СПОСОБ РЕМОНТА МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА Российский патент 2007 года по МПК F16L1/00 

Изобретение относится к области строительства и ремонта магистральных трубопроводов для транспортировки жидкостей и газов и предназначено для ремонта трубопроводов с заменой дефектного участка.

При проведении ремонтных работ на трубопроводе, когда дефектный участок заменяется новой ремонтной "катушкой", сначала обнаруживают дефектный участок, роют котлован для высвобождения трубопровода, вырезают дефектный участок, центрируют трубы; размечают, устанавливают и сваривают ремонтную "катушку" с трубами трубопровода. Процесс ремонта трубопровода отличается значительной длительностью и трудоемкостью. Наиболее трудоемкими операциями являются центрирование труб и разметка ремонтной "катушки".

В большинстве случаях трубы не центрируют, так как проведение этой операции без специального оборудования невозможно в связи с большим диаметром трубопроводов (800-900 мм) и большой толщиной стенок труб (12-20 мм). Это обстоятельство еще более осложняет процесс разметки и подгонки ремонтной "катушки".

Известен способ ремонта магистрального трубопровода с использованием устройства, обеспечивающего фиксацию труб перед вырезкой дефектного участка, разметкой, монтажом и центрированием ремонтной "катушки" [1]. По концам удаляемого участка трубопровода монтируют хомуты. Через отверстия в приливах одного из хомутов продевают стрингеры, на которые последовательно монтируют подвижные упоры, а стрингеры затем продевают в отверстия приливов второго хомута. После вырезки и удаления дефектного участка производят разметку, монтаж и сварку новой ремонтной "катушки" с трубами.

Устройство позволяет повысить производительность труда при ремонтных работах, точность центрирования труб и точность разметки ремонтной "катушки". Однако способ имеет недостатки, заключающиеся в сложности конструкции применяемого устройства, большой трудоемкости монтажа устройства на трубопроводе. Кроме того, устройство затрудняет доступ к трубопроводу для проведения разметочных и сварочных работ, что создает неудобства и снижает производительность труда.

Известно также устройство-опора для поддержания трубопровода [2]. Оно содержит основание со стойками, балансирные рычаги с втулками, размещенными на стойках подвижно с возможностью регулировки по высоте. На балансирных рычагах шарнирно закреплена подвеска с роликами, которые поддерживают трубопровод. Способ ремонта трубопровода с использованием описанного устройства имеет те же недостатки, которые упомянуты выше.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ подготовки труб под сварку при замене дефектного участка магистрального трубопровода [3]. Способ заключается в обнаружении дефектного участка, рытье котлована для высвобождения трубопровода, вырезке дефектного участка, центрировании труб, разметке, установке и сварке ремонтной "катушки" с трубами трубопровода. При разметке и обрезке ремонтной "катушки" и концов труб сравнение размеров и форм соединяемых концов труб производят с кругом-эталоном, диаметр которого равен номинальному диаметру ремонтируемого трубопровода. Обеспечение совпадения размеров и форм концов труб производят до монтажа "катушки" путем пластической деформации металла труб за счет распределенного усилия на концы труб. Этой операцией устраняют эллипсность труб, образуемую при обрезке труб в плоскости, не перпендикулярной их оси.

Недостатками способа, взятого за прототип, являются большая трудоемкость пластической деформации, необходимость использования специального оборудования, сложность обеспечения точной разметки стыков труб и ремонтной "катушки" из-за отсутствия точного центрирования труб. Возможности центрирования труб при производстве ремонтных работ по этому способу весьма ограничены, так как из-за значительной жесткости труб и их малой длины в котловане невозможно за счет регулирования положения труб добиться точного их центрирования, что и вынуждает использовать подгонку труб пластической деформацией.

Таким образом, главным недостатком известного способа является невозможность точного центрирования труб, что приводит к увеличению трудоемкости разметки и монтажа ремонтной "катушки".

Предлагаемое изобретение направлено на повышение точности центрирования труб и разметки стыков труб и ремонтной "катушки", упрощение разметки и снижение трудоемкости разметочных и монтажных работ.

Задача решена тем, что в способе ремонта магистрального трубопровода, включающем обнаружение дефектного участка, рытье котлована для высвобождения труб, вырезку дефектного участка, центрирование труб, разметку, установку и сварку ремонтной "катушки" с трубами трубопровода, поперечные стенки котлована располагают асимметрично относительно дефектного участка с образованием после его вырезки разноплечих труб: короткоплечей неподвижной и длинноплечей подвижной трубы, при этом центрирование труб производят регулированием положения длинноплечей трубы путем смещения ее в горизонтальной и вертикальной плоскостях до обеспечения соосности обеих труб.

Способ ремонта магистрального трубопровода иллюстрируется чертежом, где представлен участок магистрального трубопровода в месте ремонта в продольном и поперечном разрезах: поз.1 - котлован, поз.2 - трубопровод; поз.3 - дефектный участок; поз.4 - поперечные стенки котлована; поз.5 - трос трубоукладчика; поз.6 - короткоплечая труба; поз.7 - длинноплечая труба.

Предлагаемый способ ремонта трубопровода осуществляют следующим образом.

После обнаружения дефектного участка в месте его расположения роют котлован 1 и высвобождают трубопровод 2. На трубопроводе находят дефектный участок 3 и очерчивают границы его вырезки. Далее котлован удлиняют в одну из сторон от дефектного участка, то есть поперечные стенки 4 котлована располагают асимметрично относительно дефектного участка. Далее трубопровод фиксируют в вертикальной плоскости с помощью троса 5 трубоукладчика со стороны удлиненного участка котлована во избежание смещения и поломки трубопровода под действием собственного веса.

После вырезки дефектного участка 3 образуются две разноплечие трубы: короткоплечая 6 и длинноплечая 7. Короткоплечая труба 6 имеет малую длину, и она практически неподвижна. Длинноплечая труба 7 имеет возможность упруго деформироваться и отклоняться от продольной оси за счет большой длины.

После вырезки дефектного участка 3 происходит смещение трубопровода относительно продольной оси за счет имеющихся в трубопроводе напряжений. Короткоплечая труба 6 остается неподвижной, так как имеет малую длину и прочную заделку в грунте. Длинноплечая труба 7 за счет напряжений отклоняется от оси, в результате чего соосность труб 6 и 7 нарушается.

Наличие на ремонтируемом участке трубопровода двух разноплечих позволяет значительно облегчить центрирование труб относительно друг друга. Это объясняется следующим.

Короткоплечая труба 6, как показано выше, после вырезки дефектного участка остается неподвижной благодаря глубокой заделке в грунт и короткой длине. Короткоплечая труба в связи с этим может быть взята за "базу", относительно которой необходимо регулировать положение длинноплечей трубы с тем, чтобы добиться соосности труб.

Регулирование положения длинноплечей трубы осуществляют с помощью подъемного механизма (трубоукладчика). Трос трубоукладчика закрепляют на свободном конце длинноплечей трубы на расстоянии 0,5...1,5 м от ее конца. Затем перемещением стрелы трубоукладчика длинноплечую трубу смещают в горизонтальной и вертикальной плоскостях до достижения соосности труб. Соосность труб контролируют по наружному диаметру труб с помощью линейки, опирая ее на поверхность длинноплечей и короткоплечей труб.

Наличие длинноплечей трубы значительно облегчает регулирование ее положения относительно короткоплечей трубы за счет ее подвижности и возможности упругого деформирования относительно оси.

После окончания центрирования труб торцы труб подрезают строго в плоскостях, перпендикулярных оси труб. Далее замеряют окончательную длину вырезанного дефектного участка трубопровода (расстояние между обрезанными трубами) и по этой длине размечают ремонтную "катушку". Затем ремонтную "катушку" монтируют на месте дефектного участка и сваривают с трубами.

По сравнению с изобретением-прототипом предлагаемое изобретение обладает следующими преимуществами:

1. Изобретение-прототип имеет точность центрирования труб ±3-5 мм, так как в нем не предусмотрено никаких мероприятий по обеспечению соосности труб. Подгонка стыков труб осуществляется трудоемкой пластической деформацией труб. Предлагаемое изобретение обеспечивает центрирование труб с точностью ±1-2 мм за счет возможности регулирования положения длинноплечей трубы относительно короткоплечей, что позволяет повысить точность центрирования и точность разметки стыков труб и ремонтной "катушки".

2. Предлагаемое изобретение обеспечивает упрощение процесса разметки и снижение трудоемкости разметочных работ, что позволяет в 2-3 раза повысить их производительность.

3. Предлагаемое изобретение не требует дополнительного оборудования для пластической деформации труб и подгонки стыков, что в 1,5-2 раза снижает стоимость ремонтных работ.

4. В целом предлагаемое изобретение обеспечивает снижение трудоемкости ремонтных работ в 2-3 раза при высокой точности разметки трубного соединения и высоком качестве ремонта.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Патент РФ №2217650, М.кл. F 16 L 1/036. Устройство для центрирования труб.

2. Патент РФ №2079761, М.кл, F 16 L. Устройство-опора для поддержания трубопровода.

3. Патент РФ №2123922, М.кл. В 23 Р 6/00; В23К 33/00. Способ подготовки труб под сварку при замене дефектного участка магистрального трубопровода.

Изобретение относится к области строительства трубопроводного транспорта и применяется при ремонте магистрального трубопровода с заменой дефектного участка. Поперечные стенки котлована располагают асимметрично относительно дефектного участка. Вырезают дефектный участок с образованием разноплечих труб: короткоплечей неподвижной и длинноплечей подвижной трубы. Центрирование труб производят регулированием положения длинноплечей трубы путем смещения ее в горизонтальной и вертикальной плоскостях до обеспечения соосности обеих труб. Наличие длинноплечей трубы облегчает регулирование ее положения относительно короткоплечей трубы за счет ее подвижности и возможности упругого деформирования относительно оси, что позволяет обеспечить точное центрирование труб. Упрощает процесс центрирования ремонтной "катушки". 1 ил.

Способ ремонта магистрального трубопровода, включающий обнаружение дефектного участка, рытье котлована для высвобождения трубопровода, вырезку дефектного участка, центрирование труб, разметку, установку и сварку ремонтной "катушки" с трубами трубопровода, отличающийся тем, что поперечные стенки котлована располагают асимметрично относительно дефектного участка с образованием после его вырезки разноплечих труб: короткоплечей неподвижной и длинноплечей подвижной труб, при этом центрирование труб производят регулированием положения длинноплечей трубы путем смещения ее в горизонтальной и вертикальной плоскостях до обеспечения соосности обеих труб.