RU2222746C2 - Method of mounting sleeve onto defective part of pipeline - Google Patents

Abstract

FIELD: construction engineering. SUBSTANCE: invention is designed for use in repair of pipelines of different application. According to proposed method, section of pipeline to be repaired is cleaned, at least 4 coils of wire are turned onto cleaned section and connected by tack welds. Layer of sealant is applied to cleaned section and wire members and split sleeve is fitted on wire members. Wire is annealed prior to winding onto pipeline. Diameter of wire is chosen depending on viscosity of sealant. Sealant is fed between sleeve and pipeline. EFFECT: improved reliability of high-pressure pipelines. 5 cl, 3 tbl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к ремонту трубопроводного транспорта и может найти широкое применение в газовой, нефтяной и других отраслях промышленности. The invention relates to the repair of pipeline transport and can be widely used in gas, oil and other industries.

Изобретение может быть использовано при ремонте трубопроводов различного назначения, имеющих недопустимые дефекты в кольцевых сварных стыках при значительных коррозионных повреждениях стенки трубопровода на прилегающих к ним участках. The invention can be used in the repair of pipelines for various purposes, having unacceptable defects in ring welded joints with significant corrosion damage to the pipe wall in adjacent areas.

Известен способ присоединения технологических элементов к трубопроводу, находящемуся под давлением. Способ включает установку колец, сборку технологического элемента (тройник, муфта) из двух или более частей, закрепление и сварку этих частей между собой кольцами и заполнение полости между трубопроводом и технологическим элементом газонепроницаемой массой (герметиком). A known method of attaching process elements to a pipeline under pressure. The method includes installing rings, assembling a technological element (tee, coupler) from two or more parts, fixing and welding these parts together with rings, and filling the cavity between the pipeline and the technological element with a gas-tight mass (sealant).

С целью повышения качества и надежности сварного узла и снижения опасности разрушения в процессе приварки технологических элементов к трубопроводам, имеющим усиления кольцевых швов, одно кольцо выполняют с кольцевым пазом, в котором располагают усиление кольцевого шва трубопровода, а технологический элемент приваривают непосредственно к кольцам без проплавления стенки трубопровода (см. а.с. СССР 1199546, МКИ В 23 К 31/06,). In order to improve the quality and reliability of the welded unit and reduce the risk of destruction during the welding of technological elements to pipelines having reinforcements of circumferential seams, one ring is made with an annular groove in which the reinforcement of the circumferential seam of the pipeline is located, and the technological element is welded directly to the rings without penetration of the wall pipeline (see AS USSR 1199546, MKI B 23 K 31/06,).

Однако указанный способ не обеспечивает надежное качество герметизации трубопровода. However, this method does not provide reliable quality of sealing the pipeline.

Известен способ временного перекрытия потока из поврежденной трубы (см. а.с. СССР 1681130, МКИ F 16 L 55/168, опубл. Бюл. 36 от 30.09.91 г.). A known method of temporarily blocking the flow from a damaged pipe (see AS USSR 1681130, MKI F 16 L 55/168, publ. Bull. 36 from 09/30/91).

Известен способ ликвидации повреждений на нефтепроводах, включающий в себя очистку наружной поверхности поврежденного места, нанесение на него клеевой композиции и приклеивания изолирующего материала (см. патент России 2011106, МКИ5 F 16 L 55/17 от 19.10.90 г.). A known method of eliminating damage in oil pipelines, including cleaning the outer surface of the damaged place, applying an adhesive composition to it and gluing insulating material (see Russian patent 2011106, MKI5 F 16 L 55/17 from 10/19/90).

Для расширения эксплуатационной возможности ликвидации утечек и повышения герметичности и механической прочности изоляции слой клеевой композиции наносят на очищенную поверхность не менее 120 мм с обеих сторон сварочного стыка; после этого 10-15 мм влево и вправо от сварного стыка на клею трубопровод плотно обматывают два раза мягкой железной или алюминиевой проволокой диаметром 2,5-3 мм, охватывая тело по длине трубы не менее 100 мм, при этом проволоку второго ряда обмотки располагают в углубление между витками проволоки первого ряда, затем сварной стык и необмотанную часть трубы между проволочными обмотками на клею плотно обматывают веревочной обмоткой, пропитанной этим же клеем, до уровня наружной поверхности второго ряда проволочной обмотки, после чего в целом обмотанное место на клею обматывают в два ряда такой же проволокой, которой перекрывают прежние обмотки и сварной стык, при этом так же проволоку последующего ряда обмотки сажают в углубления между витками проволоки предыдущего ряда. To expand the operational ability to eliminate leaks and increase the tightness and mechanical strength of the insulation, a layer of adhesive composition is applied to the cleaned surface of at least 120 mm on both sides of the welding joint; after that, 10-15 mm to the left and right of the welded joint on the adhesive, the pipeline is tightly wrapped twice with soft iron or aluminum wire with a diameter of 2.5-3 mm, covering the body along the length of the pipe at least 100 mm, while the wire of the second row of windings are placed in the recess between the turns of the wire of the first row, then the welded joint and the unwound part of the pipe between the wire windings on the glue are tightly wrapped with a rope winding, impregnated with the same glue, to the level of the outer surface of the second row of the wire winding, after which otannoe place adhesively wrapped with two rows of the same wire, which overlap the coil former and a welded joint, with the same number of subsequent wire winding planted in the recesses between the turns of the wire of the previous row.

Широко известна технология капитального ремонта трубопровода путем установки ремонтной муфты, заполненной эпоксидным составом. Ремонтная муфта используется для ремонта и укрепления поврежденных трубопроводов без нарушения потока продукта. Каждая ремонтная конструкция состоит из двух полумуфт, размеры которых превышают диаметр ремонтируемой секции. Полумуфты механически соединяют вместе и полностью опоясывают поврежденную часть секции. Полумуфты устанавливают на технологические элементы. В кольцевое пространство между ремонтируемой секцией и полумуфтами закачивают эпоксидный раствор (герметик), который обеспечивает высокую степень жесткости ремонтной конструкции. В результате, отремонтируемый участок секции обладает более высокой прочностью, чем прилегающая неповрежденная труба. Эпоксидно-муфтовая технология применяется для ремонта всех типов несквозных дефектов на трубопроводах, эксплуатирующихся под высоким давлением (см., например, Рекламы Бритиш Газ (British Gas р/с Ripley Road, Ambergate, Derbyshire, DE 562 FZ). The pipeline overhaul technology is widely known by installing a repair sleeve filled with epoxy. The repair sleeve is used to repair and strengthen damaged pipelines without disrupting product flow. Each repair structure consists of two coupling halves, the dimensions of which exceed the diameter of the section being repaired. The coupling halves are mechanically connected together and completely encircled the damaged part of the section. The coupling halves are installed on the technological elements. An epoxy solution (sealant) is pumped into the annular space between the repaired section and the coupling halves, which provides a high degree of rigidity of the repair structure. As a result, the repaired section of the section has higher strength than the adjacent intact pipe. Epoxy-coupling technology is used to repair all types of non-through defects in pipelines operating under high pressure (see, for example, British Gas Advertising (British Gas р / с Ripley Road, Ambergate, Derbyshire, DE 562 FZ).

Указанный способ выбран в качестве прототипа. The specified method is selected as a prototype.

Однако указанный способ предусматривает значительные работы по центровке муфты на поврежденном участке трубопровода. However, this method involves significant work on the alignment of the coupling on the damaged section of the pipeline.

В основу изобретения поставлена задача разработать такой способ установки муфты на дефектный участок трубопровода посредством новой последовательности технологических операций, которые повысят надежность герметизации и обеспечат ускорение установки муфты на дефектный участок трубопровода. The basis of the invention is the task to develop such a method of installing the coupling on the defective section of the pipeline by means of a new sequence of technological operations that will increase the reliability of sealing and provide acceleration of the installation of the coupling on the defective section of the pipeline.

Эта задача решается тем, что в известном способе, включающем изготовление и установку технологических элементов на зачищенный участок трубопровода, на который устанавливают муфту из двух половин с последующей сваркой этих половин продольными швами и заполнение пространства между муфтой и поврежденным участком трубопровода герметиком, технологический элемент изготавливают из проволоки, которую наматывают на трубопровод по обе стороны от поврежденного участка. Проволоку перед намоткой на трубопровод отжигают в печи и наматывают не менее 4-х витков по обе стороны от поврежденного участка трубопровода. Проволоку соединяют между собой сварными прихватками, при этом диаметр проволоки выбирают в пределах 1,6 - 6,0 мм в зависимости от вязкости герметика, а ширину технологических элементов из проволоки выбирают не менее 20 мм. This problem is solved in that in the known method, including the manufacture and installation of technological elements on a cleaned section of the pipeline, on which a sleeve of two halves is installed, followed by welding of these halves with longitudinal seams and filling the space between the sleeve and the damaged portion of the pipeline with a sealant, the technological element is made of wire, which is wound on the pipeline on both sides of the damaged area. Before winding the wire, the wire is annealed in the furnace and at least 4 turns are wound on both sides of the damaged section of the pipeline. The wire is interconnected by welded tacks, while the diameter of the wire is selected in the range of 1.6 - 6.0 mm depending on the viscosity of the sealant, and the width of the technological elements from the wire is selected at least 20 mm.

Способ поясняется чертежом. The method is illustrated in the drawing.

Дефектный участок трубопровода 1 защищают от изоляционного покрытия, ржавчины и грязи. По обе стороны дефектного участка трубопровода 1 наматывают на трубопровод не менее 4-х витков проволоки 2 и соединяют между собой сварными прихватками. Для того, чтобы проволока 2 была мягкой, ее перед намоткой на трубопровод 1 отжигают в печи. Диаметр проволоки выбирают в пределах 1,6-6,0 мм в зависимости от вязкости герметика. Ширина технологических элементов из проволоки не должна превышать 20 мм. На проволоку 2, навитую на трубопровод 1, устанавливают две полумуфты 3, 4, которые сваривают между собой (продольными швами). В пространство между муфтой и трубопроводом 1 через ниппель 6 подают герметик, который после отвердевания образует на поврежденной поверхности трубопровода 1 герметичное покрытие 7. Перед подачей в пространство между трубопроводом 1 и муфтой герметика производят герметизацию со стороны торцов муфты быстротвердеющей композицией, например эпоксидной смолой, 8. The defective section of the pipeline 1 is protected from the insulation coating, rust and dirt. On both sides of the defective section of the pipeline 1, at least 4 turns of wire 2 are wound onto the pipeline and are joined together by welded tacks. In order for the wire 2 to be soft, it is annealed in a furnace before being wound onto the pipe 1. The diameter of the wire is selected in the range of 1.6-6.0 mm, depending on the viscosity of the sealant. The width of technological elements made of wire should not exceed 20 mm. On the wire 2, wound on the pipe 1, install two coupling halves 3, 4, which are welded together (longitudinal seams). A sealant is fed into the space between the coupling and the pipe 1 through the nipple 6, which, after hardening, forms a sealed coating 7 on the damaged surface of the pipe 1. Before being fed into the space between the pipe 1 and the sealant, the ends of the coupling are sealed with a quick-hardening composition, for example, epoxy resin, 8 .

Пример реализации способа. An example implementation of the method.

В результате внутритрубной диагностики магистрального трубопровода Ду 1400х18 мм из стали марки Х70 выявлен дефектный участок. По нормативным требованиям указанный участок необходимо вырезать с последующей заменой катушки при полном опорожнении и продувке трубопровода. Поскольку трубопровод 1 нельзя вывести из эксплуатации, было принято решение усилить дефектный участок муфтой, устанавливаемой по предлагаемому способу на трубопроводе под давлением 3,9 МПа. As a result of in-line diagnostics of the main pipeline DN 1400x18 mm from steel grade X70, a defective section was detected. According to regulatory requirements, this section must be cut with the subsequent replacement of the coil with complete emptying and purging of the pipeline. Since the pipeline 1 cannot be taken out of operation, it was decided to reinforce the defective area with a sleeve installed by the proposed method on the pipeline under a pressure of 3.9 MPa.

Поверхность дефектного участка трубопровода очищают от грязи и продуктов коррозии. На трубопровод 1 наматывают по обе стороны от дефектного участка по четыре витка проволоки 2 и 3 низкоуглеродистой стали св-08 диаметром 5 мм, при этом витки соединяют сварными прихватками. Проволоку перед намоткой отжигают в печи при температуре 890-950^oС. На намотанную на трубопровод 1 проволоку 2 устанавливают разрезную муфту, состоящую из двух половин 3, 4 из стали 09Г2С (обладающей хорошей сваримостью с толщиной стенки 14 мм). Муфта устанавливалась на проволоку 2 с помощью крепежных соединений, позволяющих плотно обжать полуобечайки на проволоке и выполнить сварку штучными электродами типа Э50А продольных швов 7 с полным проваром.The surface of the defective section of the pipeline is cleaned of dirt and corrosion products. Four turns of wire 2 and 3 of low-carbon steel sv-08 with a diameter of 5 mm are wound on pipe 1 on both sides of the defective section, while the turns are connected by welded tacks. Before winding, the wire is annealed in a furnace at a temperature of 890-950 ^o С. A split sleeve consisting of two halves 3, 4 of 09G2S steel (having good weldability with a wall thickness of 14 mm) is installed on the wire 2 wound on the pipe 1. The coupling was mounted on wire 2 using fasteners, which allow tightly squeezing half-shells on the wire and perform welding with piece electrodes of type E50A longitudinal welds 7 with full penetration.

Перед подачей герметика в пространство между трубопроводом 1 и муфтой производят герметизацию торцов муфты быстротвердеющей композицией, например эпоксидной смолой, 8. Before applying the sealant to the space between the pipeline 1 and the coupling, the ends of the coupling are sealed with a quick-hardening composition, for example, epoxy resin, 8.

После сварки в пространство между трубопроводом 1 и муфтой через ниппель 6 закачивают герметик на основе эпоксидной смолы. Воздух из полости удаляют через отверстия в верхней полумуфте. Для того, чтобы ускорить полимеризацию герметика, применяют подогрев газопламенным способом поверхности муфты до температуры 80-100^oС.After welding, an epoxy-based sealant is pumped into the space between the pipe 1 and the socket through the nipple 6. Air is removed from the cavity through openings in the upper coupling half. In order to accelerate the polymerization of the sealant, apply the heating of the coupling surface to a temperature of 80-100 ^o C.

Для качественного заполнения пространства между трубой 1 и муфтой герметиком ниппель 6 в верхней и нижней полумуфтах смещены относительно друг друга. For high-quality filling of the space between the pipe 1 and the sealant sleeve, the nipple 6 in the upper and lower coupling halves are offset relative to each other.

В таблице представлены результаты ряда исследований, связанных с применением указанного способа. The table shows the results of a number of studies related to the application of this method.

Результаты экспериментальной проверки показали, что способ обеспечивает полную герметизацию поврежденного участка трубопровода. The results of experimental verification showed that the method provides complete sealing of the damaged section of the pipeline.

При нарушении требований к технологическому зазору между муфтой и трубопроводом (диаметру проволоки) для конкретной клеевой композиции с определенной вязкостью не обеспечивается качественное покрытие поврежденного участка трубопровода герметиком. If the requirements for the technological gap between the sleeve and the pipeline (wire diameter) are not met, a specific adhesive coating with a certain viscosity does not provide a high-quality coating of the damaged section of the pipeline with sealant.

Claims (5)

1. Способ установки муфты на дефектный участок трубопровода, включающий установку разрезной муфты на технологические элементы, зачистку участка перед установкой муфты, нанесение слоя герметика на зачищенный участок, отличающийся тем, что технологические элементы изготавливают из проволоки, которую наматывают на трубопровод не менее 4-х витков и соединяют витки между собой сварными прихватками.1. The method of installing the coupling on the defective section of the pipeline, including installing a split coupling on the technological elements, cleaning the area before installing the coupling, applying a layer of sealant to the cleaned area, characterized in that the technological elements are made of wire that is wound on the pipeline for at least 4 turns and connect the turns together with welded tacks. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что проволоку перед намоткой на трубопровод отжигают.2. The method according to claim 1, characterized in that the wire is annealed before winding onto the pipeline. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что герметик подают между муфтой и трубопроводом.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the sealant is served between the sleeve and the pipe. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что ширина технологических элементов из проволоки, которую навивают на трубопровод, должна быть не менее 20 мм.4. The method according to claim 1, characterized in that the width of the technological elements from the wire that is wound onto the pipeline should be at least 20 mm. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что диаметр проволоки выбирают в зависимости от вязкости композиции герметика.5. The method according to claim 1, characterized in that the wire diameter is selected depending on the viscosity of the sealant composition.

Images