СПОСОБ ОТБРАКОВКИ ТРУБ С ГОФРАМИ (ВМЯТИНАМИ) ТРУБОПРОВОДА Российский патент 2014 года по МПК F16L1/00 F16L57/00 

Изобретение относится к области эксплуатации магистральных трубопроводов, в частности к отбраковке участков трубопроводов, имеющих гофры (вмятины), при их капитальном ремонте.

Известен способ освидетельствования и отбраковки труб, заключающийся в замере глубины повреждений штангенциркулем, а длины и ширины - линейкой. При этом гофры (вмятины) любых размеров подлежат вырезке [1].

Недостатком известного способа освидетельствования и отбраковки трубопроводов является то, что нормы отбраковки неоправданно ужесточены.

Прототипом является способ освидетельствования и отбраковки трубопроводов, заключающийся в замере глубины повреждений штангенциркулем, а длины и ширины - линейкой. При этом участки трубопроводов, имеющие гофры (вмятины) в сочетании с дефектами любого происхождения, подлежат вырезке; расположенные на сварных швах, находящиеся на соединительных деталях и на участках категории В, а также гофры (вмятины), края которых не имеют плавные сопряжения с основной поверхностью трубопровода [2].

Недостатком прототипа является то, что нормы отбраковки неоправданно ужесточены и не определен критерий плавности гофр (вмятин) с учетом повреждаемости трубопроводов в зависимости от их деформации и категорийности участков трубопроводов, что не позволяет провести отбраковку трубопроводов с гофрами (вмятинами) по объективным критериям.

Целью изобретения является определение критерия плавности гофр (вмятин) с учетом повреждаемости в зависимости от деформации и категорийности участков трубопроводов.

Техническим результатом изобретения является получение объективного критерия плавности самих гофр (вмятин) и их сопряжения с бездефектной частью трубопровода.

Цель достигается тем, что в местах с минимальным радиусом кривизны в области гофры (вмятины) замеряют глубины повреждений штангенциркулем, а длины и ширины - линейкой, по которым вычисляют радиусы изгибов стенки трубы на наиболее круто изогнутых участках гофр (вмятин). Далее по формулам строительной механики определяют значения деформаций в кольцевом и продольном направлениях и сравнивают со значением предельных деформаций в первой стадии повреждаемости, уменьшенной с учетом коэффициента условий работы освидетельствуемого участка трубопровода, используемого при его расчете на деформативность. При этом плавными считаются вмятины (гофры), у которых значения деформаций в местах с минимальным радиусом кривизны не превышают значения предельных деформаций в первой стадии повреждаемости трубопроводов, уменьшенной с учетом коэффициента условий работы освидетельствуемого участка трубопровода, используемого при расчете его на деформативность.

Освидетельствование и отбраковка участка трубопровода, имеющего гофры (вмятины), предлагаемым способом осуществляется в следующей последовательности. Давление в трубопроводе снижают до величины, обеспечивающей безопасное ведение работ. Вскрывают трубопровод в месте освидетельствования, отбраковки и ремонта. Производят зачистку изоляционного покрытия и удаление продуктов коррозии в пределах дефекта с захватом по краям не менее 300-500 мм. Замеряют глубины дефектов штангенциркулем, а длины и ширины - линейкой. Фиксируют поверхностные повреждения металла трубопровода в зоне дефекта, расположение сварных швов относительно зоны дефекта. Замеряют минимальный радиус кривизны в кольцевом и продольном сечениях в области гофры (вмятины). Определяют значения деформаций в этих сечениях, которые сравнивают со значением предельных деформаций в первой стадии повреждаемости трубопроводов, уменьшенной с учетом коэффициента условий работы освидетельствуемого участка трубопровода, используемого при расчете его на деформативность.

При этом плавными считаются гофры (вмятины), у которых значения деформаций в местах с минимальным радиусом кривизны не превышают значения предельных деформаций в первой стадии повреждаемости трубопровода, уменьшенной с учетом коэффициента условий работы освидетельствуемого участка трубопровода, используемого при расчете его на деформативность, то есть выполняются условия:

где - напряжения, коэффициент их концентрации и минимальный радиус кривизны в кольцевом сечении, соответственно;

- напряжения, коэффициент их концентрации и минимальный радиус кривизны в продольном сечении, соответственно;

Е - модуль Юнга;

δ - толщина стенки трубопровода;

- значение предельных деформаций в первой стадии повреждаемости трубопровода, =0,22 [3];

m - коэффициент условий работы освидетельствуемого участка трубопровода, используемого при расчете его на деформативность, значение которого равно 0,9; 0,75 и 0,6 соответственно, для участков трубопроводов категорий III-IV, I-II и В [4].

Определение в месте с минимальным радиусом кривизны в области гофр (вмятин) значения деформаций в кольцевом и продольном направлениях и сравнение их со значением предельных деформаций в первой стадии повреждаемости нефтегазовых труб, уменьшенной с учетом коэффициента условий работы освидетельствуемого участка трубопровода, используемого при расчете его на деформативность, позволяет использовать при оценке напряженно-деформированного состояния стенки трубопровода критерий, учитывающий повреждаемость в зависимости от деформации трубопровода и категорийность участка трубопровода.

Изобретение обеспечивает объективность принятия решения по ремонту: замены участка с гофрами (вмятинами) катушкой или оставления обследованного участка трубопровода без проведения ремонтных мероприятий. Оно позволяет совершенствовать технико-экономические показатели отбраковки трубопроводов с гофрами (вмятинами).

Источники информации

1. Инструкция по освидетельствованию, отбраковке и ремонту труб в процессе эксплуатации и капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов. НПО «Союзгазтехнология», ВНИИГАЗ, - M.: 1991 (стр.7).

2. Инструкция по оценке работоспособности и отбраковке труб с вмятинами и гофрами. ВРД 39-1.10-063-2002, ОАО «Газпром», ООО ВНИИГАЗ, - М.: 2002 (стр.8) (прототип).

3. А.Г. Гумеров, Р.С. Зайнуллин, К.М. Ямалиев, А.В. Росляков. Старение труб нефтепроводов. - М.: Недра, 1995 (стр.34).

4. СНиП 2.05.06-85*. Минстрой России - Магистральные трубопроводы. - М.: ГУП ЦПП, 1997. - 60 с. (стр.3).

Способ предназначен для отбраковки труб с гофрами (вмятинами) трубопровода. Способ заключается в замере глубины повреждений штангенциркулем, а длины и ширины - линейкой, при этом в местах с минимальным радиусом кривизны в области гофры (вмятины) определяют значения деформаций в кольцевом и продольном сечениях и сравнивают со значениями предельных деформаций в первой стадии повреждаемости трубопроводов, уменьшенной с учетом коэффициента условий работы освидетельствуемого участка трубопровода, используемого при расчете его на деформативность, при этом плавными считаются гофры (вмятины), у которых значения деформаций в местах с минимальным радиусом кривизны не превышают значения предельных деформаций в первой стадии повреждаемости трубопроводов, уменьшенной с учетом коэффициента условий работы освидетельствуемого участка трубопровода, используемого при расчете его на деформативность. Технический результат - повышение надежности работы магистральных трубопроводов.

Способ отбраковки труб с гофрами (вмятинами) трубопроводов, заключающийся в замере глубины повреждений штангенциркулем, а длины и ширины - линейкой, отличающийся тем, что в местах с минимальным радиусом кривизны в области гофры (вмятины) определяют значения деформаций в кольцевом и продольном сечениях и сравнивают со значениями предельных деформаций в первой стадии повреждаемости трубопроводов, уменьшенной с учетом коэффициента условий работы освидетельствуемого участка трубопровода, используемого при расчете его на деформативность, при этом плавными считаются гофры (вмятины), у которых значения деформаций в местах с минимальным радиусом кривизны не превышают значения предельных деформаций в первой стадии повреждаемости трубопроводов, уменьшенной с учетом коэффициента условий работы освидетельствуемого участка трубопровода, используемого при расчете его на деформативность.