Мар 25, 2020
 
Восстановление сварных соединений трубопроводов.
 
Наземные сварные соединения наиболее многочисленны. При их ремонте проводят сварочно-ремонтные операции при выявлении в сварных соединениях недопустимых дефектов и эксплуатационных повреждений [1, 2].
 
Выбор сварочной технологии зависит от типа трубопровода (параметров эксплуатации — давления и температуры, длительности наработки), типоразмера сварного соединения и технологии его изготовления или предыдущего ремонта (способа сварки, сварочного материала, марки стали, вида термообработки), характера и размера повреждения, места и ориентации трещин (поперечные или продольные, по металлу шва или в зоне термического влияния).
 
Основные положения сварочно—ремонтной технологии включают требования и рекомендации по анализу особенностей и причин повреждения, измерению твердости и химическому анализу металла, организации места ремонта, выбору и прокалке покрытых электродов, удалению поврежденного металла механическим способом с получением углубления — выборки оптимальной чашеобразной формы и размера, многослойному заполнению выборки с подогревом, выполнению при необходимости усиливающих наплавок, проведению послесварочной термообработки, механической обработки и контроля качества отремонтированного сварного соединения [1].
 
Для сварных соединений технологических трубопроводов химических, газо— и нефтеперерабатывающих и добывающих предприятий ремонт заключается в выполнении подварочных швов в местную выборку. Поверхностный дефект удаляется механическим способом (вырубкой ударным инструментом, фрезерованием, абразивным инструментом) с засверловкой концов трещин. Разделка под сварку подготавливается чашеобразной формы с отлогими стенками без резких переходов по краям разделки. Процесс сварки ведется на спокойном воздухе (без сквозняков) при положительной температуре. При ручной дуговой сварке низко— и легированных сталей, включая высоколегированные аустенитного класса, используются электроды с основным покрытием, при сварке углеродистых сталей — электроды с рутиловым покрытием [1].
 
Причинами повреждений сварных соединений паропроводов из хромомолибденованадиевых сталей являются технологические, конструкционные и эксплуатационные факторы [1, 2]. К типичным относятся повреждения в виде продольных и поперечных трещин в металле шва и в зоне термического влияния.
 
Для сварных соединений тепловых сетей горячей воды с температурой эксплуатации до 250° технология ремонта соединений трубопроводов 100 ≤ Дн ≥ 920 мм и с S ≤20 мм проводится путем выполнения подварочных швов в зоне появления свищей или трещин, а также путем переварки поврежденных сварных швов, либо замены разрушившихся сварных деталей на новые [1].
 
Ремонт сварных соединений магистральных газо- и нефтепроводов проводится несколькими способами, в том числе [1]:
— с применением ручной дуговой сварки. Одним из вариантов технологии является нанесение наплавки при ремонте поверхностных дефектов без прекращения перекачки продукта (нефти, газа) .в трубопроводе. Другим вариантом является замена дефектного участка трубопровода (сварного стыка, трубы) с вваркой нового трубного элемента, что связано с остановкой транспортировки продукта. При любом варианте технологии ремонта принимаются специальные меры по пожаро— и взрывобезопасности;
— с использованием холодной сварки без прекращения транспортировки продукта в трубопроводе. По технологии, разработанной АО «ВНИИСТ», полость поверхностного дефекта заполняется композиционным материалом в виде полимерной основы с дисперсным металлическим наполнителем. В течение короткого времени нанесенный материал твердеет однако по прочности он заметно уступает показателям металла труб, что сдерживает широкое применение этого способа ремонта;
— с применением кольцевых пластиковых муфт (возможно в сочетании с холодной сваркой) без прекращения транспортировки продукта в трубопроводе. Такой способ является эффективным как обеспечивающий несущую способность сварных соединений (или участков труб) с поверхностными дефектами, Кольцевая муфта изготавливается путем многослойной намотки высокопрочной пластиковой ленты на дефектный кольцевой сварной стык трубы без применения электрической дуги или открытого пламени. Целостное сцепление муфты между слоями и с металлом трубы обеспечивается связующим материалом-адгезивом.
 
Рекомендации по ремонту сварных соединений трубопроводов, включая режимы сварки, даны в [1‚ 2, 3].
 
Восстановление разъемных соединений трубопроводов.
 
При ремонте и замене фланцы и крепежные детали технологических трубопроводов независимо от наличия сертификата и заводской маркировки (Pу‚ Dу, марка стали), допускается применять только после проверки марки стали (химический анализ, стилоскопирование и т. п.) [4].
 
Все детали перед ремонтными работами должны проверяться. Поверхности фланцев, прокладок не должны иметь трещин, раковин, плен, заусенцев и других дефектов, снижающих их прочность и работоспособность.
 
Маркировка должна соответствовать документации.
 
Фланцы отбраковываются при:
— неудовлетворительном состоянии привалочных поверхностей;
— наличии трещин, раковин и других дефектов;
— деформации;
— уменьшении толщины стенки воротника фланца до отбраковочных размеров трубы;
— срыве, смятии и износе резьбы в резьбовых фланцах высокого давления, а также при наличии люфта в резьбе, превышающего допустимые пределы.
 
Крепежные детали отбраковываются:
— при появлении трещин, срыва или коррозионного износа резьбы;
— в случаях изгиба болтов и шпилек;
— при остаточной деформации, приводящеи к изменению профиля резьбы;
— в случае износа боковых граней головок болтов и гаек;
— в случае снижения механических свойств металла ниже допустимого уровня.
 
Прокладочпый материал для уплотнения соединений фланцев должен соответствовать действующим стандартам.
 
Прокладки отбраковываются при наличии трещин, забоин, сколов, смятии уплотнительных поверхностей, деформации.
 
Замена прокладок фланцевых соединении газопровода допустима при условии установки кабельной перемычки между их разъединяемыми частями.
 
Станции электрохимической защиты при производстве работ выключаются.
 
При ремонте перед сборкой фланцевых соединений уплотнительные поверхности, а также металлические прокладки и линзы должны промываться и насухо протираться. Торцы труб, соединяемых на фланцах (муфтах), должны быть паралельными в пределах установленных допусков.
 
На поверхности резьбы крепежных деталей не должно быть следов коррозии, вмятин, надрывов и других дефектов, снижающих прочность.
 
При сборке фланцев под сварку с различными деталями (патрубками, фасонными частями, бесфланцевой арматурой, компенсаторами и т.п.) следует обеспечивать перпендикулярность и соосность уплотнительной поверхности фланцев к оси смежной детали в соответствии с правилами [4, 5].
 
При сборке фланцевых соединений деталей трубопроводов и арматуры следует обеспечивать соосность уплотнительных поверхностей фланцев. При сборке фланцев с деталями следует симметрично располагать отверстия под болты и шпильки относительно оси фланцевого соединения. Смещение отверстий двух смежных фланцев не должно превышать половины разности номинальных диаметров отверстия и устанавливаемого болта (или шпильки). При сборке деталей с плоскими приварными фланцами расстояние между уплотнительной поверхностью фланца и торцом трубы (недовод трубы) должно приниматься равным толщине трубы +1 мм или выбираться в зависимости от условного диаметра прохода трубы (табл. 1).
 
Таблица 1
Dy трубы, мм 20 20-50 70-150 200 225 250-300 350-450
Недовод, мм 4 5 8 8 9 10 11
 
Для разъемных соединений трубопроводов при ремонте целесообразна замена их деталей: фланцев, прокладок, крепежа.
 
ЛИТЕРАТУРА
1. Хромченко Ф.А. Сварочная технология ремонта трубопроводов. М.: ИПК гослужбы, 2004. 92 с.
2. Хромченко Ф.А. Ресурс сварных соединений паропроводов. М.:Машиностроение, 2002. 352 с.
3. Юхин Н.А. Ручная сварка при сооружении и ремонте трубопроводов пара и горячей воды. М.: СОУЭЛО, 2003. 56 с.
4. Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов (ПБ 03-585-03). Серия 03. Выпуск 25, 2004. 152 с.
5. Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды (ПБ 10-573-03). Серия 10. Выпуск 28, 2005. 128 с.