Способ ремонта протяженного участка газопровода с сохранением бесперебойного газоснабжения потребителя Российский патент 2025 года по МПК F17D1/04 F16L1/24 

Изобретение относится к транспортировке природного газа и может быть использовано при ремонте протяженных участков газопровода с сохранением бесперебойного газоснабжения потребителя.

Система транспорта газа включает в себя магистральные газопроводы, компрессорные станции, газопроводы-отводы, распределительные газопроводы. Газопроводы-отводы обеспечивают подачу газа отдельным потребителям или группе потребителей. Как правило, они построены в однониточном исполнении и имеют подключение только к одному магистральному газопроводу без возможности резервирования, тем самым создавая серьезные трудности при проведении эксплуатирующими и подрядными организациями ремонтных работ, в части полного прекращения газоснабжения потребителей на длительный срок. Поэтому создание способа ремонта протяженного участка газопровода с сохранением бесперебойного газоснабжения потребителя является актуальной проблемой.

Известен способ ремонта газопровода путем его секционирования на участки с последующей вырезкой труб и заменой их новыми (Патент РФ 2178856, опубл. 27.01.2002). При осуществлении данного способа отключают аварийный участок от газопровода, освобождают его от газа, разделяют аварийный участок на секции, в начале и конце каждой секции на ее границах выполняют технологические отверстия, отсекают секцию временными герметизирующими устройствами, огневые работы и замену дефектных труб ведут одновременно на каждой секции.

Недостатками данного способа являются: сложность осуществления за счет необходимости наличия достаточного количества ремонтных бригад для одновременного ремонта; прекращение подачи газа потребителю на время проведения ремонтных работ.

Известен способ ремонта действующего трубопровода (Патент РФ 2306476, опубл. 20.09.2007). В указанном способе на дефектный участок трубопровода устанавливают металлическую муфту, герметизируют с двух сторон зазор между трубопроводом и муфтой, для чего накладывают манжету на трубопровод путем нанесения адгезива и навивки материала на примыкающую к установленной муфте поверхность трубопровода до выравнивания наружных диаметров манжеты и муфты.

Недостатками данного способа является: высокая сложность его исполнения за счет того, что требуется точность подгонки окружных размеров металлической муфты, что требует повышенных затрат времени в условиях трассы; ограниченная область применения из-за того, что данный способ ремонта является временным и подходит не для всех типов дефектов.

Известен способ ремонта газопровода, описанный в газете ООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород» №2 (143) Февраль 2022 г., с применением передвижных автогазозаправщиков (ПАГЗ). В описанном способе, на время ремонта участка газопровода, ПАГЗ подключали к газопроводу-отводу на газораспределительную станцию.

Недостатками данного способа является низкая надежность бесперебойного газоснабжения потребителя во время ремонта из-за ограниченного объема газа в ПАГЗ и высокая трудоемкость из-за необходимости обустройства мест для его заправки в трассовых условиях.

Известен способ ремонта газопровода, при котором параллельно действующему участку газопровода прокладывают новый участок газопровода с последующим подключением к действующему газопроводу (СТО Газпром 2-2.3-231-2008 «Правила производства работ при капитальном ремонте линейной части магистральных газопроводов ОАО «ГАЗПРОМ»).

Недостатками данного способа является высокая сложность и длительность исполнения способа из-за необходимости подготовки трассы, производства больших объемов земляных работ для укладки временного участка газопровода.

Известен способ ремонта магистральных газопроводов без остановки процесса перекачки газа, описанный в международном научном журнале «Молодой ученый» №22 (417) / 2022, часть 2 и взятый нами за прототип.

В указанном способе на поверхность трубы устанавливают приварные фитинги под байпас и перекрытие, затем на них монтируют шиберные задвижки. После этого производится врезка под давлением. Машину для врезки устанавливают на плоскую задвижку тройника, а фланцы временного байпаса подсоединяют к плоским задвижкам отводных тройников. Производят приварку под давлением двух разрезных отводных тройников для присоединения временного байпаса. Заглушенный участок освобождают от природного газа, и на данном участке проводится капитальный ремонт.

Недостатками данного способа являются: низкая безопасность из-за того, что работы выполняются под давлением; низкая надежность отремонтированного газопровода из-за установки во время ремонта дополнительной запорной арматуры и четырех дополнительных сварных стыков (два стыка по краям «катушки» и по одному стыку в двух местах соединения газопровода и запорной арматуры).

Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением, - создание безопасного и надежного способа ремонта протяженного участка газопровода с сохранением бесперебойного газоснабжения потребителя.

Технический результат заключается в повышении безопасности и надежности способа ремонта протяженного участка газопровода с сохранением бесперебойного газоснабжения потребителя.

Технический результат от использования изобретения достигается тем, что в способе ремонта протяженного участка газопровода с сохранением бесперебойного газоснабжения потребителя отключают протяженный участок газопровода закрытием линейных кранов и освобождают его от природного газа, проводят работы по замене дефектных труб, после освобождения протяженного участка газопровода от природного газа работу газораспределительной станции обеспечивают саккумулированным газом в газопроводе-отводе, из протяженного участка на расстоянии от 5 м до 6 м от места его соединения с газопроводом-отводом по ходу газа вырезают участок размером от 4 м до 5 м, на образовавшиеся торцы разделенного на две секции протяженного участка газопровода монтируют заглушки, монтируют временный газопровод с запорным краном и его соединение с действующим газопроводом-отводом через стояк отбора газа, содержащий запорный кран, и соединяют им первую секцию по ходу газа, содержащую газопровод-отвод, через стояк отбора газа со второй по ходу газа отсоединенной секцией протяженного участка газопровода, газ подают из второй секции по ходу газа по временному газопроводу, проводят работы по замене дефектных труб на первой секции по ходу газа, подают газ из первой секции по ходу газа по трубопроводу-отводу, перекрывают вторую секцию по ходу газа, освобождают ее от природного газа, проводят работы по замене дефектных труб на второй секции по ходу газа, перекрывают первую секцию по ходу газа и освобождают ее от природного газа, работу газораспределительной станции обеспечивают саккумулированным газом в газопроводе-отводе, демонтируют заглушки и временный газопровод, устраняют разрыв между двумя секциями протяженного участка газопровода методом захлеста, при этом закрывая место врезки дополнительного трубопровода на второй секции по ходу газа, подают газ по протяженному участку газопровода.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется схемой, приведенной на фиг.1.

Способ осуществляется следующим образом.

Для осуществления ремонта протяженного участка газопровода (1), содержащего линейные краны (2) и (3), сбросные свечи (4, 5) с запорными кранами (6, 7), манометр (8), установленный на газопроводе-отводе (9) до отводного крана (10), стояк отбора газа (11) с запорным краном (12). На протяженном участке (1) закрывают линейные краны (2) и (3). Газ из отключенного участка газопровода (1) вырабатывают на потребителей. При достижении остаточного давления газа в отключенном участке газопровода до минимально-допустимого (зависит от режимов работы газораспределительной станции (ГРС), к которой подключен отвод (9)), контролируемого по манометру (8), закрывают отводной кран (10) газопровода-отвода (9).

После выработки газа и закрытия крана (10) в газопроводе-отводе (9) остается газ с остаточным давлением не более 1,6 МПа. При длине газопровода-отвода (9) от крана (10) до ГРС не более 3500 м, диаметре трубы не менее 159 мм, объем газа в нем составит не менее 1200 м³. Минимально-допустимое значение давления в газопроводе-отводе (9) для работы ГРС составляет 1,2 МПа. При среднем отборе ГРС от 100 м³ до 150 м³ время снижения давления с 1,6 МПа до 1,2 МПа в газопроводе-отводе (9) составит от 2,5 до 3 часов.

Далее открывают краны (6) и (7) свечей (4) и (5) и стравливают остаточное избыточное давление газа из выведенного в ремонт протяженного участка (1). На расстоянии от 5 м до 6 м по ходу газа от места подключения действующего газопровода-отвода (9) выполняют огневые работы в соответствии с Приказом Ростехнадзора от 15.12.2020 N 528 «Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасного ведения газоопасных, огневых и ремонтных работ» (Зарегистрировано в Минюсте России 28.12.2020 N 61847). Демонтируют участок выведенного в ремонт газопровода длинной от 4 м до 5 м (далее - «катушка»), устанавливают сферические силовые заглушки (13, 14) на образовавшиеся торцы после демонтажа «катушки». На расстоянии от 1 м до 3 м от заглушки (14) по ходу газа монтируют временный газопровод (15) с краном (16). После закрытия крана (10) время проведения огневых работ по демонтажу катушки, установке заглушек (13-14) и временного газопровода (15) составляет не более 2,5 часов.

Диаметр временного газопровода определяют расчетным путем в зависимости от объемов газопотребления потребителя в соответствии с СП 42-101-2003 «Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб». Временный газопровод (15) соединяют с действующим газопроводом-отводом (9) через стояк отбора газа (11). Таким образом протяженный участок газопровода (1) разделяют на две секции, каждая из которых соединена с газопроводом-отводом (9). По завершении огневых работ все сварные стыки подвергают неразрушающему контролю в соответствии с ГОСТ Р 55724-2013 «Контроль неразрушающий. Соединения сварные». При получении положительных результатов неразрушающего контроля открывают краны (3, 16, 12) и подают газ потребителю по временному газопроводу (15).

Далее приступают к ремонту первой по ходу газа секции, выведенного в ремонт протяженного участка газопровода (1) между линейным краном (2) и заглушкой (13). Выполняют комплекс работ по вскрытию, обследованию и замене дефектных труб. Все сварные соединения в процессе ремонта подвергают неразрушающему контролю в соответствии с ГОСТ Р 55724-2013 «Контроль неразрушающий. Соединения сварные». По завершении работ на первой по ходу газа секции протяженного участка газопровода (1), между линейным краном (2) и заглушкой (13), открывают линейный кран (2) и отводной кран (10) газопровода-отвода (9). Подают газ потребителю из первой по ходу газа секции отремонтированного протяженного участка газопровода (1).

Приступают к ремонту второй по ходу газа секции отключенного протяженного участка газопровода (1) между линейным краном (3) и заглушкой (14). Закрывают краны (3, 12, 16) и стравливают избыточное давление газа из второй по ходу газа секции отключенного протяженного участка газопровода (1) через сбросную свечу (5). Выполняют комплекс работ по вскрытию, обследованию и замене дефектных труб. Все сварные соединения в процессе ремонта подвергают неразрушающему контролю в соответствии с ГОСТ Р 55724-2013 «Контроль неразрушающий. Соединения сварные».

По завершении работ на второй по ходу газа секции протяженного участка газопровода (1) между линейным краном (3) и заглушкой (14) закрывают линейный кран (2) и отводной кран (10) газопровода-отвода (9). Поскольку до закрытия крана (10) газ не вырабатывали, давление в газопроводе-отводе (9) на данном этапе составляет не менее 3,1 МПа, это примерно 2000 м³ газа. При среднем отборе ГРС от 100 м³ до 150 м³ время снижения давления с 3,1 МПа до 1,2 МПа в газопроводе-отводе (9) составит от 8 до 8,5 часов.

Далее открывают кран (6) сбросной свечи (4) и стравливают избыточное давление газа из первой по ходу газа секции протяженного участка газопровода (1). В течение не более чем 8 часов после закрытия крана (10) проводят огневые работы по демонтажу заглушек (13, 14) и временного газопровода (15) с краном (16), устранению разрыва между местами установки заглушек (13, 14) методом захлеста (вварки «катушки»), диаметр и толщина стенки которой соответствует диаметру и толщине стенки ремонтируемого участка газопровода. Сварные стыки подвергают неразрушающему контролю в соответствии с ГОСТ Р 55724-2013 «Контроль неразрушающий. Соединения сварные». Отремонтированный протяженный участок газопровода (1) вводят в эксплуатацию.

Пример

По результатам внутритрубной диагностики на межкрановом участке газопровода от 167 км до 197 км КС Вятская-Киров ООО «Газпром трансгаз нижний Новгород» было выявлено 13 труб с дефектами типа: трещина, коррозия, аномалия продольного шва. 9 дефектных труб были расположены до отводного крана (10) газопровода-отвода (9) на ГРС п. Кумены по ходу газа, 4 дефектные трубы - после отводного крана (10) газопровода-отвода (9) по ходу газа.

Для сохранения бесперебойного газоснабжения потребителей ГРС Кумены во время проведения ремонта, участок между линейными кранами (2, 3) на 167 км 197 км газопровода КС Вятская-Киров разделяют на две части. Для этого отключают ремонтируемый участок газопровода (1) закрытием линейных кранов (2) на 167 км и (3) на 197 км. Газ из отключенного участка газопровода (1) вырабатывают через газопровод-отвод (9) ГРС п. Кумены. Во время проведения выработки газа из отключенного участка газопровода (1) КС Вятская-Киров выполняют земляные работы по его вскрытию участка в планируемом месте демонтажа катушки и установки силовых заглушек. При достижении остаточного давления газа в отключенном участке газопровода 1,2 МПа, контролируемого по манометру (8), закрывают отводной кран (10) газопровода-отвода (9). Далее газоснабжение потребителей осуществляют из газопровода-отвода (9), давление в котором составляет 1,6 МПа. При длине газопровода-отвода (9) до ГРС Кумены 3500 м, диаметре 159 мм, объеме газопотребления потребителя 100 м³, время снижения давления с 1,6 МПа до минимально-допустимого в газопроводе-отводе (9) для работы ГРС Кумены в 1,2 МПа составит 3 часа.

Далее открывают краны (6) и (7) свечей (4) и (5) и стравливают остаточное избыточное давление газа из выведенного в ремонт протяженного участка (1) КС Вятская-Киров 167-197 км.

На выведенном в ремонт участке газопровода КС Вятская-Киров в 6 метрах по ходу газа от отводного крана (10) газопровода-отвода (9) на ГРС п. Кумены выполняют огневые работы по вырезке «катушки» длиной 4 м в соответствии с СТО Газпром 14-2005. На образовавшиеся торцы труб газопровода (1) устанавливают силовые сферические заглушки (13, 14), таким образом разделив протяженный участок газопровода (1) на 2 секции:

- 1-я секция - от линейного крана (2) на 167 км до заглушки (13);

- 2-я секция - от линейного крана (3) на 197 км до заглушки (14).

В соответствии с СП 42-101-2003 диаметр временного газопровода составляет 57 мм. Поскольку стояк отбора газа (11) с запорным краном (12) имеют диаметр 57 мм, не нужно использовать дополнительные переходы в соединении газопроводов. А при отборе газа ГРС п. Кумены 100 м³, пропускная способность временного газопровода диаметром 57 мм обеспечивает сохранение разрешенной скорости газа до 25 м/с.

Ко второй секции по ходу газа на расстоянии 2 м от заглушки (14) по ходу газа монтируют временный газопровод (15) с краном (16) и соединяют его с действующим газопроводом-отводом (9) через стояк отбора газа (11). После закрытия крана (10) время проведения огневых работ по демонтажу катушки, установке заглушек (13-14) и временного газопровода (15) составило 2,5 часа. Подают газ потребителю по действующему газопроводу-отводу (9) на ГРС п. Кумены на период выполнения ремонтных работ первой секции газопровода (1) КС Вятская-Киров.

По завершении огневых работ все сварные стыки подвергают неразрушающему контролю в соответствии с ГОСТ Р 55724-2013 «Контроль неразрушающий. Соединения сварные». При получении положительных результатов неразрушающего контроля открывают краны (3) и (16, 12) на временном газопроводе (15), закрывают отводной кран (10) газопровода-отвода (9) на ГРС п. Кумены и подают газа потребителю из второй секции по ходу газа газопровода (1).

Далее приступают к ремонту первой по ходу газа секции, выведенного в ремонт протяженного участка газопровода (1) между линейным краном (2) и заглушкой (13). Выполняют комплекс работ по вскрытию, обследованию и замене дефектных труб. По завершении работ на первой по ходу газа секции протяженного участка газопровода (1), между линейным краном (2) и заглушкой (13), открывают линейный кран (2) и отводной кран (10) газопровода-отвода (9). Подают газ потребителю из первой по ходу газа секции отремонтированного протяженного участка газопровода (1).

Приступают к ремонту второй секции по ходу газа. На второй секции по ходу газа отключенного участка газопровода (1) КС Вятская-Киров закрывают линейный кран (3) на 197 км, демонтируют временный газопровод (15) с краном (16) и приступают к работам по устранению дефектов.

По завершении ремонтных работ на второй по ходу газа секции отключенного участка газопровода (1) КС Вятская-Киров закрывают линейный кран (2) на 167 км и отводной кран (10) газопровода-отвода (9) на ГРС п. Кумены. На этот период работу ГРС обеспечивают саккумулированным газом в газопроводе-отводе (9). Давление в газопроводе-отводе (9) составляет 3,1 МПа, объем газа 2100 м³. При отборе ГРС Кумены 100 м³ время снижения давления с 3,1 МПа до 1,2 МПа в газопроводе-отводе (9) составит 8 часов.

Из отключенного участка первой по ходу газа секции газопровода путем открытия крана (6) стравливают избыточное давление газа через сбросную свечу (4). Демонтируют силовые заглушки (13,14) и устраняют разрыв между ними методом захлеста - вварки «катушки» длиной 5 м из новой трубы в соответствии с СТО 14-2005. Отремонтированный протяженный участок газопровода (1) КС Вятская-Киров 167 км-197 км запускают в работу и открывают отводной кран (10) газопровода-отвода (9) на ГРС п. Кумены.

Таким образом, предлагаемое изобретение делает способ ремонта протяженного участка газопровода с сохранением бесперебойного газоснабжения потребителей безопасным за счет того, что разделение его на две секции и монтаж временного газопровода обеспечивает возможность последовательного освобождения ремонтируемых секций от природного газа для проведения ремонта. Способ является надежным за счет того, что приводит к образованию только двух новых сварных стыков в месте монтажа «катушки». При этом сохранение бесперебойного газоснабжения потребителей обеспечивается за счет аккумулирующей способности газопровода-отвода.

Изобретение относится к транспортировке природного газа и может быть использовано при ремонте протяженных участков газопровода с сохранением бесперебойного газоснабжения потребителя. В предложенном способе ремонта отключают протяженный участок газопровода закрытием линейных кранов и вырабатывают газ на потребителей. Остаточное избыточное давление газа из выведенного в ремонт протяженного участка стравливают через свечи. Из протяженного участка на расстоянии от 5 м до 6 м от места его соединения с газопроводом-отводом по ходу газа вырезают участок размером от 4 м до 5 м. На образовавшиеся торцы разделенного на две секции протяженного участка газопровода монтируют заглушки. Затем монтируют временный газопровод с запорным краном и соединяют его с действующим газопроводом-отводом через стояк отбора газа. Газ на потребителей подают из второй секции по ходу газа по временному газопроводу и проводят работы по замене дефектных труб на первой секции по ходу газа. После замены дефектных труб подают газ из первой секции по ходу газа по трубопроводу-отводу, перекрывают вторую секцию по ходу газа, освобождают ее от природного газа, проводят работы по замене дефектных труб на второй секции. После завершения замены дефектных труб перекрывают первую секцию по ходу газа и освобождают ее от природного газа. Затем демонтируют заглушки и временный газопровод, устраняют разрыв между двумя секциями протяженного участка газопровода методом захлеста. На период перекрытия работу газораспределительной станции обеспечивают саккумулированным газом в газопроводе-отводе. После завершения ремонтных работ подают газ по протяженному участку газопровода. Технический результат заключается в повышении безопасности и надежности способа ремонта протяженного участка газопровода с сохранением бесперебойного газоснабжения потребителя. 1 ил.

Способ ремонта протяженного участка газопровода с сохранением бесперебойного газоснабжения потребителя, заключающийся в отключении протяженного участка газопровода закрытием линейных кранов и освобождении его от природного газа, проведении работ по замене дефектных труб, отличающийся тем, что после освобождения протяженного участка газопровода от природного газа работу газораспределительной станции обеспечивают саккумулированным газом в газопроводе-отводе, из протяженного участка на расстоянии от 5 м до 6 м от места его соединения с газопроводом-отводом по ходу газа вырезают участок размером от 4 м до 5 м, на образовавшиеся торцы разделенного на две секции протяженного участка газопровода монтируют заглушки, монтируют временный газопровод с запорным краном и его соединение с действующим газопроводом-отводом через стояк отбора газа, содержащий запорный кран, и соединяют им первую секцию по ходу газа, содержащую газопровод-отвод, через стояк отбора газа со второй по ходу газа отсоединенной секцией протяженного участка газопровода, газ подают из второй секции по ходу газа по временному газопроводу, проводят работы по замене дефектных труб на первой секции по ходу газа, подают газ из первой секции по ходу газа по трубопроводу-отводу, перекрывают вторую секцию по ходу газа, освобождают ее от природного газа, проводят работы по замене дефектных труб на второй секции по ходу газа, перекрывают первую секцию по ходу газа и освобождают ее от природного газа, работу газораспределительной станции обеспечивают саккумулированным газом в газопроводе-отводе, демонтируют заглушки и временный газопровод, устраняют разрыв между двумя секциями протяженного участка газопровода методом захлеста, при этом закрывая место врезки дополнительного трубопровода на второй секции по ходу газа, подают газ по протяженному участку газопровода.