Организации ремонта магистральных трубопроводов

Виды ремонта магистральных трубопроводов и их специфика

К аварийному ремонту относят работы, связанные с ликвида­цией аварий, возникающих в результате воздействия на трубопро­вод подземной коррозии; разрывов сварных стыков или трубопро­водов по телу трубы; закупорок трубопровода, приводящих к пол­ной или частичной его остановке; неисправностей в линейной арма­туре — кранах, задвижках, камерах приема и пуска скребка и др.

После завершения сварочно-восстановительных работ на ли­нейной части трубопроводов выполняют ремонт повреждений за­щитных покрытий, обнаруженных после вскрытия трубы, а также изоляцию зон сварных стыков с применением термоусаживающихся лент и манжет из эпоксидных, полиуретановых и других жидких полимерных композиций и лакокрасочных материалов.

Текущий ремонт — минимальный по объему и содержанию плановый ремонт, осуществляемый в процессе эксплуатации и зак­лючающийся в систематически и своевременно проводимых рабо­тах по предупреждению преждевременного износа линейных со­оружений, а также по устранению мелких повреждений и неисп­равностей.

Текущий ремонт подразделяют:

—на профилактический, количественно и качественно опреде­ленный и планируемый заранее по объему и выполнению;

—на непредвиденный, выявленный в процессе эксплуатации и выполненный в срочном порядке.

К текущему ремонту относят:

—работы, выполняемые при техническом обслуживании;

—ликвидацию мелких повреждений земляного покрова над трубопроводом;

—устройство и очистку водоотводных канав, вырубку кустар­ников;

—очистку внутренней полости трубопроводов от парафина, грязи, воды и воздуха;

—проверку состояния и ремонт изоляции трубопроводов шур­фованием;

—ревизию и ремонт запорной арматуры, связанные с заменой сальника и смазки;

—ремонт колодцев, ограждений, береговых укреплений, пере­ходов трубопроводов через водные преграды;

—проверку фланцевых соединений, крепежа, уплотнительных колец, осмотр компенсаторов;

—замер толщины стенок трубопроводов ультразвуковым тол­щиномером;

—подготовку линейных объектов трубопроводов к эксплуата­ции в осенне-зимних условиях, в период весеннего паводка и устра­нение мелких повреждений, причиненных весенним паводком;

—периодическую окраску надземных трубопроводов, армату­ры, металлических и ограждающих конструкций.

Мероприятия по техническому обслуживанию и текущему ре­монту трубопроводов проводят в основном без остановки перекачки.

Ремонт повреждений защитных покрытий, обнаруженных при шурфовании и после проведения ультразвуковой толщинометрии, выполняют с использованием ремонтных изоляционных материа­лов, аналогичных материалам, применяемым для нанесения основ­ного изоляционного покрытия.

Текущий ремонт подразделяют:

—на профилактический, количественно и качественно опреде­ленный и планируемый заранее по объему и выполнению;

—на непредвиденный, выявленный в процессе эксплуатации и выполненный в срочном порядке.

К текущему ремонту относят:

—работы, выполняемые при техническом обслуживании;

—ликвидацию мелких повреждений земляного покрова над трубопроводом;

—устройство и очистку водоотводных канав, вырубку кустар­ников;

—очистку внутренней полости трубопроводов от парафина, грязи, воды и воздуха;

—проверку состояния и ремонт изоляции трубопроводов шур­фованием;

—ревизию и ремонт запорной арматуры, связанные с заменой сальника и смазки;

—ремонт колодцев, ограждений, береговых укреплений, пере­ходов трубопроводов через водные преграды;

—проверку фланцевых соединений, крепежа, уплотнительных колец, осмотр компенсаторов;

—замер толщины стенок трубопроводов ультразвуковым тол­щиномером;

—подготовку линейных объектов трубопроводов к эксплуата­ции в осенне-зимних условиях, в период весеннего паводка и устра­нение мелких повреждений, причиненных весенним паводком;

—периодическую окраску надземных трубопроводов, армату­ры, металлических и ограждающих конструкций.

Мероприятия по техническому обслуживанию и текущему ре­монту трубопроводов проводят в основном без остановки перекачки.

Ремонт повреждений защитных покрытий, обнаруженных при шурфовании и после проведения ультразвуковой толщинометрии, выполняют с использованием ремонтных изоляционных материа­лов, аналогичных материалам, применяемым для нанесения основ­ного изоляционного покрытия.

Капитальный ремонт — наибольший по объему и содержанию плановый ремонт, который проводят при достижении предельных значений износа в линейных сооружениях, и связанный с полной разработкой, восстановлением или заменой изношенных или неис­правных составных частей сооружений.

К капитальному ремонту линейной части относят:

—все работы, выполняемые при текущем ремонте;

—вскрытие траншей, подземных трубопроводов, осмотр и ча­стичную замену изоляции;

—ремонт или замену дефектных участков трубопровода и за­порной арматуры, их переиспытание и электрификацию арматуры;

—замену фланцевых соединений, кронштейнов, опор и хому­тов с последующим креплением трубопроводов к ним;

—просвечивание сварных швов;

—очистку полости и испытание трубопроводов на прочность и герметичность;

—окраску надземных трубопроводов, арматуры, металличе­ских и ограждающих конструкций;

—ремонт колодцев и ограждений;

—берегоукрепительные и дноукрепительные работы на пере­ходах трубопроводов через водные преграды;

—сооружение защитных кожухов на пересечениях с железны­ми и шоссейными дорогами;

—ремонт и сооружение новых защитных противопожарных сооружений.

Технологический набор работ при капитальном ремонте трубо­проводов примерно соответствует набору работ по их сооружению. Однако с точки зрения технологии, организации и управления он значительно сложнее, имеет свои специфические особенности. В организации проведения работ эти особенности заключаются в следующем: операции по вскрытию, подъему, очистке от старой изоляции, сварочно-восстановительные, изоляционно-укладочные работы и работы по засыпке трубопровода не могут быть совмеще­ны в специализированном потоке, но должны быть выполнены в строгой технологической последовательности.

Особенности в технике и технологии проведения работ следую­щие:

—специфичность подготовительных работ, заключающаяся в определении положения трубопровода;

—наличие комплекса демонтажных работ, предшествующих выполнению всех остальных ремонтно-строительных операций;

—меньший удельный вес монтажных работ и больший — подъемно-укладочных операций;

—наличие специфических операций при ремонте стенки тру­бы, усилении стыков при частичной или полной замене трубы, сек­ции или плети на отдельных участках трубопровода;

—сложность и трудоемкость производства вскрышных работ там, где требуется высокая квалификация машиниста для предотв­ращения повреждения стенки трубы ковшом (или ротором) экска­ватора, а также значительная доля ручного труда;

—сложность и трудоемкость предварительной очистки трубопро­вода от старой изоляции и продуктов коррозии, существенное конст­руктивное отличие специальных ремонтно-строительных машин от тех же машин, применяемых при строительстве трубопроводов.

При производстве капитального ремонта линейной части тру­бопроводов выполняют следующие основные технологические ра­боты: подготовительные, погрузочно-разгрузочные, транспортные, земляные, подъемно-очистные, сварочно-восстановительные, изо­ляционно-укладочные и контроль качества работ.

Дата добавления: 2014-12-10 ; просмотров: 11878 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Ремонт магистральных трубопроводов

В статье рассмотрены конструкции надземных переходов магистральных трубопроводов с отводами холодного гнутья в защемлениях, которые нередко встречаются на практике. Установлено, что в надземной части таких надземных переходов возникают ненормативные изгибные напряжения, для устранения которых производился ремонт врезкой отводов холодного гнутья. В нормативной документации применение отводов холодного гнутья на надземных участках переходов не предусмотрено, но и прямого запрета нет. Авторами выдвигается гипотеза о возникновении в пластической зоне отводов холодного гнутья шарнирного, защемляющего и компенсирующего эффектов. Исследования влияния параметров транспорта газа (температурного перепада и внутреннего давления) на радиусы изгиба отводов холодного гнутья по данным 4 пропусков снарядов внутритрубной диагностики (2013, 2015, 2017 и 2019 гг.) преимущественно подтвердили положения гипотезы. При этом установлено, что потенциально опасным фактором является радиус изгиба в пластической зоне отводов холодного гнутья надземной части перехода. Данный фактор в дальнейшем может привести к образованию трещиноподобных дефектов.

Одним из обязательных элементов линейной части магистральных газопроводов (ЛЧМГ) являются надземные переходы (НП). В данной работе исследуются однопролетные балочные переходы, где трубопровод рассматривается как балка, защемленная по концам. Опорой для таких переходов служит грунт береговых откосов, который может дополняться опорной плитой снизу, в месте выхода его из грунта (защемления). Согласно [1] протяженность однопролетного, бескомпенсаторного НП (в зависимости от диаметра) не должна превышать 30-50 м. Напряженно-деформированное состояние (НДС) надземной части НП регулируется ее прогибом, в [2] приводятся расчетные рекомендации по протяженности надземной части.

Из вышеприведенных материалов следует, что применение отводов холодного гнутья (ОХГ) в надземных переходах, преимущественно, не предусматривалось, но прямого запрета нет. В целом НДС ОХГ изучено недостаточно, например, расчеты НДС участков с использованием ОХГ нормативами не предусмотрены [3]. Статистика аварий, по причине ОХГ не ведется [4, 5, 6], но, например, в ООО «Газпром трансгаз Уфа» 7 из 11 аварий на МГ случились на ОХГ [7].

На сегодняшний день в ПАО «Газпром» внедрена технология выявления потенциально опасных участков (ПОУ), с использованием внутритрубной диагностики (ВТД), способная строить план и профиль обследуемого участка, а также измерять радиус изгиба газопровода [8]. Данная технология позволяет с достаточной точностью измерять искривления трубопровода с радиусом изгиба от 4000 м и менее и, таким образом, выявлять зоны ненормативных (непроектных) напряжений, по [9, 10]. Кроме того, в отчетах ВТД, отражены технические данные отводов холодного гнутья (ОХГ): радиус и угол изгиба, направление изгиба (вверх, вниз, вправо влево).

Самое распространенное исполнение НП на практике – прямолинейное, как наиболее простое в конструктивном отношении. НП из прямых труб, в месте защемления, также являются прямые трубы [1, 2, 11]. Обычно такое техническое решение характерно, для сравнительно ровной местности, пересекающей, например непротяженные овраги, балки, без значительных перепадов высот.

На рисунке 1, для наглядности, приводится расчетная схема однопролетного бескомпенсаторного перехода с примыкающими, в защемлении, участками [11].

Рисунок 1 – Расчетная схема однопролетного бескомпенсаторного перехода с примыкающими участками

Под воздействием равномерно распределенной поперечной нагрузки, изменения температуры и внутреннего давления продукта, трубопровод прогибается, как правило, вниз v₁, в защемлении прогиб обратного знака – выпуклостью вверх v₂. Расчетная модель грунта в защемлении принимается в виде упругого (винклеровского) основания, считается, что сопротивление грунта пропорционально поперечным перемещениям трубы. Эта модель грунта хорошо описывает работу трубопровода на примыкающих подземных участках, учитывая малость поперечных перемещений [11]. Из этого следует, что защемление не полное, изменения прогиба надземной части v₁ влияет и на НДС в защемлении подземной части v₂, а значит и картину НДС в целом. Визуально, в защемлении, кроме стрелки прогиба вверх v₂ это выражается в отклонении оси от прямолинейности вниз v₃, на границе сред «земля-воздух».

Если местность холмистая, крутые откосы, значительный перепад высот и т.д., то могут быть варианты конструктивного исполнения НП. В [7] приводится вариант уникального НП, где не только защемление, но и надземная часть выполнена из ОХГ. По сути это вынужденный вариант, так как крутизна склонов не позволяла выполнить прямой НП, за счет ОХГ из защемления. НП (надземная часть) в комбинированном исполнении (прямые трубы с ОХГ) в технической литературе или на практике авторам неизвестны.

Другое конструктивное исполнение, пример участка МГ, с двумя надземными переходами, построенный по данным ВТД [12] приводится на рисунке 2. Конструктивное исполнение НП, приведенное на рисунке 1, технически нецелесообразно, также, как и только из ОХГ в надземной части.

Рисунок 2 – Профиль участка МГ, построенный по данным ВТД, включающий надземные переходы 341 км (15150 м) и 342 км (15600 м)

Чтобы, избежать строительства более дорогого и сложного подземного (подводного перехода) или с компенсаторами в надземной части, НП должен соответствовать следующим техническим требованиям:

высота надземной части должна обеспечить пропуск воды в период паводка (временный водоток);

протяженность надземной части не должна превышать максимально рекомендуемого для такого конструктивного исполнения 50 м [1];

выход из подземной части (защемления) выполняется с использованием ОХГ, в зависимости от крутизны откосов ОХГ могут быть в наборе.

По этой схеме построены два НП – 341 км (15150 м от камеры запуска внутритрубного устройства) и 342 км (15600 м), расстояние между ними 450 м [12]. Такое конструктивное исполнение на практике встречается часто, а исследования картины НДС в научно-технической литературе авторам не известны. На рисунке 3 приводится схема НП с ОХГ в защемлениях.

Рисунок 3 – Схема НП с ОХГ в защемлениях

Согласно [13] на обоих НП в надземной части выявлены ненормативные радиусы изгиба ρ_ненорм. В этой работе, на примере этих двух НП, приводится сравнительная технология ремонта с целью приведения изгибных напряжений надземной части НП к нормативным показателям:

общепринятый, с разрезкой по центру и врезкой ОХГ в надземной части;

предлагаемый, с определением точки минимального радиуса изгиба и врезкой ОХГ [13, 14].

По аналогии с рисунком 3 приводится схема НП с использованием ОХГ не только в защемлении, но и надземной части (рисунок 4). Согласно [13, 14] после разрезки концы труб разошлись под углом 6 0 , в обоих случаях врезаны ОХГ 6 0 , с нормативным радиусом изгиба 40D м [15].

Рисунок 4 – Схема НП, выполненная с использованием ОХГ в надземной части и защемлениях

Таким образом, на рисунке 4 представлена классическая схема грунтового защемленного участка, в котором при повышении температуры нужно ожидать уменьшение радиуса (увеличение прогиба v₁) по центру и его увеличение в грунтовых защемлениях, при понижении – наоборот.

С высокой долей вероятности можно утверждать, что прямолинейное защемление, аналогичное рисунку 1, с образованием прогиба обратного знака v₂ маловероятно, вектор продольных сил воздействует на ОХГ в защемлении горизонтально и под незначительным углом, где уже имеется угол ОХГ, прогиб «выпуклостью вниз», и изменить его положение на «выпуклостью вверх» v₂ (рисунок 1) не представляется возможным. В то же время изменение прогиба в надземной части v₁, вызовет изменение прогиба в защемлении v₃, а значит и радиуса ОХГ.

Известны «классические» подходы к конструктивным решениям защемления по правилам строительной механики – это шарнирное, жесткое или упругие опоры [16]. Если модель, приведенная на рисунке 1 подходит к определению «упругие опоры», то модель (рисунок 4) ближе всего соответствует комбинированной, состоящей из шарнирной (в пластической зоне ОХГ) и упругих опор на участке от пластической зоны ОХГ до выхода из защемления, в особенности, учитывая защемляющий и компенсирующий эффект ОХГ, рассмотренный в [17].

В качестве примера приводится совмещенный график радиусов изгиба участка МГ на 341 км, построенный по результатам ВТД за 2013 и 2019 гг. (рисунок 5).

Рисунок 5 – Совмещенный график радиусов изгиба на НП:
синий – 2013 год;
оранжевый – 2019, после врезки ОХГ в 2014 году

Из графика видно, что ситуация, после ремонта, в общем, улучшилась: слева нормативные радиусы более 1000D, однако, справа на расстоянии 15140-15150 м имеют место ненормативные радиусы около 250D, т.е. необходим ремонт правой части [13]. Ситуацию по ОХГ схема не отражает.

На рисунке 6 приводится совмещенный график радиусов изгиба участка МГ на 342 км, построенный по результатам ВТД за 2013 и 2019 гг.

Рисунок 6 – Совмещенный график радиусов изгиба НП:
синий – 2013 год;
оранжевый – 2019, после врезки ОХГ в 2014 году

Из графика видно, что ситуация, благодаря ремонту значительно улучшилась: слева нормативные радиусы более 1000D, справа 500D и более, в диапазоне рекомендуемых [17].

Данные из рисунка 6 визуально подтверждают преимущества предлагаемой технологии ремонта врезкой ОХГ, радиусы изгиба прямых труб надземной части соответствуют нормативам [9] по минимальным радиусам изгиба 1000D и более. Ситуацию по НДС ОХГ схема не отражает.

Поэтому, представляет интерес оценка влияния изменения параметров транспорта газа (температура и давление) на НДС ОХГ и, если последуют соответствующие изменения радиусов изгиба в их пластической зоне – это будет доказательством гипотезы о его шарнирном эффекте.

В таблице приводятся данные радиусов изгиба пластической части ОХГ по результатам четырех пропусков ВТД (2013, 2015, 2017 и 2019 гг.) [12, 18-20], в зависимости от изменения конструкции НП, а также параметров транспорта газа (температура и давление).

Таблица – Данные ВТД по радиусам изгиба ОХГ за 2013, 2015, 2017 и 2019 гг. [12, 18-20]

Для наглядности представим данные таблицы в виде графика зависимости радиусов изгиба от изменения конструкции НП и колебаний температуры и давления газа:

рисунок 7 (участок 341 км);

рисунок 8 (участок 342 км).

Из таблицы и графиков видно, что параметры газа по данным 2013 и 2015 (столбцы 3, 4) близки по значениям (в пределах погрешности измерений) и, соответственно не могут в значительной степени повлиять на радиусы изгиба, но проведенный ремонт изменил конструкцию НП. По данным за 2017 и 2019 годы параметры заметно отличаются: по температуре на +3 0 и -5 0 , давлению +0,8 и -1,0 МПа.

РИС. 7. График изменения радиусов изгиба по данным ВТД (341 км) в зависимости от колебаний температуры и давления газа

РИС. 8. График изменения радиусов изгиба по данным ВТД (342 км) в зависимости от колебаний температуры и давления газа

Анализ динамики радиусов ОХГ участка МГ на 341 км

ОХГ №1373. Особенность ОХГ, примерно 2/3 в грунтовом защемлении, 1/3 надземная часть. За счет врезки ОХГ, в 2015 году, радиус пластической части значительно уменьшился с 122 до 97 м (20,5%), это означает, что после разрезки концы трубы разошлись [14], минимизировав напряжения, а врезка ОХГ №1375аб должна закрепить такое положение. С одной стороны, из [21] известно, что резкое уменьшение радиуса в пластической зоне ОХГ может привести к появлению и развитию трещин, характерных для поперечного коррозионного растрескивания под напряжением (КРН), с другой стороны это возврат к номинальному радиусу ОХГ – 60 м. Обращает внимание – все радиусы больше номинала 60 м, что доказывает компенсирующий эффект ОХГ [22]. Шарнирный эффект новой конструкции проявился по результатам 2017 и 2019 года, с повышением температуры на 3 0 радиус изгиба уменьшился с 97 до 68,5 м, с понижением на 5 0 увеличился с 68,5 до 79 м.

ОХГ №1375а. Ремонт врезкой ОХГ №1375а проведен в 2014 году, поэтому в отчете ВТД за 2013 год его нет. Поведение ОХГ в центре полностью соответствует физическим законам, характерным для защемленного участка, увеличение на 3 0 привело к уменьшению радиуса с 48 до 45 м, понижение на 5 0 к увеличению с 45 до 50,5 м, (все радиусы изгиба значительно ниже предельно допустимого 40D = 56 м [15]) т.е. проявился шарнирный эффект, в соответствии с рисунком 4. Все значения ниже номинала ОХГ – 60 м (до 25%), есть риск образования трещин на пластической части.

ОХГ №1378, №1379. Параметры по результатам 2017 года не менялись, несмотря на врезку ОХГ 1375а, на обоих ОХГ изменений радиусов не произошло.

Особенность этого защемления ОХГ №1378 на 2/3 в грунте, а №1379 полностью. При увеличении температуры на 3 0 – 2017 год, ОХГ №1378а радиус увеличился с 64 до 73 м, ОХГ №1379 уменьшился с 70 до 66,6 м (соответствует схеме рисунок 4). Это свидетельствует, что осевые усилия передались и на ОХГ №1379, на котором проявился компенсирующий эффект в виде уменьшения радиуса.

При понижении температуры на 5 0 (2019 год), радиус на обоих ОХГ увеличился, с 73 до 93,8 м и 66,6 до 89,2 м, что не соответствует базовой схеме рисунок 4. Такое несоответствие объясняется ненормативными радиусами изгиба «передающих усилия» труб №№ 1376 и 1377.

Некоторые особенности реакции ОХГ на изменение параметров транспорта газа можно объяснить ненормативными радиусами изгиба прямолинейных труб, сопротивлением грунта в защемлениях, а также компенсирующим и защемляющим эффектом ОХГ. Резкое уменьшение радиусов изгиба на выпуклой части пластической зоны ОХГ, несоответствующие ГОСТ [15] с радиусами изгиба до 33% ниже номинала в этой зоне, позволяет отнести их к потенциально опасным участкам (ПОУ), значит, при последующих ВТД, необходим контроль на предмет возникновения и развития трещиноподобных дефектов.

Анализ динамики радиусов ОХГ участка МГ на 342 км

ОХГ №1413. Этот ОХГ на 2/3 в грунте. После врезки ОХГ № 1416а, радиус изгиба уменьшился с 89 до 62 м. Сработал эффект снятия напряжений после разрезки трубы [14], которая заняла свое естественное положение, закрепленное врезкой ОХГ в центре. Логичным выглядит увеличение радиуса изгиба в защемлении после увеличения температуры на 3 0 с 62 до 75,6 м в 2017 году (соответствует базовой схеме, рисунок 4). Увеличение радиуса с 75,6 до 90,9 м, при понижении температуры на 5 0 в 2019 году можно объяснить компенсирующими свойствами ОХГ.

ОХГ №1416а. Поведение ОХГ в центре полностью соответствует физическим законам, характерным для защемленного участка и шарнирному эффекту (рисунок 4), увеличение на 3 0 в 2017 году привело к уменьшению радиуса с 65 до 40,6 м, понижение на 5 0 в 2019 году к увеличению с 40,6 до 55,6 м. Это может означать, что примыкающие трубы имеют нормативные радиусы изгиба и отсутствует сопротивление грунта. В данном случае, минимальный радиус в 2017 году ниже номинала до 40%, ярко выраженное несоответствие ГОСТ [15], имеет место опасность возникновения ПОУ. При более серьезном повышении температуры с уменьшением радиуса, изгибные напряжения пластической зоны ОХГ соответственно увеличатся.

ОХГ №1419, №1420. Особенность этого защемления в том, что помимо защемления ОХГ №1419 и 1420, прямая труба № 1418 также находится в грунте, возможно сползшего с крутого склона в процессе эксплуатации [13], это какое-то особое состояние и не защемление и не надземная часть, но безусловно будет препятствовать всякому изменению положения трубы от предусмотренных на рисунке 4. Изменение конструкции сказалось, на ОХГ № 1419 в 2015 году радиус увеличился незначительно с 46 до 53 м, на ОХГ № 1420 уменьшился с 97 до 66 м, что можно объяснить компенсирующими возможностями ОХГ. К тому же, не исключено «прямое» воздействие температуры на радиус ОХГ, не связанное с надземной частью.

По результатам 2017 года увеличение температуры на 3 0 на радиусы изгиба не повлияло.

По результатам 2019 года снижение температуры на 5 0 привело к увеличению радиуса изгиба на ОХГ № 1419 с 55,9 до 74,7 м, на радиусы изгиба ОХГ № 1420 не повлияло.

Реакция ОХГ (шарнирный, компенсирующий, защемляющий эффекты) на изменение параметров транспорта газа, в основном, укладываются в рамки защемленного участка с ОХГ по краям и в центре, рисунок 4. Чистоте эксперимента «помешал» грунт, сползший со склона на трубу № 1418. По сравнению с 341 км, более ярко, шарнирный эффект проявился по центру надземной части, рисунки 7, 8.

Таким образом, выводы, полученные в [13] о преимуществах картины НДС труб НП 342 км, по сравнению с НП 341 км относятся и к ОХГ, которые, в большей степени, реагируют на изменения параметров транспорта газа. В то же время проведенные исследования показывают, что этот способ ремонта [14] имеет серьезный недостаток – это высокий уровень напряжений выпуклой, пластической зоны надземного ОХГ, с радиусами изгиба значительно меньше номинала в 60 м (до 33 %), что позволяет отнести такие НП к ПОУ. Отслеживание динамики изменения радиусов изгиба по результатам ВТД (через 2-5 лет) может оказаться недостаточным. Необходим плановый контроль выпуклой зоны ОХГ надземной части на предмет возникновения усталостных трещин.

Конструктивный анализ участков защемления бескомпенсаторных надземных переходов (НП) показал, что они могут выполняться не только из прямых труб, но и из отводов холодного гнутья (ОХГ) выпуклостью вниз в защемлении на относительно крутых склонах, данный метод в научно-технических источниках изучен недостаточно.

Протяженность бескомпенсаторных НП ограничивается нормативами, а его напряженно-деформированного состояния (НДС) регулируется прогибом упругой надземной части. Приведенные примеры показали, что нередки случаи, когда НДС НП не соответствуют нормативам, из-за ненормативных радиусов изгиба и требуется ремонт, например, врезкой ОХГ в надземную часть, вследствие чего возникает расчетная схема – с ОХГ в защемлениях и надземной части.

Исследование НДС расчетной схемы с ОХГ в защемлениях и надземной части после врезки ОХГ и изменении параметров транспорта газа (температуры и давления) по данным 4х пропусков снарядов внутритрубной диагностики (ВТД) за 2013, 2015, 2017 и 2019 годы, показали:

В надземной части НП, реакция ОХГ на изменение параметров газа соответствует шарнирному эффекту на защемленном участке, при увеличении температуры радиус уменьшается, при уменьшении – увеличивается. Более ярко этот эффект проявился на участке МГ (342 км), что можно объяснить нормативными радиусами изгиба его надземной части.

Радиусы изгиба в защемление из одного ОХГ (слева), преимущественно, соответствовали перемещениям ОХГ в надземной части. Некоторое несоответствие вызвано ненормативными радиусами прямых труб надземной части.

Радиусы изгиба в защемление из двух ОХГ (справа), преимущественно, соответствовали перемещениям ОХГ в надземной части. Некоторое несоответствие вызвано ненормативными радиусами прямых труб надземной части. Кроме того, установлено, что ОХГ из защемления передает осевое воздействие на полностью подземное ОХГ.

Проведенные исследования показали, что наиболее потенциально опасный фактор – это радиус изгиба пластической зоны ОХГ надземной части, который значительно ниже номинального значения в 60 м (в нашем случае до 33%) который, к тому же, значительно ниже предельно допустимого 40D = 56 м. Радиус изгиба необходимо контролировать на предмет возникновения и развития трещиноподобных дефектов в выпуклой части ОХГ не только при ВТД, но и службой дефектоскопии, так как они могут обнаружить его зарождение на более ранней стадии.

Источник