроводе устанавливаются троллейные подвески и разъемные очистная и изоляционная машины. Производство работ аналогично совмещенному способу выполнения изоляционно-укладочных работ при прокладке магистральных трубопроводов.

Схема пятая. Аналогична схеме четвертой, но с разрезкой газопровода в начале вскрытого участка для насадки троллейных подвесок и неразъемных очистной и изоляционной машин.

Схема шестая. На отдельном участке газопровода прокладывается в соответствии с действующими нормативными документами лупинг, длина которого соответствует длине подлежащего ремонту участка. Участок вскрывается, поднимается и выкладывается на бровке траншеи, где очищается от старой изоляции и подвергается отбраковке с целью частичного использования труб после восстановления их стенки для ремонта других участков газопровода.

Схема седьмая. Выборочный ремонт участка магистрального газопровода. Специальными приборами (например, прибором ИПИ-76-искатель повреждения изоляции) определяется и фиксируется по пикетам качество изоляционного покрытия; устанавливаются участия газопровода, подлежащие ремонту с заменой изоляционного покрытия.

Схема восьмая. Ремонтируемей участок газопровода разбивается на захватки длиной по 10-15 м в зависимости от диаметра газопровода. Вначале вскрываются нечетные участки с подкапыванием под трубу на 0,3-0,4 м, ремонтируются, затем засыпаются, после этого вскрываются и ремонтируются четные участки (или наоборот).

Капитальный ремонт ЛЧМГ (линейная часть магистрального газопровода) производится следующими методами:

I метод - ремонт газопровода  методом сплошной переизоляции. Может осуществляться в траншее (рисунок 1) или с подъемом на  берму траншеи;

II метод - замена участка  газопровода на участок из  новых труб с демонтажем старого*;

III метод - выборочный ремонт  локальных участков газопровода  по данным диагностики.

* Производится, как правило, с предварительной параллельной  прокладкой нового участка.

 

1 - бульдозер; 2 - вскрышной экскаватор; 3 - подкапывающая машина; 4 - трубопровод; 5 - трубоукладчик; 6 - машина предварительной очистки; 7 - электростанция; 8 - пост отбраковки труб; 9- сварочный пост; 10 - лаборатория контроля качества сварных соединений; 11 - инвентарные опоры;12 - машина окончательной очистки; 13 - оборудование подогрева трубопровода; 14 - грунтовочная машина; 15 - изоляционная машина; 16 - лаборатория контроля качества изоляционного покрытия; 17- машина для подсыпки и подбивки грунта под трубопровод; 18 - экскаватор засыпки

Рисунок 1 - Принципиальная технологическая схема капитального ремонта газопровода в траншее.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 - бульдозер; 2 - вскрышной экскаватор; 3 - трубопровод; 4 - трубоукладчик; 5 - электростанция; 6- машина предварительной очистки; 7 - пост отбраковки труб; 8 - сварочный пост; 9 - лаборатория контроля качества сварных соединений; 10 - инвентарные опоры; 11 - машина окончательной очистки; 12 - оборудование подогрева трубопровода; 13 - грунтовочная машина; 14 - изоляционная машина; 15 - лаборатория контроля качества изоляционного покрытия; 16 - экскаватор засыпки

Рисунок 2 - Принципиальная технологическая схема капитального ремонта газопровода на берме траншеи.

 

Рисунок 3 – Укладка газопровода

 

Ремонт газопровода по I методу (6.1.1) осуществляется в следующей технологической последовательности:

- уточнение оси газопровода;

- снятие плодородного  слоя почвы, перемещение его во  временный отвал и планировка  трассы в зоне действия ремонтно-строительного  потока;

- вскрытие газопровода;

- удаление старой изоляции  с поверхности участка газопровода;

- отбраковка труб - определение  мест расположения, типа и параметров  дефектов труб и сварных соединений  и при необходимости их ремонт  или замена;

- подготовка поверхности  участка газопровода перед нанесением  нового изоляционного покрытия;

- нанесение грунтовки;

- нанесение нового изоляционного  покрытия;

- укладка газопровода  на дно траншеи, балластировка  газопровода (при необходимости);

- засыпка отремонтированного  газопровода;

- восстановление средств  ЭХЗ (КИП, анодные заземления и  т.д.) и знаков закрепления трассы;

- техническая рекультивация  плодородного слоя почвы.

Технология производства работ по II методу аналогична технологии строительства нового газопровода.

Работы при параллельной прокладке участка осуществляются в два этапа:

- на первом этапе прокладывается  новый участок газопровода параллельно  действующему;

- на втором этапе новый  участок подключается к действующему  газопроводу.

При этом возможны два варианта подключения:

а) при невозможности остановки работы участка действующего газопровода подключение осуществляется с использованием технологии врезки под

давлением в действующий .б) отключается действующий участок газопровода, и после освобождения газа новый участок подключается к действующей системе.

Заменяемый участок газопровода подлежит демонтажу, включая очистку, отбраковку разрезку и складирование.

         Ремонт газопровода по III методу. При ремонте газопроводов, временное отключение которых невозможно, используется технология врезки под давлением. При использовании этой технологии возможен вариант временной прокладки параллельного участка газопровода, в том числе меньшего диаметра, проведение необходимого объема ремонтных работ на отключенном участке действующего газопровода с последующим демонтажем параллельного участка.

         Для соблюдения технологической последовательности и обеспечения высокого качества ремонта газопроводов при производстве работ используется специализированное технологическое оборудование.

Применение данных методов позволяет успешно ремонтировать разнообразные дефекты труб на значительных участках, а так же значительно увеличивать сроки службы газопровода и улучшать его пропускную способность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4 – Укладка газопровода, с последующим нанесением изоляционного покрытия

 

2. Охрана окружающей среды

        Охрана окружающей среды при капитальном ремонте ЛЧМГ выполняется в соответствии с проектом производства работ и необходима для полного исключения или сведения к минимуму ущерба природным земельным ресурсам, освоенным земельным ресурсам, природным водным ресурсам, атмосферному воздуху, недрам, растительности, животному миру, ландшафтам, заповедникам и заказникам, существующим зданиям и сооружениям.

        Основными работами по охране окружающей среды при капитальном ремонте ЛЧМГ являются:

- рекультивация сельскохозяйственных  угодий;

- восстановление гидрологического  режима постоянных водотоков - поверхностных  и грунтовых;

- техническая рекультивация - предотвращение  водной и ветровой эрозии;

- биологическая рекультивация  в пределах полосы отвода - при  нарушении почвенного и растительного  покрова;

- термоизоляция многолетнемерзлых  грунтов на участках трассы  с нарушением почвенно-растительного  покрова более 30 % от площади полосы  отвода для производства работ  по капитальному ремонту ЛЧМГ;

- возведение специальных сооружений - водопропусков (в том числе из  труб), подпорных стенок и горных  каналов, водосборных лотков и  др.;

- удаление неиспользованных конструкций, материалов, строительного мусора  и порубочных остатков.

       С целью уменьшения нарушений окружающей среды все ремонтно-восстановительные работы выполняются в пределах полосы отвода и специально отведенных площадок трубосварочных и трубоизоляционных баз и др. На всех этапах капитального ремонта ЛЧМГ выполняются мероприятия, предотвращающие:

- развитие неблагоприятных рельефообразующих  процессов;

- изменение естественного поверхностного  стока;

- загорание естественной растительности  и торфяников;

- захламление территории строительными  и прочими отходами;

- разлив горючесмазочных материалов, слив отработанного масла, мойку  автомобилей в неустановленных  местах и т.п.

        При производстве ремонтных работ необходимо выполнять требования охраны окружающей среды, изложенные в следующих нормативно-правовых документах:

- Федеральный закон «Об охране окружающей среды» [37];

- Земельный кодекс Российской Федерации [38];

- Лесной кодекс Российской Федерации [39];

- Градостроительный кодекс Российской Федерации [3];

- Федеральный закон «О государственном земельном кадастре» [40];

 

 

 

 

3.Общие положения стандарта СТО Газпром 2-2.3-231-2008 

 

        Стандарт устанавливает основные положения к производству работ при капитальном ремонте участков линейной части газопроводов с использованием различных организационно-технологических методов и средств выполнения ремонтно-восстановительных работ, включая сплошную замену труб на ремонтируемом участке, масштабную переизоляцию с частичной заменой труб, а также выборочный ремонт дефектных участков по данным различных методов диагностики их технического состояния.

        К капитальному ремонту линейной части газопроводов относятся работы, не затрагивающие основные проектные показатели объектов (вид транспортируемого продукта, рабочее давление и производительность газопроводов), связанные с восстановлением изношенного оборудования, отдельных узлов, конструкций или их заменой, а также по восстановлению технических и эксплуатационных характеристик объектов транспорта газа, в том числе:

а) замена труб или участков газопроводов, дальнейшая эксплуатация которых невозможна;

б) замена участков газопроводов в связи с изменением их категорийности;

в) замена изоляционного покрытия труб в трассовых или заводских (базовых) условиях;

г) устранение дефектов и ремонт труб и сварных соединений, в том числе по результатам диагностики (внутритрубная дефектоскопия, электрометрические обследования и др.),

д) прокладка трубопровода параллельно участку, подлежащему ремонту с включением его в работу и демонтажем дефектного участка без изменения трассы;

е) замена линейных крановых узлов, в том числе с переносом их из зон повышенной опасности, замена соединительных деталей;

ж) ремонт переходов через искусственные и естественные препятствия (автомобильные железные дороги и др.), включая восстановление, удлинение или установку защитных футляров газопроводов;

з) устройство подъездных и вдольтрассовых проездов для производства ремонтных работ;

и) разработка карьеров и заготовка минерального грунта для производства ремонтных работ на газопроводах;

к) восстановление проектного положения газопровода или его технических характеристик;

л) восстановление и устройство балластировки газопроводов;

м) снятие дополнительных напряжений на участках газопроводов, проходящих в сложных рельефных, геологических и гидрологических условиях (обводненные и заболоченные участки, участки с проявлением карстовых и оползневых явлений, участки на многолетнемерзлых грунтах и др.);

н) восстановление объектов обустройства линейной части МГ (тоннельные переходы, водопропуски, переезды, пересечения с коммуникациями, знаки ограждения, мелиоративные работы и т.д.);

о) комплекс работ по ликвидации древесно-кустарниковой растительности, включая ее рубку, утилизацию порубочных остатков и химическую обработку;

п) работы, связанные с обеспечением проведения внутритрубной диагностики, включая:

- замену или временную установку  устройств для ввода и вывода  средств диагностики;

- замену локальных неравнопроходных  участков газопровода на равнопроходные, неравнопроходной линейной запорной  арматуры на равнопроходную, в  том числе с прилегающими равнопроходными  участками газопровода для изменения  их категории;

- замену участков газопроводов  с радиусом кривизны менее 5 D (где D - диаметр);

р) замена дефектных участков газопровода, ЗРА и СДТ, а также выполнение врезок газопроводов-отводов, перемычек, байпасных линий, в том числе с применением технологии врезки под давлением;

с) комплекс работ по обеспечению перекачки газа из газопровода в газопровод при подготовке к ремонтным работам;

т) работы по приведению ЛЧМГ в соответствие с требованиями действующих нормативных документов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Современные технологии восстановления эксплуатационных параметров трубопроводов в мире развиваются в направлении совершенствования каждой стадии процесса ремонта.

Так, на сегодня доминирующее положение занимает совершенствование процесса снятия старого изоляционного покрытия и подготовки трубы к нанесению нового, а также соблюдение условий его нанесения с последующей проверкой качества покрытия, совершенствование самих изоляционных материалов, а также взаимозависимость этих процессов для качества ремонта.

В зарубежной практике восстановления эксплуатационных параметров трубопроводов разрабатываются методы ремонта отдельных участков трубопроводов и выявленных дефектов трубы выборочным методом, с использованием муфт, без широкомасштабного вскрытия траншеи и замены трубы и без остановки эксплуатации трубопроводов, т.е. менее дорогостоящие, более практичные и эффективные. Замене подлежат только трубы с очень серьезными повреждениями, которые не удается полностью восстановить известными методами (заваркой каверн, наплавкой, бандажированием специальными хомутами с композитными материалами и т.п.).

Кроме того, зарубежные компании применяют опыт предварительного опробования методов, испытания материалов, оборудования и других составляющих процесса восстановления трубопровода применительно к каждому отдельному проекту ремонта трубопровода.

Большое значение придается выбору и использованию оборудования, соответствующего свойствам и необходимой технологии нанесения применяемого в каждом отдельном случае изоляционного материала.

Исследование тенденций в развитии технологий ремонта

магистральных трубопроводов позволяет сделать вывод, что оригинальные и относительно универсальные методы ремонта разрабатываются сравнительно редко и их развитие идет по пути совершенствования в уже созданных направлениях, таких как повышение их надежности, безопасности, универсальности относительно устраняемых дефектов, увеличение диаметров ремонтируемых трубопроводов, сохранение транспортировки продуктов при ремонте, увеличение ремонтируемой зоны трубопровода, более обоснованное применение выборочного ремонта, сокращение подготовительных операций перед ремонтом, отсутствие необходимости снижать давление в трубопроводе, уменьшение или полное отсутствие сварочных работ на поврежденном трубопроводе, минимальное вмешательство в нормальную работу трубопровода, применимость метода при ликвидации широкого спектра повреждений, экономичность как при выполнении ремонта, так и при дальнейшем обслуживании трубопровода, ремонта, восстанавливающего целостность трубопровода на длительный срок, применение более технологичных для ремонта и последующей эксплуатации материалов, увеличение параметров давления и диапазона температур для применения метода ремонта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованных источников

 

1. Оптимальные методы организации капитального ремонта магистральных газопроводов / Т.Н. Абасова, Н.Х. Халлыев, Т.Н. Шпагина. М.: ВНИИЭгазпром, Обзорная информация. Сер. Транспорт и хранение газа. – 1986. Вып. 1. 48с.
2. Восстановление эксплуатационных параметров магистральных трубопроводов / Будзуляк Б.В., Халлыев Н.Х., Селиверстов В.Г., Салюков В.В., Парфенов А.И., Куприна Н.Д., Алексашин С.П. М.: ИРЦ Газпром, Обзорная информация. Сер. Транспорт и хранение газа. – 1999. 81с.
3. Ремонт трубопроводов за рубежом без отключения и замены дефектного участка / Селиверстов В.Г., Куприна Н.Л., Алексашин С.П. – М., 2000. – с. 31 - 38.
4. Оптимизация планирования капитального ремонта магистральных трубопроводов / Лисин Ю.В., Бахтизин Р.Н., Богданов Р.М. и др. // Газовая промышленность 1999 г. июль с. 51 – 53.