Использование основных типов муфт в ремонте промышленных трубопроводов
Муфты используются для ремонта в системах нефтепровода, газопровода и других трубопроводах. Широкое использование муфтовых соединений позволяет осуществлять ремонт швов и околошовной зоны, устранять дефекты стенок трубопроводов.
В зависимости от типов ремонтируемых участков магистральных действующих нефтепроводов, имеющих диаметр от 114до 1220 мм, толщину стенки от 6 до 28 мм и работающих под давлением до 10 МПа, различают несколько видов применяемых муфт.
Композитная муфта
Композитная муфта, предназначенная для ремонта действующих нефтепроводов, не приваривается к трубе. Пространство между стенкой трубопровода и торцами муфты заполняют герметиком, а объем между трубой и муфтой – материалами, используемыми по композитно – муфтовой технологии.
С помощью композитных муфт устраняются такие дефекты сварного шва и стенок трубопровода, как общая и питтинговая коррозия, расслоения, вмятины, царапины и многие другие.
Способ применения: во время монтажа композитной муфты на трубопровод полумуфты соединяют сварными швами, но сама муфта к трубопроводу не приваривается.
Обжимная приварная муфта с технологическими кольцами
Обжимная приварная муфта с технологическими кольцами используется при ремонте металла труб, несквозных дефектов стенки нефтепровода и устранении повреждений сварных соединений, таких как расслоения, вмятины, перекрытия коррозионных дефектов. Кроме того, такой тип муфт подходит для деталей приварных патрубков при устранении технологических отверстий.
Способ применения: во время монтажа на трубопровод полуобечайки муфты сваривают между собой, а технологические кольца и обечайку муфты приваривают к стенке трубопровода.
Галтельная муфта
Галтельная муфта предназначена для ремонта дефектов сварных кольцевых швов, металла труб и сварных соединений на действующих магистральных нефтепроводах. Такой тип муфт состоит из двух полуобечаек, которые имеют галтель (полость).
Способ применения: полуобечайки муфты сваривают между собой продольными швами. Муфты комплектуются подкладочными пластинами в количестве 4 штук. Это делают для того, чтобы избежать возможности сплавления со стенкой трубопровода.
Галтельная муфта, заполняемая антикоррозийной жидкостью
Галтельная муфта, заполняемая антикоррозийной жидкостью для ремонта поперечных сварных швов с примыканием к бездефектному шву, применяется в ремонте труб, сварных соединений, при коррозионных и многих других повреждениях околошовной зоны. Высота галтели (полости) с заполнением антикоррозийной жидкостью составляет не более 40 мм.
Удлиненная галтельная муфта для ремонта гофр, заполняемая антикоррозийной жидкостью предназначена для постоянного ремонта гофр с заполнением антикоррозийной жидкостью на действующих магистральных нефтепроводах.
Способ применения: полуобечайки муфты сваривают продольными швами, а во избежание продольного сплавления со стенками трубопровода, муфты комплектуют четырьмя подкладочными пластинами. Обечайку муфты и технологические кольца необходимо приваривать кольцевыми швами к стенке трубопровода.
Удлиненная сварная галтельная муфта с технологическими кольцами
Удлиненная сварная галтельная муфта с технологическими кольцами предназначена для постоянного ремонта дефектов сварных кольцевых швов, околошовной зоны и несквозных дефектов стенок трубопровода на технологических нефтепроводах. Данный тип муфты относится к быстроразъемным соединениям.
Способ применения: полуобечайки сваривают продольными швами. Во избежание сплавления со стенкой трубопровода, муфты комплектуются четырьмя подкладочными пластинами. Обечайка и технологические кольца привариваются к стенке трубопровода кольцевыми швами.
Приварной патрубок
Приварной патрубок предназначен для ремонта врезок и технологических отверстий. Также он применятся в тех случаях, когда сварное соединение требуется вместо болтового.
Способ применения: приварной патрубок состоит из сферической (эллиптической) заглушки, приварного патрубка и воротника. Во время монтажа на трубопровод их соединяют между собой сварными кольцевыми швами.
В соответствии с пожеланиями заказчика, практически любой тип муфты может быть изготовлен с различной длиной.
Профессиональные сотрудники компании «Газовик» найдут подход к каждому покупателю, подберут необходимые материалы и оборудование, обеспечат оптимальные сроки поставки.
Источник
Ремонт газопровода усиленными муфтами
Несквозные (с остаточной толщиной стенки менее 4,0 мм) и сквозные (в том числе трещины) дефекты, вписывающиеся в параметры овальных или круглых отверстий основного металла труб и сварных швов газопроводов диаметром от 426 до 1420 мм включ. с толщиной стенки от 7,0 до 32,0 мм допускается ремонтировать вваркой заплат или приваркой патрубков, при этом ремонт вваркой заплат допускается выполнять на участках газопроводов категорий II–IV, приваркой патрубков – на участках газопроводов категорий B, I–IV.
Подготовительные работы, предварительный и сопутствующий подогрев, сварка и контроль качества приведены в 11.4.
Перед началом ремонтных работ с целью уточнения границ дефектного участка, толщины стенки, выявления возможных расслоений металла трубы на расстоянии не менее 100 мм от контура предполагаемого отверстия должен быть проведен визуальный, измерительный, ультразвуковой контроль основного металла трубы, а в случаях пересечения (наложения) контура предполагаемого отверстия с продольным или кольцевым сварным швом дополнительно должен быть проведен радиографический или ультразвуковой контроль продольного или кольцевого сварного шва в границах предполагаемого отверстия, включая зоны примыкания по 100 мм в каждую сторону. Допускается при необходимости применение дополнительных физических методов неразрушающего контроля (магнитный, капиллярный).
Ремонт несквозных и сквозных дефектов, не вписывающихся в размеры овальных или круглых отверстий, дефектов в местах пересечений кольцевого шва с продольным сварным швом, а также на участках газопровода с вмятинами, расслоениями, недопустимыми гофрами труб рекомендуется выполнять с применением других методов ремонта, регламентированных настоящим стандартом.
При ремонте сквозных и несквозных дефектов труб и сварных швов допускается сварка (вварка):
не более одной заплаты или патрубка на трубе или на продольном сварном шве трубы;
не более одной заплаты или патрубка на кольцевом сварном шве двух соседних труб.
Для определения оптимальных параметров отверстий для заплат или патрубков целесообразно применять набор гибких шаблонов овальной или круглой формы, размеры которых соответствуют характеристикам специальных устройств типа эллипсограф, “овал”, “круг”.
Разница длин большой и малой осей овального отверстия (заплаты) должна быть 50±10 мм, большая ось овального отверстия должна располагаться вдоль оси трубы и быть не менее 150 мм.
Рекомендуемая длина большой оси овального отверстия для вварки заплат (включая места засверловки границ трещин) на трубах диаметром 1420 мм – 350 мм, 1220 мм – 300 мм, 1020 мм – 250 мм, 720 мм – 200 мм, 530 мм – 150 мм, 426 мм – 150 мм.
Для приварки патрубков рекомендуется вырезать круглые или овальные отверстия с расположением их в верхней четверти периметра ремонтного участка газопровода с отклонением от зенита ±10 .
Диаметр круглого отверстия или длина большой оси овального отверстия для приварки патрубка должны быть не менее чем на 10 мм меньше диаметра патрубка, при
этом диаметр патрубка должен быть не более 0,3 от диаметра ремонтного участка газопровода.
Овальное отверстие для приварки патрубков должно отвечать требованиям 11.2.2.10.
Перед вырезкой овального или круглого отверстия в месте дефектного участка с целью предотвращения развития сквозного дефекта (трещины) на расстоянии не менее 30 мм от границ дефекта засверливаются отверстия диаметром 5,0 мм.
Если в процессе вырезки овального отверстия сквозной дефект (трещина) распространяется за пределы засверленного участка или за границы предполагаемого отверстия, то рекомендуется выполнять ремонт дефектного участка вваркой заплаты больших размеров, регламентированных для данного диаметра ремонтируемого участка газопровода, или с применением других методов ремонта, регламентированных настоящим стандартом.
Границы разметки отверстий для ремонта дефектных участков вваркой заплат или приваркой патрубков в зависимости от расположения несквозных и сквозных дефектов приведены на рисунке 11.32.
а) дефектный участок со сквозным дефектом (трещиной) на основном металле трубы; б) дефектный участок со сквозным дефектом (трещиной) на кольцевом сварном шве; в) дефектный участок со сквозным дефектом (трещиной) на продольном сварном шве
Рисунок 11.32 – Границы разметки овальных отверстий для ремонта дефектных участков вваркой заплаты или приваркой патрубков
Вырезка овального или круглого отверстия для последующей вварки заплаты выполняется аналогично 11.2.2.7.
При пересечении овального отверстия с продольным или кольцевым сварным швом усиление облицовочного шва должно быть снято механическим способом с плавным переходом в сторону от границы отверстия на расстояние не менее 40 мм. При наличии подварочного шва на подкладном кольце удаляются элементы кольца в местах, прилегающих к подварочному шву, для обеспечения плотного прилегания подкладного кольца к внутренней поверхности трубы, как показано на рисунке 11.33.
Рисунок 11.33 – Сборка заплаты с подкладным кольцом в овальном отверстии при ремонте дефектов основного металла трубы (а) и продольном заводском шве (б)
Заплаты должны изготавливаться заранее в стационарных (базовых) условиях в соответствии с 6.3.
Монтаж и вварка заплаты должны выполняться аналогично требованиям 11.5.4–11.5.12.
Патрубки должны изготавливаться заранее в стационарных (базовых) условиях в соответствии с 6.4 и иметь подготовленные под сварку кромки в соответствии с требованиями 11.5.13.
Монтаж и приварка патрубков должны выполняться аналогично требованиям 11.5.14–11.5.29.
Ремонт сварными муфтами дефектов труб и сварных швов участков газопроводов, в том числе под давлением газа
Общие требования
Несквозные и сквозные дефекты труб и сварных соединений участков газопроводов категорий II–IV из труб диаметром от 426 до 1420 мм включ. с толщиной стенки
от 7,0 до 32,0 мм, временно выведенных из эксплуатации или находящихся в эксплуатации под давлением с транспортировкой или без транспортировки газа, допускается ремонтировать стальными сварными муфтами.
Конструкции муфт, приведенные в таблице 6.1, рекомендуется применять в соответствии с требованиями 11.9.2.
Стальные сварные муфты могут быть: негерметичные усиливающие муфты – I типа, герметичные усиливающие – II типа.
Негерметичные усиливающие муфты I типа не привариваются к стенке ремонтируемого газопровода:
А) Конструкция № 1 – негерметичная сварная стальная муфта.
Муфту рекомендуется применять в зависимости от степени дефектности труб и сварных соединений для ремонта участков газопроводов с поверхностными несквозными дефектами труб и дефектами геометрии и поверхности (вмятины) труб при отсутствии элементов, препятствующих равномерному прилеганию муфты к ремонтируемому газопроводу. Муфта изготавливается в заводских или базовых условиях.
Сборка и сварка – верхние и нижние полумуфты устанавливаются на ремонтируемый газопровод и свариваются между собой на подкладных пластинах горизонтальными продольными стыковыми швами. Муфта не сваривается с ремонтируемым газопроводом.
Б) Конструкция № 2 – негерметичная сварная стальная муфта.
Муфту рекомендуется применять в зависимости от степени дефектности труб и сварных соединений для ремонта участков газопроводов с поверхностными несквозными дефектами труб и сварных соединений при наличии овальности, гофр, кривизны трубы. Муфта изготавливается в заводских или базовых условиях.
Сборка и сварка:
верхние и нижние полукольца устанавливаются на ремонтируемый газопровод и свариваются между собой на подкладных пластинах горизонтальными продольными стыковыми швами;
верхние и нижние полумуфты устанавливаются на кольца и свариваются между собой горизонтальными продольными стыковыми швами;
торцы муфты свариваются с кольцами кольцевыми угловыми швами. Муфта не сваривается с ремонтируемым газопроводом.
Герметичные усиливающие муфты II типа при монтаже на газопровод привариваются к стенке ремонтируемого газопровода кольцевыми угловыми швами:
В) Конструкция № 3 – герметичная сварная стальная муфта.
Муфту рекомендуется применять для ремонта участков газопроводов с поверхностными несквозными дефектами труб и сварных соединений в зависимости от степени дефектности, а также при наличии овальности или кривизны труб, с обеспечением необходимого пространства между муфтой и ремонтируемым газопроводом. Муфта изготавливается в заводских или базовых условиях.
Сборка и сварка:
верхние и нижние полукольца устанавливаются на ремонтируемый газопровод и свариваются между собой на подкладных пластинах горизонтальными продольными стыковыми швами;
кольца с внутренней стороны свариваются с ремонтируемым газопроводом кольцевыми угловыми швами;
верхние и нижние полумуфты устанавливаются на кольца и свариваются между собой горизонтальными продольными стыковыми швами;
торцы муфты свариваются с кольцами кольцевыми угловыми швами.
Г) Конструкция № 4 – герметичная сварная стальная муфта (муфтовый узел).
Муфту рекомендуется применять для ремонта участков газопроводов с поверхностными несквозными дефектами труб и сварных соединений в зависимости от степени дефектности, а также при наличии овальности или кривизны труб, с обеспечением необходимого пространства между муфтой и ремонтируемым газопроводом. Муфта изготавливается в заводских или базовых условиях.
Сборка и сварка:
верхние и нижние полумуфты внутренней муфты устанавливаются на ремонтируемый газопровод и свариваются между собой на подкладных пластинах горизонтальными продольными стыковыми швами;
торцы внутренней муфты свариваются с ремонтируемым газопроводом с обеих сторон кольцевыми угловыми швами;
верхние и нижние полукольца устанавливаются на ремонтируемый газопровод и свариваются между собой на подкладных пластинах горизонтальными продольными стыковыми швами;
кольца с внутренней стороны свариваются с ремонтируемым газопроводом кольцевыми угловыми швами.
верхние и нижние полумуфты наружных муфт устанавливаются на внутреннюю муфту и кольца и свариваются между собой продольными стыковыми швами;
торцы наружных муфт свариваются с внутренней муфтой и кольцами кольцевыми угловыми швами.
Д) Конструкция № 5 – герметичная сварная стальная удлиненная муфта (муфтовый узел). Муфту рекомендуется применять для ремонта участков газопроводов с поверхностны-
ми несквозными дефектами труб и сварных соединений в зависимости от степени дефектности, а также при наличии овальности или кривизны труб, с обеспечением необходимого пространства между муфтой и ремонтируемым газопроводом, при невозможности или нецелесообразности установки двух наружных муфт конструкции № 4. Муфта изготавливается в заводских или базовых условиях.
Сборка и сварка:
верхние и нижние полумуфты внутренней муфты устанавливаются на ремонтируемый газопровод и свариваются между собой на подкладных пластинах горизонтальными продольными стыковыми швами;
торцы внутренней муфты свариваются с ремонтируемым газопроводом с обеих сторон кольцевыми угловыми швами;
верхние и нижние полукольца устанавливаются на ремонтируемый газопровод и свариваются между собой на подкладных пластинах горизонтальными продольными стыковыми швами;
кольца с внутренней стороны свариваются с ремонтируемым газопроводом кольцевыми угловыми швами;
верхние и нижние полумуфты удлиненной наружной муфты устанавливаются на внутреннюю муфту и кольца и свариваются между собой продольными стыковыми швами;
торцы наружной муфты свариваются с кольцами кольцевыми угловыми швами. Е) Конструкция № 6 – герметичная сварная стальная муфта (муфтовый узел).
Муфту рекомендуется применять для ремонта участков газопроводов со сквозными дефектами труб и сварных соединений в зависимости от степени дефектности, а также в случаях наличия овальности или кривизны труб, с обеспечением необходимого пространства между муфтой и ремонтируемым газопроводом. Конструкцией муфты предусмотрена возможность установки на сквозной дефект временной муфты (хомута) для герметизации выхода продукта. Муфта изготавливается в заводских условиях.
Сборка и сварка:
верхние и нижние полукольца устанавливаются на ремонтируемый газопровод и свариваются между собой на подкладных пластинах горизонтальными продольными стыковыми швами;
кольца с внутренней стороны свариваются с ремонтируемым газопроводом кольцевыми угловыми швами;
верхние и нижние полумуфты (состоящие из полуднищ и полутруб, предварительно сваренных в заводских условиях) свариваются между собой продольными стыковыми швами;
торцы муфты свариваются с кольцами кольцевыми угловыми швами.
Ж) Конструкции № 7а и 7б – герметичные сварные стальные муфты (муфтовый узел). Муфты рекомендуется применять для ремонта участков газопроводов со сквозными дефектами труб и сварных соединений в зависимости от степени дефектности, а также в случаях наличия овальности или кривизны труб, с обеспечением необходимого пространства между муфтой и ремонтируемым газопроводом. Конструкцией муфты предусмотрена возможность установки на сквозной дефект временной муфты (хомута) для герметизации выхода
продукта. Муфта изготавливается в заводских условиях.
Сборка и сварка:
верхние и нижние полукольца устанавливаются на ремонтируемый газопровод и свариваются между собой на подкладных пластинах горизонтальными продольными стыковыми швами;
кольца с внутренней стороны свариваются с ремонтируемым газопроводом кольцевыми угловыми швами;
верхние и нижние полумуфты (состоящие из полумуфт и полупереходов, предварительно сваренных в заводских условиях для конструкций № 7а или из гнутых полумуфт для конструкции № 7б) свариваются между собой продольными стыковыми швами;
торцы муфты свариваются с кольцами кольцевыми угловыми швами.
Выбор конструкций муфт
Выбор конструкций муфт производится в зависимости от степени дефектности металла труб и сварных соединений газопроводов.
При оценке степени дефектности участка газопровода определяются кольцевые напряжения ( к ) в месте установки ремонтной муфты по формуле
= P (D 2 S) , М Па,
где Р – величина рабочего давления в газопроводе, МПа;
D н – наружный диаметр газопровода, мм;
S – номинальная толщина стенки газопровода, мм.
Значение степени дефектности определяется отношением кольцевых напряжений в стенке газопровода ( к ) к минимальному нормативному пределу текучести металла
трубы ( т min ), который может быть меньше или больше 30 %: ( к / т min ) 100 % 30 % или ( к / т min ) 100 % > 30 % и приведены в таблицах 11.12, 11.13.
Выбор и назначение конструкций ремонтных муфт в зависимости от степени дефектности металла труб и сварных соединений газопроводов производится в соответствии с таблицей 11.14.
Пример определения степени дефектности газопровода приведен в приложении И.
Ремонт газопроводов из спирально-шовных труб, изготовленных из термоупрочненных сталей, рекомендуется проводить с применением муфт конструкций № 1–2. Допускается проводить ремонт с применением муфт конструкций № 3–7 на газопроводах из спирально-шовных труб, изготовленных из сталей контролируемой прокатки.
Ремонт вмятин в сочетании с другими видами дефектов, отнесенных по степени дефектности к значительным и критическим, должен проводиться только герметичными сварными муфтами (конструкции № 3–7).
Таблица 11.12 – Степень дефектности металла газопровода
Окончание таблицы 11.12
Таблица 11.13 – Степень дефектности сварных швов газопровода
Окончание таблицы 11.13
Ремонт газопроводов (конденсатопроводов) со сквозными дефектами металла труб и/или сварных соединений, отнесенных по степени дефектности к критическим, должен
выполняться герметичными сварными муфтами (конструкции № 6–7) при условии герметизации сквозного дефекта от выхода продукта временной муфтой (хомутом).
Допускается выполнять ремонт стальными сварными муфтами конструкций
№ 3–5 несквозных и сквозных дефектов труб и сварных швов, предварительно отремонтированных сваркой (наплавкой, заваркой).
Таблица 11.14 – Рекомендуемые конструкции муфт для ремонта дефектов труб и сварных соединений газопроводов в зависимости от степени дефектности труб и сварных соединений
Источник