Опрессовка и наружное обследование трубопроводов

План лекции
Цели и методы диагностики линейной
1
2
3
Опрессовка трубопроводов
Наружное обследование трубопроводов
части трубопроводов

1. Цели и методы диагностики линейной части трубопроводов
Целью диагностики магистральных нефтепроводов является обеспечение их длительной безаварийной работы на основе своевременного выявления и устранения дефектов.
Для достижения указанной цели применяют:
опрессовку трубопроводов
наружное обследование;
проведение внутритрубной диагностики.

2. Опрессовка трубопроводов

2. Опрессовка трубопроводов
На заводе-изготовителе все трубы подвергаются кратковременным (20-30 с) испытаниям давлением, вызывающим в металле труб напряжения, равные 90-95% предела текучести.
Испытания проводятся циклично, причем число циклов нагружения должно быть не менее трех.
Испытательное давление между циклами снижается на 25%, общее время выдержки (не учитывая время снижения и поднятия давления) составляет не менее 24 ч, время выдержки после устранения последнего выявленного дефекта – не менее 3 ч.
Периодическое испытание является одним из эффективных методов обнаружения скрытых дефектов в процессе эксплуатации магистральных трубопроводов.

2. Опрессовка трубопроводов
В настоящее время нормы испытаний действующих магистральных нефтепроводов регламентируется РД-23.040.00-КТН-021-14 «Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Испытания линейной части магистральных трубопроводов. Основные положения».
Решение о проведении испытания принимается:
либо на основании перспективного плана периодических испытаний;
либо на основе результатов анализа аварийности и коррозионного износа трубопровода;
в связи с решением об изменении схем и режимов перекачки или реконструкции трубопровода, после проведения капитального ремонта.

2. Опрессовка трубопроводов
На каждый испытательный трубопровод
Проект организации испытаний
Проект производства испытаний с учетом конкретных условий прокладки и технического состояния трубопровода
Проект организации испытаний разрабатывается эксплуатирующей организацией или по ее заказу сторонней организацией, а утверждается вышестоящей организацией
Проект производства испытаний разрабатывается и утверждается эксплуатирующей организацией

2. Опрессовка трубопроводов
Виды испытаний линейной части МН
Гидравлические
Пневматические
Давление гидравлического испытания определяется
где
R – расчетное значение напряжения в стенке труб, принимаемое равным 95% от нормального предела текучести металл;
δ – минимальная (с учетом минусового допуска) толщина стенки трубы;
Dн – номинальный наружный диаметр трубы.
(1)

2. Опрессовка трубопроводов
Рис. 1. Демонстрация низшей и высшей точек профиля испытываемого участка
Найденная по формуле (1) величина испытательного давления должна достигаться в наиболее низкой точке профиля испытываемого участка.
Испытательное давление в наивысшей точке профиля должно быть не менее 1,1Рраб. Для трубопроводов, построенных из цельнотянутых труб, испытательное давление в наиболее низкой точке профиля - 1,5Рраб, а наиболее высокой точке - 1,25Рраб.

3. Наружное обследование трубопроводов
3.1 Контроль планово-высотного положения и напряженно-деформированного состояния
В рамках технического контроля определяется
плановое положение и глубина заложения трубопровода;
действительные радиусы изгибов трубопровода в вертикальной и горизонтальной плоскостях;
высотное положение арматуры и опорного фундамента;
относительная горизонтальность трубопроводов, камер пуска и приема очистных устройств;
перемещение их трубопроводной обвязки;
1
2
3
4
5

3. Наружное обследование трубопроводов
глубина заложения защитного кожуха через автомобильные и железные дороги;
6
основные геометрические размеры и положение элементов переходов через естественные и искусственные препятствия.
7
Табл. 1. Способы и периодичность контроля объектов линейной части МН

3. Наружное обследование трубопроводов
Продолжение табл. 1

3. Наружное обследование трубопроводов
Окончание табл. 1

3. Наружное обследование трубопроводов
Применяют следующие типы трассоискателей ТПК-1, ВТР-1УМ, ИТ-5).
Принцип действия трассоискателей основан на использовании электромагнитной индукции и заключается в обнаружении при помощи приемника переменного магнитного поля, искусственно создаваемого при помощи генератора вокруг трубопроводов.
Рис. 2. Функциональная схема работы трассоискателя:
1 – штырь заземления; 2 – генератор; 3 – место подключения выходного шнура с магнитом; 4 – антенна; 5 – соединительный провод; 6 – приемник; 7 – наушники;
8 – трубопровод; 9 – колодец

3. Наружное обследование трубопроводов
Рис. 3. Правила производства измерений трассоискателем:
1 – антенна; 2 – штанга; 3 – трубопровод; 4 – сигнал

3. Наружное обследование трубопроводов
Рис. 4. Процесс шурфования

3. Наружное обследование трубопроводов
Рис. 5. Теодолит

3. Наружное обследование трубопроводов
Рис. 6. Нивелир

3. Наружное обследование трубопроводов
На основании информации о фактическом планово-высотном положении трубопровода делается расчет напряженно-деформированного состояния его элементов, а также принимается решение о необходимости ремонта.
При прогибе трубопровода в вертикальной плоскости вверх производят контактный ремонт, включающий заглубление трубопровода на пахотных землях, а на болотах, в скальных грунтах, в песках – заглубление до проектных отметок подсыпкой.
При просадке запорно-регулирующей арматуры с прилегающими участками трубопровода осуществляют ремонт с подъемом прилегающего трубопровода с подбивкой грунта до проектных значений, а при необходимости – ремонт с подливкой опорного фундамента под арматуру.

3. Наружное обследование трубопроводов
3.2 Контроль состояния изоляционного покрытия
1. Оценка состояния изоляции для линейного участка МН в целом
Для выбора критерия отбора участков первоочередного обследования изоляции используем формулу расчета длины плеча защиты одной станции катодной защиты (СКЗ)
где
Emax, Emin – величины максимального и минимального наложения потенциала;
(2)
α – постоянная распределения токов и потенциалов вдоль защищаемого трубопровода;
КВ – коэффициент, учитывающий влияние смежной СКЗ;
θ – расчетный параметр.

3. Наружное обследование трубопроводов
Рис. 7. Схема определения мест сквозных повреждений в изоляционном покрытии трубопровода:
1 – генератор; 2 – измерительные электроды;
3 – милливольтметр; 4 – трубопровод; 5 – место повреждения изоляции
2. Выявление сквозных повреждений в изоляции

3. Наружное обследование трубопроводов
Рис. 8. Состав комплекта УКИ-1:
1 – генератор; 2 – селективный индикатор; 3 – штанга искателя трубопровода; 4 – антенна; 5 – пластины токосъемные; 6, 7, 13 – провода соединительные; 8 – пояс контактный; 9 – наушники; 10 – кабель нагрузочный; 11 – шнур сетевой; 12 – заземлители

3. Наружное обследование трубопроводов
Рис. 9. Метод контроля состояния изоляции прибором УКИ-1:
1 – искатель трубопровода; 2 – селективный индикатор; 3 – пояс контактный; 4 – провод соединительный; 5 – наушники; 6 – пластины токосъемные