АНАЛИЗ СПОСОБОВ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ РЕМОНТА МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ С ВЫРЕЗКОЙ ДЕФЕКТНОГО УЧАСТКА

И. А. Шаммазов, Д. И. Сидоркин, Э. Р. Джемилёв

Аннотация


Введение Статья посвящена обоснованию актуальности разработки способа и устройства вырезки дефектных участков магистральных трубопроводов. Приведены сведения о применяемом в настоящее время способе вырезки дефектных участков трубопровода, который не предусматривает жесткую фиксацию концов трубопровода перед вырезкой, поэтому при окончании резки трубопровода происходит резкое смещение его концов в непредсказуемую сторону друг относительно друга часто на сотни миллиметров. Это опасно для рабочего персонала, может приводить к заклиниванию и поломке фрезы, а также вырыванию и надрыву трубы в конце резки. Чтобы в дальнейшем центрировать концы трубопровода друг относительно друга, необходимо применение дорогостоящих, трудно транспортируемых трубоукладчиков. Цели и задачи Целью статьи является анализ способов и устройств для вырезки дефектного участка магистрального трубопровода. Результаты Установлено, что на сегодняшний день отсутствуют способы и устройства для вырезки дефектного участка магистрального трубопровода, которые являлись бы одновременно безопасными и эффективными как технологически, так и выгодными экономически. Для реализации способа, удовлетворяющего данным критериям, необходима методика, позволяющая учитывать напряженно-деформированное состояние трубопровода перед вырезкой дефектного участка, а также геологические условия его залегания, чтобы оценить величину смещения концов трубопровода друг относительно друга в процессе резки. Для этого необходимо выявить зависимость данной величины смещения от величины упругого изгиба трубопровода, длины ремонтируемого участка, диаметра и толщины стенки трубопровода, а также типов грунтов, определяющих вид применяемой расчетной нагрузки. Необходима разработка устройства, позволяющего фиксировать и центрировать концы трубопровода друг относительно друга, устанавливаемого с минимальным объемом дополнительных земляных работ, обладающего удобством его транспортировки, монтажа и демонтажа, простотой конструкции, обеспечивающей проведение работ, в том числе и в осложненных условиях, и исключающей присутствие рабочего персонала в траншее в процессе вырезки дефектного участка. Отмечено, что разрабатываемый способ вырезки дефектных участков трубопроводов должен включать в себя учет напряженно-деформированного состояния трубопровода с целью оценки величины смещения концов трубопровода при его резке. В связи с этим приведены результаты моделирования напряженно-деформированного состояния трубопровода в процессе резки в среде ANSYS.

Ключевые слова


ремонт трубопровода;вырезка;дефект;способ;устройство;напряженно-деформированное состояние;моделирование;

Полный текст:

PDF

Литература


РД 153-39.4-067-04. Методы ремонта дефектных участков действующих магистральных нефтепроводов. Краснодар: Типография ЦСИ, 2004. 28 с.

Чучкалов М.В., Гумеров К.М. Моделирование напряженного состояния подземного трубопровода с учётом грунтовых изменений // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2014. № 2. С. 3-6.

Антипов Б.Н. Снижение потерь газа при выводе в ремонт участка магистрального газопровода // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2019. № 1. С. 14-16. DOI: 10.24411/0131-4270-2019-10103.

Лукьянов В.Ф., Лукьянов А.А. Ремонт магистральных трубопроводов стальными сварными муфтами // Вестник Донского государственного технического университета. 2016. Т. 16. № 3 (86). С. 39-45. DOI: 10.12737/20224.

Кантор О.Г., Нурдаулетов Б.Р., Кузеев И.Р. Сравнительный анализ методов устранения коррозионного растрескивания под напряжением в газопроводах // Азимут научных исследований: экономика и управление. 2019. Т. 8. № 3 (28). С. 278-281. DOI: 10.26140/anie-2019-0803-0066.

Велиюлин И.И., Решетников А.Д., Мигунов Д.К., Токарев А.В., Раздобудко Я.А., Гуслиц В.М. Анализ эффективности применяемых технологий и разработка новых подходов к организации ремонта трубопроводов // Территория «Нефтегаз». 2012. № 11. С. 76-80.

Сальников А.В., Шарыгин А.М., Игнатик А.А. Оценка прочности и долговечности труб с дефектами для эффективного планирования ремонтных работ на линейной части магистральных трубопроводов // Территория «Нефтегаз». 2016. № 9. С. 114-121.

РД 153-39.4-130-2002. Регламент по вырезке и врезке «катушек» соединительных деталей, заглушек, запорной и регулирующей арматуры и подключению участков магистральных нефтепроводов. М.: ГУП Издательство «Нефть и газ», 2002. 80 с.

Пат. 2298717 РФ, МПК F 16 L 1/00. Способ ремонта магистрального трубопровода / Е.М. Кирин, С.Н. Борисов. 2005137257/06, Заявлено 30.11.2005; Опубл. 10.05.2007. Бюл. 13.

Пат. 2312267 РФ, МПК F 16 L 3/00. Устройство для фиксации магистрального трубопровода / Е.М. Кирин, М.Н. Краснов, А.В. Ежов. 2006117671/06, Заявлено 22.05.2006; Опубл. 10.12.2007. Бюл. 34.

Пат. 2217650 РФ, МПК F 16 L 55/18. Устройство для центрирования труб / Г.Г. Хоперский, В.В. Прокофьев. 2000101521/06, Заявлено 18.01.2000; Опубл. 27.11.2003. Бюл. 33.

Пат. 188586 РФ, МПК F 16 L 55/18. Устройство для центрирования труб / С.В. Куличков, О.Б. Ненашев. 2018138653, Заявлено 02.11.2018; Опубл. 17.04.2019. Бюл. 11.

Пат. 2645837 РФ, МПК F 16 L 1/10. Центрирующее устройство / А.Г. Носов, А.К. Лесков, И.С. Галимов. 2016144995, Заявлено 16.11.2016; Опубл. 28.02.2018. Бюл. 7.

Пат. 2690997 РФ, МПК F 16 L 1/028. Способ замены дефектного участка трубопровода / Р.Н. Бахтизин, Н.К. Криони, А.Д. Мингажев, И.Р. Кузеев, Р.А. Амиров, Е.А. Наумкин, Р.К. Давлеткулов. 2018117191, Заявлено 08.05.2018; Опубл. 07.06.2019. Бюл. 16.

Пат. 2010113955 РФ, МПК F 16 L 1/028. Способ ремонта линейного участка трубопровода на слабонесущих грунтах / М.И. Муравьев, И.А. Носков. 2010113955/06, Заявлено 09.04.2010; Опубл. 20.10.2010. Бюл. 29.

Пат. 2529972 РФ, МПК F 16 L 1/024. Способ вырезки участка трубопровода / Н.Р. Гальмутдинов, М.Н. Голубев. 2012152013/06, Заявлено 05.12.2012; Опубл. 10.10.2014. Бюл. 28.

Пат. 2708758 РФ, МПК F 16 L 1/028. Способ ремонта дефектных участков трубопровода в траншее / Ю.Д. Коннов, Ю.Г. Матвеев, Р.Ф. Хабибуллин, А.Ю. Чеботарев. 2016139934, Заявлено 10.10.2016; Опубл. 10.04.2018. Бюл. 10.

Пат. 148090 РФ, МПК F 16 L 1/26. Опорно-центрирующее устройство концевого участка магистрального нефте- или газопровода / Ю.Г. Матвеев, Ю.Д. Коннов, Д.И. Сидоркин. 2014111881/06, Заявлено 27.03.2014; Опубл. 27.11.2013. Бюл. 33.

Magura M. Interaction of Buried Pipeline with Soil Under Different Loading Cases // Slovak Journal of Civil Engineering. 2016. Vol. 24. Issue 3. P. 29-35. DOI: 10.1515/sjce-2016-0014.

Ялалов Д.В., Валеев А.Р., Аскаров Р.М., Хакимов Т.А. Моделирование напряженно-деформированного состояния подземного трубопровода при сдвигах горных пород в зонах активных тектонических разломов // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2019. Вып. 3 (119). С. 102-112. DOI: 10.17122/ntj-oil-2019-3-102-112.

Николаев В.В. Напряженно-деформируемое состояние ремонтируемого участка трубопровода // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2015. № 1. С. 82-92.

Иванцова С.Г., Будзуляк Б.В. Оценка напряженно-деформированного состояния трубопровода перед выводом в ремонт // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2018. № 4. С. 5-10. DOI: 10.24411/0131-4270-2018-10401.

Burkov P.V., Burkova S.P., Filimonenko M.A. Stress-Strain State of Pipeline Depending on Complicated Environment // IOP Conference Series Earth and Environmental Science. 2016. Vol. 43. Article Number 012044. URL: https://iopscience.iop.org/ article/10.1088/1755-1315/43/1/012044/pdf (дата обращения: 06.03.2021). DOI: 10.1088/1755-1315/43/1/012044.

Бурков П.В., Буркова С.П., Кузнецов А.В. Исследование напряженно-деформированного состояния трубопроводов в мерзлом грунте на сильно обводненных участках трассы // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2011. № S2. С. 166-171.

Бурков П.В., Буркова С.П., Тимофеев В.Ю., Калмыкова К.Г. Исследование напряженно-деформированного состояния участка магистрального газопровода методом конечных элементов в условиях осадки слабосвязанных грунтов // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2013. № 3 (97). C. 12-15.

Бурков П.В., Клюс О.В., Буркова С.П. Исследование напряженно-деформированного состояния подземных трубопроводов проложенных в условиях вечной мерзлоты // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2011. № S2. С. 184-189.

Характеристика материала 08ГБЮ // Марочник сталей и сплавов. URL: http://www.splav-kharkov.com/mat_start.php?name_id=3123 (дата обращения: 06.03.2021).




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ntj-oil-2021-3-52-66

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2021 И. А. Шаммазов, Д. И. Сидоркин, Э. Р. Джемилёв

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

© 2021 УГНТУ.
Все права защищены.