Эксплуатация механизмов для ремонта магистральных нефтепроводов

1.

Министерство науки и высшего образования РФ
Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение высшего образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт нефти и газа
Кафедра «Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине «Устройство и эксплуатация технических средств для ремонта объектов
трубопроводного транспорта»
на тему «Эксплуатация механизмов для ремонта магистральных нефтепроводов»
Преподаватель
В. И. Верещагин
Выполнили:
В. С. Дымарь
А. А. Филиппов
Д. Е. Поздняков
М. Дьячков
К. Д. Караулов
Красноярск 2022

2.

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность данного проекта заключается в том, что полностью избежать аварийных
ситуаций на магистральных нефтепроводах – невозможно, поэтому машины и оборудование
для ремонта по сей день остаются востребованными.
Целью данного курсового проекта является выявление особенностей эксплуатации
механизмов для ремонта магистральных нефтепроводов.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- определить основные работы, проводимые при ремонте трубопроводов;
- выделить характеристики основных методов ремонта;
- изучить особенности эксплуатации устройств холодной врезки УХВ-150, УХВ-300;
- изучить особенности эксплуатации прорезного устройства АКВ-103 «Пиранья»;
- изучить особенности эксплуатации приспособления для перекрытия патрубков типа
Пакер-М;
- изучить особенности эксплуатации машины для безогневой резки труб «Волжанка-2».
2

3.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
1 Основные работы, проводимые при ремонте трубопроводов
Существует несколько видов ремонтов поврежденных или изношенных участков
магистральных и распределительных трубопроводов. По объему и характеру
выполняемых работ ремонты подразделяются на текущие (аварийные или
внеплановые), средние и капитальные.
3

4.

В настоящее время имеется большое количество технологий ремонта, которые
условно могут быть сведены к 5 основным методам:
- вырезка дефектных участков труб и врезка «катушек»;
- ремонт в местах аварий и утечек с помощью наложения заплат, хомутов,
прижимных устройств;
- ремонт при помощи полноохватывающих стальных муфт, устанавливаемых
на дефектные участки трубопровода;
- намоточные ремонтные конструкции (бандажирование) из композиционных
материалов или стальной проволоки, ленты;
- ремонт мелких дефектов на наружной поверхности трубы - шлифовка,
заварка (наплавка).
4

5.

Бандажирование с помощью намоточных конструкций. Существует несколько
способов ремонта труб намоткой с предварительным натягом: намотка стальной
проволоки или ленты; намотка стеклово-локнистых материалов с пропиткой их
связующей композицией; намотка лент из композиционных материалов.
5

6.

Полноохватные стальные муфты. В зависимости от типа дефекта, его опасности, геометрических параметров (длина, глубина) могут применяться различные по
конструкции и назначению муфты:
- без герметизации (короткие и длинные);
- герметизирующие (приварные): герметичные (короткие и длинные, с заполнением
и без заполнения), галтельные, усиленные, бутылочные. Каждая из этих муфт
предназначена для ремонта дефектов определенного типа и определенной длины. С
помощью набора таких муфт могут быть отремонтированы такие дефекты, как коррозия
царапины, расслоения, дефекты сварных швов, вмятины .
6

7.

Основные методы ремонта дефектов трубопроводов представлены на рисунке ниже.
7

8.

1.1 Характеристика основных методов ремонта дефектов трубопроводов
Ремонт шлифовкой:
- используется при коррозионных дефектах, рисках, расслоениях с выходом на
поверхность, при мелких трещинах;
- максимальная глубина зашлифованного участка должна быть не более 20%
номинальной толщины стенки;
- зашлифованный участок должен подвергаться визуальному, магнитопорошковому
контролю или контролю методом цветной дефектоскопии.
Ремонт заваркой:
- применяется для ремонта дефектов типа «потеря металла» (коррозионные язвы,
риски) с остаточной толщиной стенки не менее 5 мм;
- максимальный линейный размер дефекта не должен превышает трех номинальных
толщин стенки трубы;
- заварку разрешается проводить только на полностью заполненном нефтепроводе;
- выполняется ручной электродуговой сваркой;
- количество наплавочных слоев (без учёта контурного шва) – не менее трёх.
Обжимная приварная муфта с технологическими кольцами: применяется при ремонте
несквозных дефектов стенки нефтепровода, дефектов сварного шва, стенки трубопровода,
коррозионных дефектов.
8

9.

2 Устройства холодной врезки УХВ-150, УХВ-300
Устройство для холодной врезки
УХВ-150, УХВ-300 предназначено для
механической вырезки отверстий в
трубопроводах, через вантуз.
Вырезка отверстий в трубопроводе
производится без остановки перекачки,
при давлении в трубопроводе не более 2,5
МПа. Одним из приспособлений по
вырезке отверстий в трубопроводе
является УХВ-150, УХВ-300.
Устройство показано на рисунке
справа.
9

10.

Для подготовки устройства к работе необходимо:
- осмотреть и проверить готовность и надежность крепления узлов и деталей устройства,
шкафа управления (ШУ), кнопочного пульта управления (КПУ);
- проверить наличие масла в редукторе при помощи указателя масла в вертикальном
положении устройства (уровень масла должен находиться между рисками «min» и «max»);
- выбрать соответствующий инструмент в зависимости от диаметра вырезаемого отверстия.
Оценить визуально его пригодность к работе, а также переходник (в тех случаях, когда
прорезаются отверстия под задвижку DN 100 или DN 200). Инструмент должен быть заточен;
- закрепить режущий инструмент на шпинделе устройства;
- закрепить защитный кожух инструмента (не допускается перемещение, подъем
устройства при установленном инструменте без защитного кожуха);
- установить устройство на задвижку и закрепить, предварительно сняв защитный кожух
инструмента (при монтаже не допускать удары устройства о задвижку).
10

11.

3 Прорезное устройство АКВ-103 «Пиранья»
Устройство прорезное АКВ «Пиранья»
предназначено
для
механического
прорезания
отверстий
в
стенках
трубопроводов,
находящихся
под
давлением рабочих сред (нефть, вода и т.п.)
через вантуз. Устройство может быть
использовано при ликвидации аварий и
проведении ремонтных и регламентных
работ
путем
врезки
отводных
трубопроводов в основной трубопровод без
его остановки. Устройство представлено на
рисунке справа.
11

12.

4 Приспособление для перекрытия патрубков типа Пакер-М
Приспособление
для
перекрытия
патрубков «Пакер-М» - предназначено для
производства работ по замене и удалению
фланцевых и приварных задвижек, на
вантузах без опорожнения трубопровода.
Также
приспособление
может
применяться:
- для замены прокладок крышек задвижек;
- сальниковых набивок у штока;
- для ликвидации вантузов с приваркой
эллиптического днища, с последующим
заполнением композитным составом;
устранение
несанкционированных
врезок.
Устройство изображено на рисунке
справа.
12

13.

Подготовка приспособления к использованию:
- подобрать соответствующего размера перекрывающую головку.;
- разобрать перекрывающую головку;
- осмотреть состояние резьбы на тяге и пиноли устройства – забоин, смятия резьбы не
должно быть;
- проверить наличие и состояние всех деталей на вводном устройстве (фиксаторы, ручки)
и перекрывающей головки (сухари, пружина);
- проверить состояние резинового кольца;
- навернуть перекрывающую головку на тягу вводного устройства;
- удерживая перекрывающую головку гаечным ключом и вращая рукоятку тяги,
навернуть головку до упора;
- установить пиноль в крайнее положение в упор с фланцем;
- рукояткой тяги ввести перекрывающую головку до упора в пиноль;
- установить фиксатор тяги (2) на расстоянии 3-5 мм от ступицы штурвала;
- подготовить комплект шпилек, гаек и шайб в соответствии с применяемым
типоразмером приспособления;
- произвести замер с помощью рулетки расстояния от верхней образующей трубопровода
до верхнего фланца задвижки (L) и от нижней плоскости перекрывающей головки до нижней
плоскости фланца (N). Вычислить разницу между этими значениями (L-N) и установить
данный размер от ступицы штурвала до ограничительного кольца (X);
- по результатам подготовки приспособления необходимо составить «Акт осмотра и
проверки приспособления и перекрывающей головки». Устройство изображено на рисунке 4.
13

14.

Снятие перекрытия патрубка и
извлечение головки:
- смонтировать вводное устройство
на задвижке следя за тем, чтобы
помеченные отверстия на фланцах
совместились;
- вращением штурвала (14) ввести
пиноль в патрубок до перекрывающей
головки;
- ввернуть тягу (6) по часовой
стрелке через пиноль в головку
перекрывающую;
- выполнить разгерметизацию
патрубка, сделав тоже количество
оборотов, что и при перекрытии;
- стопорными винтами (11)
зафиксировать втулку (10);
- закрыть задвижку. Открыть
контрольный кран, сбросить давление
нефти
из
корпуса
вантуза.
Демонтировать приспособление.
14

15.

Технологические операции при ликвидации вантуза:
- после проверки герметичности перекрытия патрубка, отсоединения перекрывающей
головки от вводного устройства и демонтажа вводного устройства с задвижки необходимо
подготовить вантуз к отрезке.
- удалить нефть из полости задвижки и патрубка. Остатки нефти очищают с помощью
ветоши, смоченной в растворителе. После очистки указанные полости промываются водой и
проводится просушка сжатым воздухом, при этом максимальное давление воды и воздуха не
должно превышать 0,12 Мпа;
- провести анализ загазованности полости задвижки и патрубка. Анализ загазованности
должен производится непосредственно перед демонтажом (отрезкой) задвижки;
- выполнить демонтаж (отрезку) задвижки с применением ножовочного полотна и
шлифмашинки;
- после отрезки задвижки произвести подготовку торца патрубка с разделкой кромок
под сварку механическим способом – шлифовальной машиной;
- далее проводится сборка и сварка эллиптического днища. В днище предварительно
должно быть просверлено два технологических отверстия диаметром 12 мм;
- после контроля сварных швов производится изоляция внешней поверхности сварного
узла и участка трубы. Заварка технологических отверстий выполняется после установки
металлических пробок («чопиков») перед проведением изоляции наружной поверхности
патрубка [4].
15

16.

5 Машина для безогневой резки труб «Волжанка-2»
Машина для безогневой резки труб МРТ 325-1420 «Волжанка-2» с электрическим
приводом предназначена для резки труб диаметром 325-1420 мм лезвийным режущим
инструментом с одновременной разделкой кромок под сварку, для вырезки дефектных
участков трубопроводов и линейной арматуры. Машина эксплуатируется в условиях
умеренного климата, климатическое исполнение У, категория размещения 1 по ГОСТ
15150-69. Она представлена на рисунке 5.
16

17.

5.1 Расчёт трубопровода
17

18.

18

19.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Трубопровод представляет из себя сложную техническую систему, для работы которой
важно поддержание всех параметров. Целостность труб и их прочность – одни из
важнейших. Если постоянно проводить мониторинг состояния труб и выявлять возникающие
повреждения, их возможно своевременно устранять. Такие работы потребуют меньше затрат,
но в то же время специального оборудования для ремонта и высококвалифицированных
специалистов, имеющих навыки работы с этим оборудованием и знающих особенности его
эксплуатации.
В ходе выполнения курсового проекта были решены следующие задачи:
- определены основные работы, проводимые при ремонте трубопроводов;
- выделены характеристики основных методов ремонта;
- изучены особенности эксплуатации устройств холодной врезки УХВ-150, УХВ-300;
- изучены особенности эксплуатации прорезного устройства АКВ-103 «Пиранья»;
- изучены особенности эксплуатации приспособления для перекрытия патрубков типа
Пакер-М;
- изучены особенности эксплуатации машины для безогневой резки труб «Волжанка-2».
19

20.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 Ремонт трубопроводов. Оборудование для ремонта трубопроводов // НАУЧНОПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ГАКС-АРМСЕРВИС". – 2017. – URL:
https://www.gaksnpo.ru/remont-truboprovodov-oborudovanie-dlya-remonta-truboprovodov
(дата
обращения 05.11.2022).
2 Баран, А. П. Устройство для холодной врезки ДУ100/150, 200/300 УХВ 150.00.00.000,
УХВ 300.00.00.000. Руководство по эксплуатации УХВ 150.00.00.000РЭ / А. П. Баран. –
Нижний Новогород : ОАО «Верхневолжскнефтепровод», 2003. – 38 с.
3 Прорезное устройство АКВ-103 «Пиранья» // Онлайн ресурс Stydopedya. – 2018. – URL:
https://stydopedya.ru/2_16861_podgotovka-ustroystva-k-rabote.html (дата обращения 05.11.2022).
4 Приспособление типа «Пакер-М» // Онлайн ресурс Helpiks. – 2018. – URL:
https://helpiks.org/9-48365.html (дата обращения 05.11.2022).
5 ТУ 4834-007-00139117-99. Машина для безогневой резки труб диаметром 219-820 мм
МРТ 219-820 "Волжанка" : дата введения 01.01.1999. – Москва, 1999. – 12 с.
6 ГОСТ 15150-69. Машины, приборы и другие технические изделия : дата введения
01.01.1979. – Москва : Стандартинфортм, 2010. – 12 с.
7 Машина для безогневой резки труб Волжанка // Онлайн ресурс AllDrawings. – 2016. –
URL:
https://alldrawings.ru/spisok-kategorij/item/mashina-dlya-bezognevoj-rezki-trub-volzhanka
(дата обращения 05.11.2022).
8 Инструкция по эксплуатации МРТ Волжанка// Онлайн ресурс belpalomnik. – 2016. –
URL:
https://belpalomnik.ru/instrukcija-po-jekspluatacii-mrt-volzhanka/
(дата
обращения
05.11.2020).
20