1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Какие материалы используют для ремонта нефтегазовых трубопроводов?

Содержание

Говорим про трубопроводы и методы их ремонта

Трубопроводы, их виды и особенности, а также методы их ремонта – тема нашего сегодняшнего материала. Своей компетенцией в данном вопросе с нами и нашими читателями поделился специалист одной из профильных белорусских компаний.

Трубопроводы – инженерные сооружения, с помощью которых осуществляется транспортировка различных веществ (жидкости, газы, растворы и т.п.). Трубопроводы применяются в самых разных сферах, поэтому имеют различные параметры. Часто они приходят в негодность и требуют обслуживания.

По словам нашего сегодняшнего собеседника, приводящего в пример данные собственного предприятия, диагностирование трубопроводов осуществляет специализированных компаниях имеющая лицензию.

Классификация

В зависимости от давления транспортируемого вещества:

От агрессивности транспортируемых веществ:

Исходя из места расположения:

По способу расположения:

По материалу исполнения:

Разделение на группы и категории

Все трубопроводы делятся на три группы (А, Б, В) и подгруппы (а, б, в), а также пять категорий (I, II, III, IV, V).

Группы разделяют транспортируемые вещества по степени опасности: пожароопасность, взрывоопасность, вредность.

Категории позволяют разделить транспортируемые вещества, исходя из их давления и температуры.

Диагностика

Обязательная составляющая эксплуатационных мероприятий – диагностирование технологических трубопроводов, которое включает:

  • контроль состояния и толщины материала трубопровода;
  • контроль сварных швов;
  • капиллярный контроль;
  • ультразвуковую проверку кольцевых сварных швов;
  • проверку вертикальных и горизонтальных отметок;
  • вибродиагностический контроль;
  • иные виды наблюдений.

Ремонт

Способы, позволяющие выполнить ремонт трубопроводов:

  1. Замена дефектного участка.
  2. Герметизация места повреждения снаружи.
  3. Герметизация места повреждения изнутри.
  4. Ремонт «труба в трубе».
  5. Смежные технологии: «чулок», U-лайнер.

Замена дефектного участка – самая распространенная технология ремонта. Как правило, этот способ применяется при наличии больших повреждений или существенного износа отдельного участка. Проще использовать этот способ на открытых трубопроводах. Данная технология весьма дорогостоящая и не всегда применима, однако, является эффективной при необходимости проведения экстренных работ.

Второй способ ремонта применяется, когда необходимо быстро локализовать утечку без замены полностью участка трубопровода. Здесь могут использоваться разные приспособления: металлические хомуты, муфты или иные прижимные устройства. В качестве уплотнителя могут использоваться резиновые прокладки, полимерные материалы, липкая лента, металлы. Если необходимо устранить мелкую трещину – применяется сварка. При этом большое распространение получил метод «холодной» сварки.

Третий вариант – это также устранение локальной утечки путем восстановления герметичности трубы, однако все работы выполняются изнутри. В трубу вводятся специальные вкладыши, кольцевые уплотнители, втулки. Другой вариант – нанесение на внутреннюю поверхность трубы восстанавливающего покрытия.

Четвертый способ ремонта – «труба в трубе» – является относительно дешевым (по сравнению с предыдущими тремя). Принцип этого метода заключается во введении внутрь поврежденного трубопровода новой трубы меньшего диаметра. Однако он имеет присущий только ему недостаток – уменьшение сечения трубопровода. При ремонте криволинейных участков вместо металлической используется гофрированная труба.

Существуют еще смежные технологии. Например, протягивание специального рукава или чулка, который с помощью клея или полимерных материалов прижимается к стенкам трубы изнутри – так называемая «чулочная технология». Другой вариант – технология «U-лайнер», которая заключается в том, что внутрь трубы на поврежденном участке вводится U-образная (или другой формы) полиэтиленовая плеть. В последствии под воздействием температуры она становится пластичной и облегает трубу изнутри.

По словам нашего приглашенного эксперта, какой бы способ ремонта не применялся, после окончания всех ремонтных работ обязательна промывка и продувка трубопровода для того, чтобы удалить остатки ремонтных веществ (песок, глина), сварную окалину или иные механические загрязнения.

Из чего состоит нефтепровод и в чем особенности его строительства

Только при организации грамотно продуманной системы доставки нефти добыча и переработка нефтепродуктов становится возможной. Нефтепровод (трубопровод для перемещения сырья) является одним из основных способов транспортировки нефтепродуктов. Нефтепровод — это сооружение инженерно-технического вида, основной функцией которого является транспортировка нефти и нефтепродуктов. Сооружение нефтепровода является весьма ответственной задачей.

Читать еще:  Реконструкция и реставрация жилых зданий

Особенности строительства нефтепровода

Из-за высокого темпа потребления сегодня к трубопроводам предъявляются особые требования, так как именно они выполняют основную функцию в процессе снабжения. Ежегодно возрастает грузооборот, приходящийся на технологические трубопроводы, и на сегодняшний день он является 1/3 частью от всего грузооборота России. Несмотря на то, что довольно большое количество организаций предлагают свои услуги по монтажу этих сооружений, все равно заказывать расчет трубопровода необходимо лишь у проверенных компаний.

Строительство и прокладка трубопровода является весьма непростой технической задачей. Помимо того, что нужно правильно провести экспертизу труб, также следует еще и качественно, герметично сварить трубы в одну длинную непрерывную нить. Порой суммарная протяженность сварочных швов может быть в полтора раза больше длины самого наружного трубопровода.

Классификация нефтепроводов

Нефтепровод — это трубопровод, с помощью которого перекачивается не только нефть, но также и нефтепродукты, такие как керосин, мазут или бензин. В зависимости от того, какое именно сырье будет транспортироваться, трубопровод классифицируется так: бензиновый, мазутный, керосиновый и так далее. Поэтому очень важно в процессе проектирования этого сооружения знать, для чего именно оно будет предназначено. Ведь в зависимости от назначения трубопровода в большей степени будут зависеть требования к нему, в частности — изоляция.

Трубопроводы для транспортировки нефти по назначению подразделяются на:
• Магистральные;
• Технологические;
• Промысловые.

Магистральный трубопровод и трубопроводная арматура используются для транспортировки нефтепродуктов из производственных районов, из мест хранения или добычи до конечного потребителя. Такой нефтепровод отличается высокой пропускной способностью, а его стандартный диаметр может варьироваться в диапазоне от 220 до 1400 мм. Избыточное давление в таком сооружении может находиться в пределах от 1,2 до 10 МПа.

Магистральный нефтепровод является главным участком транспортировки нефтепродуктов. В ряде случаев могут быть использованы трубопроводы гидравлического типа. Стальной магистральный трубопровод и запорная арматура к нему — это довольно сложное сооружение, но в тоже время это наиболее дешевый и самый простой метод доставки нефтепродуктов до конечной точки. Благодаря магистральному трубопроводу легко транспортировать сырье из мест добычи в места переработки.

Технологический трубопровод и трубопроводная арматура используются с целью перемещения нефтепродуктов в пределе одного или нескольких предприятий. Также такое сооружение может использоваться и для транспортировки различных химических веществ, необходимых для обеспечения технологического процесса того или иного производства.

Промысловый трубопровод и трубопроводная арматура соединяют скважину с объектом или установкой, используемой для подготовки нефтепродуктов. В процессе строительства такого нефтепровода прокладка труб происходит параллельно или же одиночно вместе с магистральным нефтепроводом, который уже работает. Иногда монтаж нефтепровода и газопровода может осуществляться в едином техническом коридоре.

Устройство трубопроводов

Любой магистральный нефтепровод состоит из:
• Линейного сооружения;
• Наливной и перекачивающей насосной станции;
• Резервуарного парка.

Линейное сооружение снабжено устройствами защиты специального назначения, которые защищают трубы от воздействия коррозии. Кроме этого, эти сооружения снабжаются противопожарным оборудованием и электричеством, которое необходимо для работы насосных агрегатов.

Как устанавливается магистральный трубопровод

Наружный трубопровод этого типа монтируется на глубину 0,8 метра. В местах вечной мерзлоты трубы располагают на поверхности грунта с помощью специальных опор. В ряде случае трубопровод и запорная арматура могут быть подняты при помощи искусственных насыпей, а вот на болотистой местности их монтируют с использованием свай.

Если необходимо провести магистральный трубопровод в местах расположения крупных рек, то сначала создается фундамент, который зарывается ниже дна, на него ставятся опоры, а на них уже устанавливается сам трубопровод. Прохождение трубопровода через железные и автомобильные дороги сопровождается надеванием на него специальных защитных патронов. Таким образом, трубы и запорная арматура оказываются защищенными от возможных повреждений.

Добыча нефти

Эксплуатировать трубопровод необходимо с особой осторожностью, поэтому возникает потребность в слежении за состоянием всей трубопроводной нити. В связи с этим одновременно с прокладкой трубопровода осуществляется монтаж линии связи и датчиков, которые позволяют следить за состоянием труб и прочих элементов системы.

Степени защиты

Из-за того, что нефтепровод защищен несколькими способами, он не подвергается опасности. Например, антикоррозионное покрытие дублируется станцией катодной защиты. На расстоянии 150 километров располагается обеспечивающая движение сырья насосная станция. Мощный насос позволяет быстро транспортировать тонны нефти. Но помимо главного насоса в насосной станции установлен также резервный, и он может начать свою работу в любое время. Все станции оснащены резервуаром с пропускной способностью не менее 0,3 от суточной нормы.

Читать еще:  Как правильно выбрать межкомнатные двери

Подогрев сырья

Для подогрева сырья магистральный трубопровод оборудуется тепловой станцией. Также подогрев сырья необходим в случае, если оно слишком густое и его передвижение по трубам затруднено. Для того чтобы разжижить нефть используются огневые печи и паровые подогреватели. Интересен тот факт, что лишь строительство нефтепровода является экономически выгодным для собственника, так как перевозка нефтепродуктов в цистернах будет стоить огромных денег.

Основные требования к теплоизоляции трубопроводов нефтяной и газовой отрасли

Опубликовано: 12.08.2015 Рубрика: Статьи Автор: Единый Стандарт

В настоящее время при проектировании газовых и нефтяных трубопроводных систем, в том числе магистральных, компрессорного оборудования отрасли, конструкций на морских участках добычи и транспортировки топлива, а также ГРС (Газораспределительные станций, — ред.), активно используются теплоизоляционные материалы. Необходимость этого процесса определяется не только решением технологических задач на нефтегазовых объектах, таких как создание определенного нормативного температурного режима продукта, подлежащего перекачке, но и сбережением энергетических ресурсов. К сожалению, в последние годы проблемам прочностных характеристик трубопроводов и их надежности внимание практически совсем не уделялось.

Сегодня, как правило, трубопроводные системы нефтегазовой отрасли, выполняются по принципу «труба в трубе». Материалы, которые используются на трубопроводных объектах (подземные, надземные и водные), должны соответствовать следующим требованиям:

  • Отсутствие длительного времени на их покрытие и недопустимость использования особых условий.
  • Соответствие срока эксплуатации трубопроводного объекта аналогичному показателю нанесенного материала.
  • Устойчивость к коррозионным процессам (морская среда, атмосферное и ультрафиолетовое воздействие).
  • Пожароустойчивость объекта и его устойчивость к углеводородам.
  • Финансовая целесообразность предприятия.

Специалисты, опробовав массу вариантов, пришли к выводу – одним из самых подходящих для использования на трубопроводных объектах нефтегазовой отрасли материалов, соответствующих всем вышеназванным требованиям, является полиуретан, имеющий плотность в пределах от 16 до 80 кг/м3. Подобные технологии достаточно широко и давно используются на аналогичных объектах за рубежом. Так, например, этот материал уже использовался почти 40 лет назад при возведении нефтяного трубопровода на Аляске и подтвердил свою надежность и устойчивость к низким температурным режимам. Более того, он обладает высокой влагонепроницаемой надежностью. Это достигается невозможностью проникновения влаги внутрь пор материала из-за их капиллярной динамики. При использовании нефтяных и газовых труб кроме полиуретана применяется также армированное стекловолокно. Это делается для усиления объекта транспортировки топлива.

Теплоизоляция трубопроводных систем бывает двух способов:

  • Использование своеобразных внешних слоев, так называемой «скорлупы», имеющей размер в 50% самой окружности. Радиус изоляционной конструкции, как правило, аналогичен радиусу(внешнему) трубы. Длина его не превышает 6 метров. Трубопроводы обкладываются подобными сегментами, а сверх покрытия осуществляется намотка – обычно из оцинкованной стали рифленого типа. Иногда для этих целей используется липкая полиэтиленовая пленка.
  • Заполнение (в целях теплоизоляции) полиуретаном пространства между трубами (главной трубы и металлической или полиэтиленовой защитной оболочкой).

Теплоизоляция элементов нефтегазовой трубопроводной системы, таких как компенсаторы, задвижные механизмы, отводные устройства, а также переходник и тройники, тоже производятся в цеховых условиях. А непосредственно в процессе прокладки магистральной сети осуществляется последний этап – окончательная герметизация трубопровода, которая производится с помощью литьевых механизмов.

Этот метод на предприятиях нефтегазовой отрасли приобрел в последнее время достаточно большую популярность.

Трубы, используемые для теплоизоляции, делают не только за рубежом, но и в Российской Федерации. Некоторые компании, производящие подобные теплоизоляционные конструкции, имеют в своем технологическом арсенале линии, которые в состоянии выпускать до 3 км. труб в сутки длиной до 12 метров. Диаметр этой продукции может колебаться от 57 мм. до 1020 мм. Выпуск трубопроводных изделий осуществляется как в металлической, так и полиэтиленовой защитной оболочке.

Специалисты, имеющие большой опыт эксплуатации трубопроводных систем с применением защитных оболочек, выделили следующие их недостатки:

  • Отсоединение защитной конструкции от наружной или внутренней трубы. Это осуществляется в процессе полимеризации объекта.
  • Отслоение полиуретановой изоляции от трубы, находящейся внутри в результате термического нагрева.
  • Деформирование изоляционного покрытия в процессе транспортировки трубы с металлическим покрытием.

Опыт, приобретенный в процессе эксплуатации подобных производственных объектов нефтегазовой отрасли, позволил специалистам, проведя тщательный анализ всевозможных разрушений и дефектов защитных слоев трубопроводов, сделать заключение, касающееся причин происхождения этих фактов. Они полагают, что главной из них является расширение металлического трубопровода за счет более высоких и постоянно воздействующих на объект температурных нагревательных процессов. Также они сделали вывод – температурный нагрев влияет не столько на сам теплоизоляционный слой, сколько на уменьшение качественных его характеристик.

Кроме того, в результате обследования объекта, специалистами получены изолинии, которые показывают, насколько интенсивна напряженность в различных местах теплоизоляционного слоя. Исследование проводилось при температуре 130 С. В результате стало очевидно, что наименее прочными являются места около торцов полиуретановой изоляционной конструкции. Это заключение было подтверждено и экспертизами, с использование математического моделирования оцениваемого трубопроводного объекта. Исследование показало, что именно длина газовой или нефтяной трубы большего всего влияет на стабильность и устойчивость теплоизоляции объекта. Чем она больше, тем выше вероятность разрушения защитного слоя.

Читать еще:  Ремонт офисов под ключ

Это тенденция в меньшей степени относится к диаметру трубопроводного объекта, так как основным параметром, позволяющим выдерживать нагрузки на изоляционный материал, является предел прочности на растяжение. Более того, большой диаметр не так сильно влияет на прочностные характеристики нефтяной и газовой трубы. Исходя из этого специалистами отрасли был выбран оптимальный вариант конструкции трубы с определённой длиной и диаметром.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Изоляция труб нефтепроводов

Магистральным нефтепроводом называется сложное сооружение для транспортировки нефти, которая проходит сотни километров, чтобы попасть к потребителю. Любые участки нефтепроводов (как наземные, так и подземные) необходимо защищать от негативного воздействия. Нельзя недооценивать вероятность перегревания или переохлаждения труб — они не менее опасны, чем механические повреждения, вызванные износом или коррозией. Кроме того, такие факторы способны повлиять на скорость движения нефти. Чтобы нефтепровод мог полноценно функционировать, требуется качественная изоляция.

Основные задачи теплоизоляции

Тепловая изоляция труб нефтепроводов помогает выполнить несколько задач:

  1. Предотвратить появление конденсата на поверхности труб.
  2. Минимизировать теплопотери.
  3. Снизить скорость коррозии, тем самым повышая износостойкость нефтепровода.
  4. Защитить поверхность от образования высоких температур.

Существует ряд требований по безопасности, и выбор материала для изоляции должен быть обусловлен соответствием всем нормативам.

Главная задача изоляции — это обеспечение двусторонней защиты. Во-первых, надо сохранить качество транспортируемой нефти, во-вторых — обеспечить безопасность окружающей среды. Правильно выполненная изоляция гарантирует отсутствие пожаров и самовозгорания.

Преимущества изоляции нефтепроводов

Вся сложная система, которую представляет собой нефтепровод, постоянно подвергается перепадам давления и температур, образованию ржавчины и конденсата. Теплоизоляция позволяет сохранить целостность труб, в то же время защищая здоровье людей и окружающую среду. Кроме того, изоляционный материал способствует сохранению качества нефтепродуктов и скорости их транспортировки.

Основные достоинства теплоизоляции:

  • Надежная продолжительная защита поверхностей труб.
  • Подавление шумов, возникающих из-за перепадов внутритрубного давления.
  • Защита нефти от застывания (по причине аварийной остановки).
  • Минимизация тепловых потерь.
  • Минимизация негативного воздействия на окружающую среду.
  • Поддержание безопасной температуры на поверхности труб.

Поскольку перед теплоизоляционным материалом стоит масса важных задач, к нему предъявляются особые требования. Во-первых, изолятор должен быть прочным и долговечным. Во-вторых, ему необходимо обладать низкой тепловодностью и негорючестью. Кроме того, к обязательным характеристикам относится технологичность, сжимаемость, способность подавлять шумы и паронепроницаемость. Наконец, среди важных показателей надо упомянуть стоимость.

Виды материалов

Пенополиуретановая изоляция

Пенополиуретан представляет собой газонаполненный полимер с низкой теплопроводностью и паропроницаемостью. Закрытая пористая структура пенополиуретана делает материал огнеупорным, долговечным, износостойким и устойчивым к перепадам температуры. Изолятор не только обладает отличными теплоизоляционными свойствами, но и практически не нагружает конструкцию.

Наиболее эффективный способ — распыление материала с помощью пульверизатора с последующим покрытием поверхности полуцилиндрами или сегментами со специальным замком. Получившаяся «скорлупа» становится щитом от коррозии и прочих факторов.

Жидкая теплоизоляция

К высокотехнологичным способам изоляции относится покрытие труб жидким составом. Защитный слой получается очень тонким и легким, но при этом прочным и устойчивым к агрессивному воздействию. Чтобы нанести такое термо- и влагостойкое покрытие, применяются кисти или распылители.

Изначально жидкие изоляторы предназначались для космической промышленности, однако со временем их стали использовать в строительстве и других сферах. Состав красок-теплоизоляторов может несущественно отличаться добавками; как правило, такие средства включают акриловые, керамические и полимерные частицы.

Вспененный каучук

Этот полимер отличается хорошими эксплуатационными характеристиками, а также гибкостью и простотой монтажа. Материалы на основе пластичного вспененного каучука — оптимальный выбор для защиты изогнутых участков нефтепровода.

Востребованность изолятора легко объяснить: его антикоррозионные свойства сочетаются со стойкостью к действию агрессивных химических веществ.

Перечисленные материалы доказали свою надежность, долговечность и неприхотливость в уходе. Правильно выбранный изолятор помогает существенно сократить затраты на обслуживание нефтепровода. Помимо этого, качественно выполненная теплоизоляция исключает вероятность того, что какая-либо часть системы будет выведена из строя.

Специалисты стремятся создать надежное изоляционное покрытие, соответствующее климатическим особенностям той зоны, где проложен нефтепровод. Только так можно получить уверенность в том, что работа системы будет безопасной.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector