Мар 13, 2020
Трубы и фитинги наиболее протяженные и многочисленные компоненты трубопроводов. При их ремонте проводят:
— восстановление изношенных трубопроводов протяжкой или увеличением Dу новых;
— восстановление труб и фитингов с использованием сварочных технологий;
— замену деталей трубопроводов.
Восстановление деталей трубопроводов протяжкой. Для восстановления изношенных подземных стальных газопроводов вне и на территории городских и сельских поселений следует применять [1]:
— при давлении до 0,3 МПа включительно протяжку в газопроводе полиэтиленовых труб с коэффициентом запаса прочности не менее 2,5 без сварных соединений или соединенных с помощью деталей или соединенных сваркой встык с использованием сварочной техники высокой степени автоматизации;
— при давлении от 0,3 до 0,6 МПа включительно протяжку в газопроводе полиэтиленовых труб без сварных соединений или соединенных с помощью деталей, или сваркой встык с использованием сварочной техники высокой степени автоматизации с коэффициентом запаса прочности для газопроводов на территории поселений не менее 2,8 и вне поселений — не менее 2,5. Пространство между полиэтиленовой трубой и стальным изношенным газопроводом (каркасом) по всей длине должно быть заполнено уплотняющим (герметизирующим) материалом (цементно-песчаным раствором, пенным материалом);
— при давлении до 1,2 МПа облицовку (по технологии «Феникс») очищенной внутренней поверхности газопроводов синтетическим тканевым шлангом на специальном двухкомпонентном клее, при условии подтверждения в установленном порядке их пригодности для этих целей на указанное давление или в соответствии со стандартами (техническими условиями), область применения которых распространяется на данное давление.
Восстановление изношенных стальных газопроводов производят без изменения давления, с повышением или понижением давления по сравнению с действующим газопроводом. При этом допускается сохранять:
— пересечения восстанавливаемых участков с подземными коммуникациями без установки дополнительных футляров;
— глубину заложения восстанавливаемых газопроводов;
— расстояния от восстанавливаемого газопровода до зданий, сооружений и инженерных коммуникаций по его фактическому размещению, если не изменяется давление восстановленного газопровода или при повышении давления восстановленного газопровода до 0,3 МПа.
Восстановление изношенных стальных газопроводов с повышением давления до высокого допускается, если расстояния до зданий, сооружений и инженерных коммуникаций соответствуют требованиям, предъявляемым к газопроводу высокого давления.
Соотношение размеров полиэтиленовых и стальных труб при реконструкции методом протяжки должно выбираться исходя из возможности свободного прохождения полиэтиленовых труб и деталей внутри стальных и обеспечения целостности полиэтиленовых труб. Концы реконструированных участков между полиэтиленовой и стальной трубами должны быть уплотнены.
Для восстановления трубопроводов водоснабжения широко применяют бестраншейные технологии [2]. Большая часть из них базируется на использовании полимерных труб. В одних случаях такие трубы являются самонесущими трубопроводными конструкциями, в других — служат в качестве водонепроницаемых оболочек для водопроводов.
Оболочки получают путем герметизации полимерными трубами внутренних стенок старого трубопровода различными способами.
По одному из них полимерные трубы предварительно осаживаются по диаметру, а после введения в старый трубопровод возвращаются в исходное состояние, вплотную прижимаясь к старому трубопроводу изнутри.
По другому способу полимерные трубы вводятся в старый трубопровод, их стенки нагреваются, приобретая высокоэластическое резиноподобное состояние, раздуваются, прижимаясь изнутри к старому трубопроводу, и после охлаждения остаются В таком положении. Этими способами создаются двухслойные конструкции НОВЫХ водопроводов.
По третьему — в старый трубопровод вводятся полимерные трубы свободно и остаются в нем. При этом в пространство между наружными стенками полимерных труб и внутренними стенками старого трубопровода нагнетается отверждаюшийся в последствии какой—либо заполнитель. Таким образом образуется трехслойная конструкция нового водопровода.
В тех случаях, когда межтрубное пространство не заполняется, из полимерных труб создают самонесущую конструкцию нового водопровода. Самонесущая конструкция образуется также и в том случае, когда старые трубы разрушаются, а в образуемую полость вводится новый полимерный трубопровод.
Для создания самонесущей конструкции нового водопровода необходимо правильно выбрать полимерные трубы. Кроме того, именно полимерные трубы будут влиять на оптимизацию технологических процессов, их структуру, технологические схемы производства работ и в конечном счете определять экономичность и надежность проводимой замены.
Использующиеся сегодня в мировой практике полимерные трубы существенно различаются между собой. Эти различия связаны [2]:
— со способами изготовления: экструдированием, коэкструзией, спиральной намоткой и т. д.;
— с названиями: из термопластов — из термореактопластов (из стекло и базальтопластиков); из полиолефинов - из поливинилхлорида; из полиэтилена низкого, среднего и высокого давления, а также поперечно сшитого; из полипропилена, из акрилнитрилбутадиенстирола и т, д.;
— с конструкциями: круглого, овалоидального сечений; с плоским основанием; с полыми — со сплошными, с гладкими — гофрированными одинарными и двойными стенками и т. п.;
— с типоразмерами: диаметром от 10 до 3000 мм, с толщинами стенок, различающимися в несколько раз при одном и том же диаметре;
— с назначением: напорные, канализационные, дренажные и т. п.; т с используемыми рецептурами сырья: питьевые и технические;
— со способами соединения между собой и с соединительными частями: сварка, склеивание, на уплотнительных кольцах и т. п.
Для восстановления пришедших в негодность теплопроводов при капитальном ремонте допускается замена деталей теплопроводов с увеличением их диаметра, но не более чем на два типоразмера.
Восстановление деталей трубопроводов сваркой [3]. Эксплуатационные повреждения прямых труб и фитингов трубопроводов происходят вследствие зарождения и развития трещин усталостного, коррозионного и коррозионно-усталостного характера, трещин хладноломкости и ползучести, а также эрозионного износа. С увеличением длительности наработки тенденция к повреждаемости возрастает. На повреждаемость трубопроводов комплексное влияние оказывают эксплуатационные, конструкционные и технологические причины, включая активность и параметры рабочем среды (давление, температура, цикличность нагружения, коррозионное воздействие), форма и типоразмеры трубных элементов, качество металла.
Технология восстановления работоспособности поврежденных участков трубопроводов преимущественно заключается в замене трубных элементов с выполнением новых сварных соединений (при недоступности мест ремонта или невозможности по организационно—техническим причинам проводить сварочно—ремонтные операции по выполнению подварочных швов, например, наносить наплавки на гибах паропроводов) и в проведении сварочных или наплавочных операций (при условии доступности мест ремонта, например, при нанесении подварочных швов на прямых трубах).
Восстановление деталей технологических трубопроводов выполняется по сварочной технологии ремонта сварных соединений трубопроводов из углеродистых и легированных сталей. Радикальным и часто единственным решением является замена поврежденных отдельных элементов или участков трубопровода на новый с выполнением соединяющих сварных стыков на врезках.
Паропроводы из углеродистых и низколегированных молибденовых сталей подвержены преимущественно повреждению по механизму графитизации металла. Радикальным средством восстановления структуры и свойств металла, поврежденного графитизацией, считается восстановительная термическая обработка отдельных трубных элементов или полностью паропровода по всей трассе [3].
Восстановительная термообработка таких паропроводов проводится преимущественно по режиму нормализации.
Трубопроводы тепловых сетей из углеродистых сталей преимущественно подвержены коррозионному растрескиванию внутренней поверхности, в том числе язвенной коррозии с появлением свищей; в отдельных случаях отмечается повреждение типа общей коррозии наружной поверхности с утонением толщины стенки трубных компонентов [3].
Наиболее часто применяемой мерой является замена поврежденного участка или трубопровода полностью на новый. Частным решением может быть ремонт отдельных участков труб с помощью ручной дуговой сварки с использованием электродов Э42, Э42А или Э50А без подогрева и без послесварочной термообработки.
Магистральные газо— и нефтепроводы из низколегированных сталей [3] подвержены преимущественно коррозионному растрескиванию в виде острых и гладких утонений на глубину до 30...60 % толщины стенки труб на наружной поверхности. Восстановление работоспособности трубных элементов с таким характером повреждения проводится специальными способами [3, 4]. Во многих случаях трубные элементы с продольными повреждениями ремонту с помощью сварки не подлежат (учитывается протяженность повреждения до нескольких метров и вдвое увеличенные рабочие напряжения на продольные швы по сравнению с кольцевыми). В соответствии с рекомендациями [3, 4] при ремонте остается преимущественной замена деталей: труб и фитингов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления (ПБ 12-529-03). Серия 12. Выпуск 4 2005. 200с.
2. Харькин В.А. Отечественные полимерные трубы для замены ветхих трубопроводов городского водоснабжения // САНТЕХНИКА, 2003, № 2 С. 32-37
3. Хромченко Ф.А. Сварочная технология ремонта трубопроводов. М.: ИПК гослужбы, 2004. 92 с.
4. Хромченко Ф.А. Ресурс сварных соединений паропроводов. М.:Машиностроение, 2002. 352 с.