Способ гидравлического испытания трубопровода на прочность и герметичность давлением Советский патент 1986 года по МПК G01M3/08 

I 1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для испытаний трубопроводов для транспортировки газа, нефти, нефтепродуктов и т.п. при их прокладке в грунтах с отрицательной температурой, в частности в районах вечной мерзлоты.

Целью изобретения является повышение надежности и производительности испытаний, за счетьоптимального выбора необходимой толщины ореола оттйявшего грунта и времени циркуляции теплоносителя. „

На фиг. 1 представлен график изме нения во времени С давления Р; на фиг. 2 - график изменения температу ры трубопровода t; на фиг. 3 - график изменения толщины В слоя талого грунта вокруг трубопровода.

Цифрами на фиг. 1 обозначены различные операции процесса 11спытаний.

Способ гидравлического испытания трубопроводов на прочность и герметичность давлением включает в себя подготовку, во время которой осуществляют заполнение трубопровода теплоносителем (0-1) и циркуляцию теплоносителя по трубопроводу (1-2), заполнение трубопровода водой (2-3) с вытеснением при этом теплоносителя, поднятие давления (3-4), вьщерж- ку под давлением (4-7), во время которой осуществляют испытания на прочность при повышенном давлении (4-5), снижение давления до рабочего (5-6), испытание на герметичность под рабочим давлением (6-7) и удаление воды (7-8). Во время заполнения трубопровода теплоносителем и циркуляции теплоносителя по трубопроводу (время ) происходит оттаивание грунта вокруг трубопровода до толщины ореола 2 моменту окончания циркуляции теплоносителя. В Лшу тепловой инерционности оттаивание происходит еще некоторое время после окончания циркуляции теплоносителя и толщина ореола оттаявшего грунта достигает 8„а, . Затем толщина ореола S начинает уменьшаться, и к моменту удаления воды из трубопровода og уменьшится до Jj . Эта величина должна быть положительной, чтобы предотвратить замерзание воды на стенках трубопровода. С другой стороны, слишком большая величина Sg означает, что циркуляция теплоноси116ZO2

теля осуществлялась излишне долго, это увеличивает время испытаний и, сле довательно, снижает их производи тельность. Толщина ореола оттаявше- 5 го грунта, необходимая для проведения дальнейших операций при положительной температуре трубопровода и время циркуляции теплоносителя, необходимое для создания ореола за- 10 данной толщины, определяют по формулам:

(V KJ

i-Q

/irp/

гр/ Э

15

20

35

(QQ C /trp/-S(S4-r) S-A.-t

().

25

30

где о - толщина ореола оттаявшего

грунта, м;

. коэффициенты теплопроводности грунта в мерзлом и талом состоянии соответственно, ккал/м.ч.град; температура теплоносителя

и мерзлого грунта соответственно, °С;

о - время проведения всех последующих за циркуляцией теплоносителя операций, ч; г - наружный радиус трубопроводов, м;

Сд, - объемная теплоемкость мерзлого грунта, ккал/м град; QQ - скрытая теплота фазовых

превращений воды в грунте, ккал/м ;

О SOJiL Q 1+W

(3)

40 где W - весовая влажность грунта,

доли единицы; У - объемная масса грунта, кг/м .

Пример. Рассмотрим испытание участка трубопровода диаметром 529 мм (,2645 м) в мерзлом грунте с температурой С. Время, необходимое для всех последующих за циркуля;цией теплоносителя операций, с учетом возможного ремонта дефектных мест примем Рз 72 ч.- Параметры грунта: -у 1700 кг/м ; ,3; ккап/м град; ,3 ккал/м.ч. град; AT I,I ккал/м.ч. град;р- 31385 ккал/м . Подставляя значения параметров вформу- лы( 1) и (3),получим необходимуютодпцину ореола оттаявшего грнута S 0,17 м.

Время , , необходимое для создания такой толщины ореола, определяется из формулы (2). Так, при температуре теплоносителя С 10 ч, а при С 41 ч.

Формула изобрете.ния

Способ гидравлического испытания трубопровода на прочность и герметичность давлением в условиях отрицательной температуры грунта, включающий подготовку, во время которой осуществляют циркуляцию по трубопроводу теплоносителя при положительной температуре в течение времени, обеспечивающего образование вокруг трубопровода ореола оттаявшего грунта с толщиной, достаточной для проведения дальнейщих операций при положительной температуре стенок тру- бопровода, заполнение трубопровода водой, поднятие давления, вьщержку под давлением и удаление воды, отличающийся тем, что, с

целью повышения надежности и производительности испытаний за счет оптимального выбора необходимой толщины ореола оттаявшего грунта и времени циркуляции теплоносителя, указанные величины вычисляют по формулам

/7«Vw

с H AM/trpltj 2

8Н-+Р.-Т;

«а

(,/t,p/l.(Sfrl , g

En

( 4),

где В

t, t,p

- толщина, ореола оттаявшего

грунта, м;

коэффициенты теплопроводности грунта в мерзлом и талом состоянии соответственно, ккал/м.ч. град; температура теплоносителя и мерзлого грунта соответственно, °Cj

3 время проведения всех последующих за циркуляцией теплоносителя операций, ч; г - наружный радиус трубопровода, м;

- объемная теплоемкость мерзлого грунта, ккал/м град; РЛ скрытая теплота фазовых

превращений воды в грунте, ккал/м ; 80 Wy I+W

весовая влажность грунта, доли единицы; объемная масса грунта, кг/м.

Q где W Уф{/9.2

Изобретение относится к конт- рольно- измерительной технике и может быть использов ано при строительстве трубопроводов (Т) для транспортировки жидких и газообразных веществ. Цель изобретения - повышение надежности и производительности испытания Т при их прокладке в мерзлых грунтах за счет оптимального выбора необходимой толщины ореола оттаявшего грунта (ТО ОГ) и времени циркуляции теплоносителя (ТН). Для в период подготовки Т заполняют ТН и осуществляют его циркуляцию по Т при положительной температуре до образования вокруг Т необходимой ТО ОГ S. Затем для испытаний Т заполняют водой, -вытесняя .при этом ТН. Поднимают в Т давление и проводят испытания на прочность. После этого давление снижают до рабочего и проводят испытания на герметичность. По окончании испытаний воду удаляют. ТО ОГ8 и время ь циркуляции определяют по формулам S Ь Адл Ч Э 1 Q« Гаа+СмЯ,р/1-8. , -g где г en(ui-), м. IQf - коэффициенты теплопроводности мерзлого и талого.грунтов, ккал-м.час.град; t,trp - температура ТН и мерзлого грунта. С; - время проведения всех последующих за циркуляцией ТН операций, час; г - наружный радиус Т, м; объемная теплоемкость мерзлого грунта, ккал/м град; скрытая теплота фазовых превращений воды в грунте , ккал/м ; весовая влажность грунта, доли единицы; У - объемная масса грунта, кг/м . 3 ип. (Л CMЭд О о W