Технические устройства для ремонта газопровода

Современные технические и технологические решения по повышению эффективности ремонта газопроводов

В настоящее время наиболее важным является разработка технических, технологических и орга­низационных мероприятий по поддержанию надежности и безопасности, а также обеспечения бесперебойной поставки газа потребителям.

В настоящее время наиболее важным является разработка технических, технологических и орга­низационных мероприятий по поддержанию надежности и безопасности, а также обеспечения бесперебойной поставки газа потребителям.

Эти задачи могут быть решены за счет внедрения новых технических средств, технологий и оптимальных методов организации производства ремонтно-восстановительных работ на магистральных газопроводах.

При этом к основным требованиям к технологии и организации капи­тального ремонта газопроводов для обеспечения эксплуатационной надеж­ности с гарантийным сроком службы в современных условиях относятся:

— индустриализация технических решений;

— применение поточного метода производства организации работ;

— синхронизация основных и специальных видов работ;

— производительность и высокое качество работ;

— минимизация дополнительных напряжений, возникающих в процессе производства работ.

Однако опыт капитального ремонта газопроводов показал, что в совре­менных условиях особое место при выборе технологии ремонта должна занимать минимизация дополнительных напряжений, возникающих в процессе производства работ. При капитальном ремонте магистральных газопроводов применялся в основном (исключая замену труб при ремонте) ремонт с заменой трубы, а около 30% — по технологической схеме ремонта газопроводов с подъемом и укладкой на берме траншеи (с заменой изоляции). Это было связано с тем, что при отсутствии специальных технических средств для ремонта газопроводов с разъемными рабочими органами на трассе в основ­ном применялись общие строительные, очистные и изоляционные машины и ремонтные работы производились с подъемом и укладкой газопровода на берме траншеи. Следствием этого являлось ослабление сварных стыков, образование гофр и поломка труб, и при сдаче отремонтированного участ­ка газопровода в эксплуатацию до 50% стыков требовали дополнительного просвечивания и ремонта.

Учитывая эти особенности и требования к ремонту газопроводов в современных условиях, наиболее передовой технологией, на наш взгляд, явля­ется ремонт газопроводов в траншее с сохранением его пространственного положения (рис.1). Все недостатки, которые имелись при ремонте с подъемом на берму тран­шеи, в предлагаемой технологии полностью отсутствуют и отвечают всем требованиям к технологии и организации капитального ремонта газопрово­дов в современных условиях. Кроме того, для данной технологии ПКФ разработаны специальные технические средства, которые по­зволяют при производстве капитального ремонта газопроводов сохранять ее пространственное положение (в траншее), применить комплексную механизацию и поточный метод организации производства работ, а также минимизировать появление дополнительных напряжений и объемы работ ремонта стыков на ремонтируемом газопроводе. Предлагаемая технологи­ческая схема проверена многолетней практикой эксплуатации и ремонта линейной части магистральных газопроводов. В настоящее время с разра­боткой специальных ремонтных машин и механизмов технологические операции выполняются механизированными линейными комплексными потоками на газопроводах диаметром 529-1420 мм.

Рис.1. Технологическая схема ремонта газопроводов в траншее:

1 — бульдозер; 2 — машина послойной разработки грунта; 3 — вскрышной ротор­ный экскаватор; 4 — подкапывающая машина; 5 — трубоукладчик;

6 — очистная ма­шина (предварительная очистка); 7 — самоходные опоры;

8 — сварочная установка; 9 — передвижная установка контроля качества сварных соединений; 10 — очистная машина (окончательная очистка);

11 — грунтовочная машина; 12 — изоляционная машина; 13 — лаборатория контроля качества изоляционных покрытий; 14 — маши­на для

подсыпки и подбивки грунта под трубопровод

Очистная машина для предварительной очистки поверхности трубопро­вода от пленочной изоляции оснащена комплектом дисковых фрез (рез­цов), которые разрезают пленочную изоляцию в продольном и поперечном направлении, а далее с помощью резцов, установленных на переднем и зад­нем роторах машины, поверхность трубопровода полностью очищается от пленочной изоляции за один проход.

Для поддержания ремонтируемого трубопровода в пространственном (экс­плуатируемом) положении применяются установки типа УП или самоходный подъемник «Атлант» (рис.1, поз. 7). Эти установки заменяют собой трубоук­ладчики, расставляются на определенном расстоянии согласно расчету и пере­мещаются по трубе в едином технологическом потоке и без опрокидывания.

После производства работ по отбраковке и восстановлению поверхности трубы следующей операцией является окончательная очистка и подготовка по­верхности для нанесения изоляции. Эта операция в едином технологическом потоке выполняется с применением очистной машины марки ПТ-НН-ФО (рис.1, поз. 10). Очистная машина также разъемная, оснащена комплек­том специальных резцов и щеток, которые позволяют подготовить требуе­мую поверхность трубопровода для нанесения грунтовки и нового изоля­ционного покрытия.

На подготовленную поверхность трубопровода наносятся грунтовки с помощью грунтовочной машины марки ПТ-НН-Г (рис.1, поз. 11), а на загрунтованную поверхность — изоляционное покрытие — битумно-полимерная термопластичная мастика методом экструзии с помо­щью изоляционной машины марки ПТ-НН-И (рис.1, поз. 12).

До окончательной засыпки отремонтированного участка выполняется операция по подсыпке и подбивке грунта под трубопроводом (примерно 60-65 см) с помощью подбивочной машины и производится окончательная засыпка газопровода.

Указанный комплекс машин полностью соответствует техническим и технологическим требованиям к ремонту линейной части магистральных газопроводов.

Источник

Техническое обслуживание

Система технического обслуживания в газовом хозяйстве — совокупность взаимосвязанных средств, материалов, документации и исполнителей, необходимых для предупреждения неисправностей в системах газоснабжения.

Под техническим обслуживанием понимается контроль технического состояния, очистка, смазка, регулировка и другие операции по поддержанию работоспособности и исправности газопроводов, газоиспользующих установок и газовых приборов.

Техническое обслуживание и ремонт газопроводов и газоиспользующего оборудования промышленных предприятий должны производить газовые службы предприятия по графикам, утверждаемым руководством предприятия. Графики работ, выполняемых сторонними эксплуатационными организациями, должны согласовываться руководством организации, выполняющей работы.

При техническом обслуживании выполняются следующие работы:

• проверка герметичности соединений газопроводов, оборудования и приборов с целью выявления утечек газа и их устранения;
• осмотр и проверка запорной арматуры;
• проверка срабатывания предохранительных и предохранительно-запорных устройств, приборов автоматики регулирования и безопасности (не реже одного раза в 3 месяца);
• проверка состояния электроосвещения, вентиляции производственного помещения, систем сигнализации;
• очистка от загрязнений;
• измерение электрических потенциалов на газопроводах.

Все виды работ по техническому обслуживанию газопроводов должны выполняться в соответствии с Правилами безопасности систем газораспределения и газопотребления, действующим ОСТ.

При обходе трасс газопроводов выполняют следующие работы:

• проверку на загазованность колодцев, подвалов, подземных сооружений, контрольных трубок, выявление утечек газа по внешним признакам, контроль состояния настенных указателей; удаление из коверов воды, снега, льда и грязи;
• проверку конденсатосборников и удаление конденсата из них;
• наблюдение за дорожными и строительными работами, производимыми вблизи трассы газопроводов.
• Производят также внешний осмотр трасс для определения признаков утечек газа. Из газопроводов среднего и высокого давлений утечки газа распространяются на большие расстояния и попадают в различные сооружения и коммуникации. Поэтому кроме газовых колодцев проверяют контрольные трубки, колодцы других подземных сооружений, камеры теплосети и подвалы зданий, расположенные на расстоянии до 15 м по обе стороны от оси газопроводов.

В случае обнаружения газа в каком-либо сооружении должны быть осмотрены подвалы домов, первые этажи бесподвальных зданий и другие сооружения в радиусе до 50 м от места обнаружения газа. Наличие газа в подвалах, коллекторах, шахтах, колодцах и других подземных сооружениях должно проверяться газоанализатором.

Анализ воздуха в подвальных помещениях производят газоанализатором взрывозащищенного типа. Особую осторожность необходимо проявлять при обнаружении газа в подвалах зданий.

При этом проводят следующие мероприятия:

• подвалы проветривают и сообщают в аварийную службу о проникновении в них газа;
• определяют наличие газа в воздухе квартир расположенных выше этажей и при необходимости проветривают эти квартиры;
• устанавливают наблюдение за изменением концентрации газа в подвале;
• предупреждают людей, находящихся в квартирах расположенных выше этажей, о недопустимости пользования источниками ис- крообразования. При обнаружении утечки газа в подвале здания при загазованности 1 % и более необходимо срочно принять меры к эвакуации людей из помещения;
• принимают меры к отысканию и устранению утечки газа;
• после выполнения этих мероприятий определяют возможность нахождения в помещении людей, а также пользования открытым огнем и электроприборами.

Установленная в газовых колодцах арматура не реже одного раза в год должна тщательно осматриваться и проверяться.

Скопившуюся в конденсатосборниках жидкость необходимо удалять. Конденсат из конденсатосборников низкого давления можно откачивать насосом с ручным или механическим приводом, а из газопроводов высокого и среднего давлений — давлением газа. Конденсат откачивают в специальную емкость и опорожняют ее в заранее отведенном месте.

При откачке конденсата из конденсатосборников среднего и высокого давлений:

• проверяют закрытие крана на стояке конденсатосборника; отворачивают пробку на стояке;
• устанавливают емкость для слива конденсата, в муфту стояка заворачивают трубку для отвода конденсата;
• отводную трубу соединяют с емкостью для слива конденсата;
• открывают кран на стояке конденсатосборника и сливают конденсат в специальную емкость;
• по окончании откачки закрывают кран на стояке конденсатосборника;
• отворачивают отводную трубу; вворачивают пробку в муфту стояка;
• проверяют плотность кранов и резьбовых соединений.

Характерные неисправности конденсатосборников — утечки газа из кранов и резьбовых соединений. На практике могут встретиться случаи, когда конденсатосборники забиваются песком и грязью. Наиболее эффективный способ их очистки — заполнение емкости водой под давлением для разжижения осадка, который затем удаляют насосом.

С целью определения состояния изоляции и тела трубы производится периодическое обследование газопроводов. При обследовании с использованием приборов контроля выполняют следующие работы:

• составление маршрутных карт для приборного обследования;
• изучение на местности особенностей трасс газопроводов, где будет проводиться приборное обследование;
• отметку на маршрутных картах мест, где требуется повышенное внимание операторов.

Подземные газопроводы защищают от почвенной коррозии и коррозии блуждающими токами двумя способами: пассивным и активным.

Пассивный способ заключается в изоляции газопровода от контакта с окружающим грунтом. Активный способ заключается в создании защитного потенциала газопровода по отношению к окружающей среде.

В качестве защитных используют битумно-резиновые, битумно-полимерные, битумно-минеральные и эмаль-этиленовые покрытия с использованием армирующих оберток из стекловолокнистых материалов, а также покрытия из полимерных материалов, наносимых в виде лент или в порошкообразном состоянии.

В настоящее время все шире стали применяться липкие полимерные ленты ЛИАМ, Полилен, Изопласт, НКАПЭЛ-45 и др.

В зависимости от коррозионной активности грунтов применяют три типа изоляции трубопроводов: нормальную, усиленную и весьма усиленную.

На металлические газопроводы, прокладываемые в грунте городов и промышленных предприятий, должны наноситься защитные весьма усиленные покрытия. Участки газопроводов, пересекающие свалки мусора, шлака, стоки промышленных предприятий, а также железнодорожные и автомобильные дороги, водные преграды и поймы рек, должны иметь весьма усиленную изоляцию независимо от коррозионной активности грунта.

Проверка технического состояния изоляционных покрытий с помощью приборов АНПИ или ВТР-У включает в себя следующие виды работ:

• уточнение места подключения генератора к газопроводу, подключение генератора, обеспечение контакта с грунтом;
• проверка на соответствие частоты генератора и приемника, чувствительности приемника, согласование напряжения генератора с нагрузкой, проверка напряжения источника питания;
• уточнение места расположения газопровода и глубины его залегания;
• обследование состояния изоляционного покрытия;
• привязка каждого найденного места повреждения изоляции к ближайшим зданиям;
• составление акта проверки изоляционного покрытия и герметичности газопровода, заполнение журнала учета;
• проверка герметичности газопровода приборами типа «Вариотек», «Универсал», газовых колодцев, контрольных трубок и других коммуникаций, расположенных до 15 м по обе стороны от газопровода.

При техническом обслуживании металлических подземных газопроводов нужно проверять герметичность, качество сварных стыков, подверженность коррозионной опасности, состояние защитного покрытия и металла труб. Осмотр подземных газопроводов с целью определения состояния защитного покрытия металла труб (путем вскрытия на газопроводах контрольных шурфов длиной не менее 1,5 м) должен выполняться только в местах выявления повреждений покрытия, а также там, где использование приборов затруднено индустриальными помехами.

Проверку герметичности и обнаружение мест утечек газа из подземных газопроводов допускается производить методом бурения скважин с последующим взятием проб прибором. Скважины бурят через каждые 2 м. Глубина бурения в зимнее время должна быть не менее глубины промерзания грунта, а в остальное время — соответствовать глубине укладки труб. Скважины бурят на расстоянии 0,5 м от стенки газопровода. Проверка скважин на загазованность допускается открытым огнем, если скважины находятся не ближе 3 м of зданий и сооружений. Если газ в скважине не воспламеняется, проверяют его наличие прибором. По результатам технического обследования составляют акт, в котором с учетом выявленных дефектов и оценки технического состояния следует дать заключение о возможности дальнейшей эксплуатации газопровода, необходимости и сроках проведения его ремонта или замены.

Проверку на герметичность газопроводов при техническом обследовании проводят опрессовкой отдельных участков воздухом аналогично опрессовке вновь построенных газопроводов при вводе в эксплуатацию.

Техническое обслуживание полиэтиленовых газопроводов производится в соответствие с ОСТ и другими нормативными документами для стальных газопроводов. Кроме выявления утечек газа, следует проверять наличие «провода-спутника» и качество изоляции стальных вставок.

Для обнаружения утечек газа на участках, где использование приборов затруднено индустриальными помехами, должны вскрываться контрольные шурфы в количестве не менее 1 на каждые 500 м распределительных газопроводов и на каждые 200 м газопро- водов-вводов, предпочтительно в местах соединения труб, в соответствии со схемой сварных стыков.

Для газопроводов, выполненных из длинномерных труб, при выявлении негерметичности стыка следует произвести его замену путем вварки катушки. При выявлении сквозных дефектов поверхности трубы или выходящих за пределы допустимых значений, установленных нормативной документацией на трубы, дефект следует устранить путем вварки катушки.

При техническом обслуживании запорной арматуры, установленной на надземных и подземных газопроводах, выполняются следующие виды работ:

• очистка от грязи и ржавчины и внешний осмотр для выявления перекосов, раковин, трещин, коррозии и других дефектов;
• проверка герметичности сварных, резьбовых, фланцевых соединений и сальниковых уплотнений газоиндикаторами или газоанализаторами;
• устранение утечек во фланцевых соединениях подтягиванием болтов или сменой прокладок, очистку фланцев перед установкой новых прокладок;
• устранение утечки газа в сальниках подтягиванием сальника или сменой сальниковой набивки. При подтягивании сальника натяжение нажимной буксы накидными болтами должно производиться равномерно: односторонняя перетяжка болтов может вызвать надлом фланца буксы;
• разгон червяка у задвижек и, при необходимости, его смазка; проверка работоспособности приводного устройства задвижек. При техническом обслуживании арматуры, установленной в колодцах, дополнительно выполняются следующие виды работ:
• проверка состояния крышек газовых колодцев и колодцев на загазованность;
• при необходимости откачка воды из колодцев;
• проверка исправности шунтирующих электроперемычек, состояния уплотнения футляров, конструкций колодцев, скоб, лестниц.

Работы по техническому обслуживанию арматуры в колодце производятся в следующей последовательности:

• производится очистка’крышки колодца от грязи, снега, льда;
• колодец проверяется газоанализатором на загазованность;
• полностью открывается крышка колодца и производится его проветривание и повторная проверка на загазованность;
• при необходимости осуществляется откачка воды из колодца;
• при отсутствии загазованности в колодец спускается один из рабочих в спасательном поясе со спасательной веревкой. В случае обнаружения газа в колодце рабочий, с разрешения руководителя работ, должен спускаться в колодец в противогазе. При опасной концентрации газа (более 20 % от нижнего предела воспламеняемости) спускаться в колодец запрещается;
• рабочий в колодце производит визуальный осмотр состояния арматуры, выполняет работы по техническому обслуживанию, проверяет герметичность соединений и арматуры мыльной эмульсией или специальными приборами;
• при обнаружении утечки газа в арматуре, трещин, перекосов и других серьезных повреждений работы в колодце прекращаются. Устранение утечки газа и неисправностей производится по другому наряду, предусматривающему меры безопасности в зависимости от характера повреждения.

При техническом обслуживании шарового крана, установленного в грунте без колодца, под ковер выполняют следующие виды работ:

• проверку состояния крышки и отмостки ковера;
• при необходимости откачку воды из ковера;
• проверку отсутствия утечки газа род крышку штока крана путем ослабления болта;
• снятие крышки штока крана и проверка работы крана в положениях «открыто-закрыто», не допуская при этом полного закрытия крана;
• проверку исправности приводного устройства.

При техническом обслуживании запорной арматуры внутренних газопроводов выполняют следующие виды работ:

• проверку герметичности сварных, резьбовых, фланцевых соединений и сальниковых уплотнений;
• проверку герметичности по проходу у запорной арматуры, установленной перед газоиспользующим оборудованием;
• добавление при необходимости уплотнительной смазки в краны; подтяжку натяжения пробки натяжного конусного крана при обнаружении протечки;
• подтяжку сальникового уплотнения в случае обнаружения протечки.

Поиск утечек газа и их устранение.

Утечки газа из газопроводов и сооружений наиболее вероятны:

• в стыковых соединениях газопроводов;
• в местах установки конденсатосборников, в сальниковых уплотнениях арматуры;
• в местах газопроводов, поврежденных коррозией;
• в местах, поврежденных случайно при производстве аварийнопоисковых или строительно-монтажных работ;
• в местах установки арматуры, не обеспеченной компенсационными устройствами;
• в местах соединений и в трещинах неметаллических труб.

Как показывает практика, около 3 % утечек газа из конденсатосборников приходится на соединительные муфты и сварные стыки, около 10% утечек происходит из-за небрежно завернутых глухих пробок в муфты кранов конденсатосборников и более 30% утечек газа приходится на стояки конденсатосборников. Механические повреждения газопроводов в 20% случаев вызваны небрежной работой строительных организаций, проводящих раскопку траншей, котлованов и др.

Можно выделить три основных этапа поиска утечек газа:

• установление факта утечки газа и уточнение ее признаков;
• установление возможной причины утечки газа;
• выполнение проверочных операций по выявлению места утечки газа.

Сначала необходимо выявить признаки, свидетельствующие о наличии утечки газа. Потом установить возможные причины утечки: разрыв стыков, коррозия на теле трубы, механические повреждения, неплотности во фланцевых соединениях. Затем следует проверка исправности отдельных элементов газопровода.

Сложность поиска утечек газа из подземного газопровода обусловлена недоступностью газопровода для визуального наблюдения и значительной его протяженностью, что делает невозможной сплошную проверку. Поэтому поиск утечек газа требует хорошего знания устройства газопровода, наиболее вероятных мест утечек газа, признаков, характеризующих отдельные неисправности, и т. д.

До последнего времени наиболее распространенным методом качественного определения мест утечек газа из подземных газопроводов был буровой осмотр. После определения участка газопровода, на котором будет проводиться буровой осмотр, и выполнения подготовительных работ приступают к бурению скважин через каждые 2 м.

Скважины необходимо располагать в шахматном порядке по обе стороны от оси газопровода на расстоянии 0,5 м от стенки газопровода.

Однако в городах и на территориях предприятий с многочисленными подземными коммуникациями (телефонные колодцы, теплосеть, водосток и т. д.) процесс бурового осмотра связан с большими неудобствами и затратами, поэтому все шире применяются методы определения мест утечек газа без производства буровых работ, В соответствии с действующими правилами безопасности вместо бурового осмотра плотность дворовых газопроводов можно проверить опрессовкой воздухом по инструкциям, разработанным соответствующими эксплуатационными организациями.

В настоящее время используют приборные методы контроля технического состояния подземных газопроводов. Утечки газа из подземных газопроводов обнаруживают лазерными установками: «Искатель-1» на базе автомобиля типа ГАЗ и детектор метана лазерный ДМП-У2 на базе автомобиля типа УАЗ.

Положительно зарекомендовала себя лазерная газоаналитическая система (ЛГА), работа которой основана на измерении поглощения метаном инфракрасного излучения. Высокую эффективность при определении мест повреждения изоляции газопроводов показывают приборы АНПИ, ВТР-У, ТПК-1, «КАТРИКС».

Для обнаружения и локализации утечек применяют приборы, использующие пламенно-ионизационный метод анализа газа. Высокая чувствительность этих приборов позволяет обнаруживать утечку газа из газопроводов, проложенных под твердым покрытием.

Методы приборного контроля технического состояния подземных газопроводов очень эффективны. Они способствуют дальнейшему повышению качества и обеспечению безопасной эксплуатации газопроводов.

Способ устранения утечек зависит от вида повреждения и величины давления газа в газопроводе.

Аппаратура для нахождения мест повреждений изоляции газопроводов (АНПИ) предназначена для нахождения мест сквозных повреждений изоляции строящихся и эксплуатируемых подземных металлических газопроводов, уложенных под различными видами дорожных покрытий, без вскрытия грунта. Аппаратура может быть использована также для определения месторасположения и глубины прокладки газопроводов и силового электрического кабеля под нагрузкой. Максимальный радиус действия аппаратуры при проверке изоляции газопроводов: для эксплуатируемого — 500 м и для строящегося — 2000 м, при этом точность определения места повреждения составляет 0,5 м.

Аппаратура состоит из генератора, приемника и аккумуляторных батарей. Генератор вмонтирован в переносный металлический корпус, в котором имеется отсек для приемника. Питание генератора осуществляется от аккумуляторной батареи, находящейся в деревянном ящике.

Приемник вместе с источником питания смонтирован в отдельном металлическом корпусе и представляет собой избирательный усилитель с высокоомным входом. В приемнике имеется звуковая и визуальная индикация принимаемого сигнала. Принцип работы аппаратуры при определении мест повреждения изоляции состоит; в регистрации характера изменений потенциалов вдоль газопровода. Потенциалы образуются при прохождении переменного тока частотой около 1000 Гц от генератора по цепи генератор — газопровод — земля — генератор. Определение трассы газопровода и глубины его заложения основано на индуктивном методе. Суть этого метода заключается в процессе улавливания магнитного поля над трассой газопровода, по которому протекает ток частотой 1000 Гц.

Источник