Способ ремонта нефтепровода с использованием временного перекрытия

Изобретение относится к области эксплуатации трубопроводного транспорта и предназначено для перекрытия нефтепровода на время ремонта. В способе отсекают продукт перекачки на дефектном участке, сливают остатки продукта, вырезают безогневым способом дефектный участок, устанавливают тампоны-герметизаторы на концы трубопровода. Каждый тампон выполнен в виде цилиндрической заготовки с глиняной обмазкой на торцах. Заготовка имеет в своем составе полость для залива в нее запаса воды и массу, способную разбухать под действием поступающей из полости воды. Перед установкой тампонов внутреннюю поверхность трубопровода очищают через открытые концы от парафиновых отложений выпариванием. Полость заготовки заполняют водой до первых признаков набухания массы, после чего окончательно заполняют полость водой и устанавливают тампоны в открытые концы трубопровода в зону, очищенную от парафиновых отложений. Затем выжидают разбухания тампонов до размеров и формы, герметизирующих трубопровод. По окончании ремонтных работ тампоны разрушаются потоком нефти и удаляются через камеры средств очистки и диагностики. Технический результат: повышение уровня безопасности проведения ремонтных работ, снижение трудоемкости ремонта. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области эксплуатации трубопроводного транспорта и предназначено для перекрытия на время ремонта сечения нефтепровода.

Известен способ герметизации полости труб нефтепровода для выполнения ремонтных работ [Стандарты предприятия ОАО «АК «ТРАНСНЕФТЬ» пункты 8.1, 8.5, 8.7, 8.9, 8.16 Регламента по вырезке и врезке «катушек» соединительных деталей, заглушек, запорной и регулирующей арматуры и подключению участков магистральных нефтепроводов РД 153-39.4-130-2002, опубликованный на ИНФОСАЙТ.ру по ссылке http://www.infosait.ru/norma_doc/41/41407/index.htm], заключающийся в том, что полость нефтепровода герметизируется с открытого торца трубопровода тампоном-герметизатором из глины и необожженного кирпича. Тампон создается послойной укладкой и уплотнение трамбовками, длиной не менее 2-х диаметров (по верхней образующей) нефтепровода. Перед установкой тампона-герметизатора через открытый конец трубы внутренняя поверхность трубопровода очищается от парафиновых отложений и грязи на длину не менее 2Д+1 м, где Д - диаметр трубопровода, м.

Недостатком данного способа является проведение ремонтных работ в условиях повышенной опасности, ввиду того, что тампон изготавливается (возводится) непосредственно в трубопроводе, что требует нахождения в нем работника, выполняющего его возведение, продолжительное время, и, как, следствие, применение страховочных средств и спецоборудования, кроме того, послойная укладка материала, из которого осуществляется изготовление тампона в трубопроводе, является трудоемким процессом, что увеличивает время простоя трубопровода во время ремонта.

Известен способ ремонта трубопровода [патент РФ №2032124], принятый за прототип, заключающийся в том, что продукт перекачки на дефектном участке отсекают. Затем сливают остатки продукта через имеющийся дефект или технологическое отверстие, вырезают безогневым способом дефектный участок. Устанавливают тампоны (пробки) на концы трубопровода. Причем, пробки выполнены в виде цилиндра с фланцами, в одном из которых выполнены сквозные отверстия. Прежде чем установить пробки, в отдельных емкостях предварительно замачивают полимин. Набухшую смесь полимина намазывают на углубленную часть пробок до уровня наибольшего диаметра фланца. Затем пробки вводят в концы трубопровода, ориентируя фланцами с отверстиями навстречу друг другу. После установки пробок через отверстия к полимину подводят воду. Набухшая масса полимина продолжает поглощать влагу, увеличивается в объемах, обеспечивая тем самым создание плотного непроницаемого перекрытия трубопровода. После этого сжигают продукты перекачки на внутренних стенках трубопровода перед пробками. Перед сваркой нового участка трубы повторяют подачу воды к полимину через отверстия во фланцах.

Недостатком данного способа является проведение ремонтных работ в условиях повышенной опасности, ввиду того, что продукты перекачки на внутренних стенках трубопровода перед пробками удаляют сжиганием, а также сжиганием контролируют герметичность созданного перекрытия. Кроме того, способ имеет высокую трудоемкость, за счет того, что требует предварительного намачивания полимина в отдельных емкостях и последующего его наложения между фланцами, а также дополнительной подачи воды для подпитки полимина после установки тампонов в концы трубопровода до начала процесса сварки. После начала сварки дополнительная подача воды невозможна, что может привести к усадке полимина (герметизирующего материала) и преждевременной потере герметизации. Разрушению, после запуска трубопровода под действием внутреннего давления продукта перекачки, подвергается только полимин, но не материал, из которого изготовлен цилиндр с фланцами, что создает опасность нанесения вреда оборудованию, установленному на трубопроводе, например, задвижкам.

Задачей изобретения является обеспечение временного перекрытия нефтепровода на время ремонтных работ, предотвращающего попадание в зону сварки взрывоопасных паров продукта.

Техническим результатом использования предлагаемого способа является повышение уровня безопасности проведения ремонтных работ, снижение трудоемкости ремонта трубопровода, сохранность оборудования от повреждающего воздействия остатков тампона-герметизатора, при прохождении по трубопроводу для удаления.

Указанный технический результат достигается за счет предлагаемого способа ремонта нефтепровода с использованием временного перекрытия, заключающегося в том, что первоначально отсекают продукт перекачки на дефектном участке, затем сливают остатки продукта, вырезают безогневым способом дефектный участок, внутреннюю поверхность трубопровода очищают через открытые концы трубы от парафиновых отложений выпариванием на длину L, вычисляемую по формуле:

L≥2Д+1, м,

где Д - диаметр трубопровода.

Тампоны устанавливают на концы трубопровода, после того, как их предварительно подготовят.

В качестве тампонов используют заранее изготовленные цилиндрические заготовки с глиняной обмазкой на торцах, содержащие массу, способную разбухать под действием воды и разрушаться после окончания ремонта под воздействием потока продукта перекачки. Заготовки имеют полость для запаса воды. Полость имеет отверстие для залива запаса воды и выполнена с возможностью насыщения влагой для разбухания и поддержания массы в размерах и форме, герметизирующих трубопровод.

Предварительная подготовка тампонов-герметизаторов (заготовок) к установке заключается в том, что полость заготовки заполняют водой до первых признаков набухания массы. Израсходованный на набухание запас воды в полости восстанавливают, заполняя снова полость водой. Затем заготовки, наполненные водой, устанавливают в открытые концы трубопровода одним из торцов с глиняной обмазкой наружу и отверстием для залива воды вверх. Выжидают разбухания тампонов до размеров и формы, герметизирующих трубопровод.

Предлагаемый способ обеспечивает условия безопасности проведения ремонтных работ за счет очищения внутренней поверхности нефтепровода от парафиновых отложений выпариванием, анализ воздушной среды в зоне сварки осуществляется при помощи приборов контроля, установка тампонов не требует нахождения человека внутри трубопровода, также для соблюдения требований пожарной безопасности применяется глиняная обмазка на торцах заготовок. Снижение трудоемкости ремонтных работ достигают за счет заранее изготовленных цилиндрических заготовок, содержащих массу, способную разбухать под действием воды с расположенной внутри заготовки полостью для запаса подпитывающей воды. Сохранность оборудования от повреждающего воздействия остатков тампонов-герметизаторов, при их прохождении по трубопроводу для удаления, обеспечивается за счет применения в качестве массы, способной к разбуханию, материалов, разрушающихся под воздействием потока продукта перекачки.

На фиг. 1 показан ремонтируемый участок трубопровода с установленными тампонами-герметизаторами, на фиг. 2 показан общий вид тампона-герметизатора, на фиг. 3 - тампон-герметизатор, вид с торца, на фиг. 4 - вид тампона-герметизатора в разрезе.

Рассмотрим пример осуществления способа ремонта трубопровода с использованием временного перекрытия тампоном-герметизатором.

Способ ремонта осуществляют в соответствии с требованиями техники безопасности, установленными руководящими документами, например, стандартами предприятия ОАО «АК «ТРАНСНЕФТЬ» «Регламент по вырезке и врезке «катушек» соединительных деталей, заглушек, запорной и регулирующей арматуры и подключению участков магистральных нефтепроводов» РД 153-39.4-130-2002, опубликован на ИНФОСАЙТ.ру по ссылке http://www.infosait.ru/norma_doc/41/41407/index.htm.

Для осуществления предлагаемого способа ремонта, первоначально отсекают продукт перекачки на дефектном участке 1 трубопровода 2. Затем, через имеющийся дефект или технологическое отверстие (не показано), сливают остатки продукта. Далее, проводят вырезку дефектного участка 1 (на фиг. 1 показан пунктиром) безогневым способом (с использованием фрез при малых скоростях оборота и другие безогневые способы вырезки).

Одновременно с вырезкой дефектного участка 1 подготавливают к установке тампоны-герметизаторы 3.

Причем, в качестве массы, способной разбухать от воды, в составе тампона используется масса, которая обладает свойством не только герметизировать трубопровод при разбухании, но и разрушаться после ремонтных работ под воздействием потока продукта перекачки, например, смесь фрагментов бумаги и глины.

Для реализации предлагаемого способа, например, можно использовать тампоны-герметизаторы 3, выполненные в виде заранее изготовленных цилиндрических заготовок с глиняной обмазкой 4 на торцах. Заготовки (тампоны-герметизаторы 3) имеют в своем составе полость 5 для запаса воды с отверстием 6 для ее залива (заливочное отверстие) и массу 7, на основе смеси фрагментов бумаги и глины, способную разбухать под действием воды, поступающей (просачивающейся) из полости 5, имеющей глиняную обмазку 8 с отверстиями 9 для насыщения массы 7 водой (влагой).

Перед установкой тампонов 3, внутреннюю поверхность трубопровода 2 очищают через открытые концы трубы от парафиновых отложений выпариванием на длину L, вычисляемую по формуле:

L≥2Д+1, м,

где Д - диаметр трубопровода.

Выпаривание парафиновых отложений является взрыво- и огнебезопасным методом очистки парафиновых отложений.

Полость 5 заготовки 3 заполняют водой через заливочное отверстие 6, после чего вода начинает поступать (просачиваться) через отверстия 9, расположенные в глиняной обмазке 8, к массе 7, насыщая ее влагой. Полость 5 заготовки 3 заполняют водой до признаков набухания массы 7. После проявления признаков набухания массы 7, проверяют уровень воды в полости 5 и осуществляют ее полное заполнение водой непосредственно перед установкой заготовки 3 (тампона) в открытый конец трубопровода 2.

Тампоны 3, наполненные водой, устанавливают в открытые концы трубопровода 2 на расстояние не менее 400 мм от открытых концов трубопровода 2, предварительно очищенного от парафиновых отложений, ориентируя одной из торцевых сторон с глиняной обмазкой 4 наружу (для соблюдения техники пожарной безопасности), а заливочными отверстиями 6 - вверх. Установка тампонов 3 не требует присутствия человека внутри трубопровода 2, тампон 3 можно установить, например, при помощи монтажной штанги, что способствует повышению уровня безопасности проведения ремонтных работ. После установки тампонов 3 выжидают их разбухания до размеров и формы, герметизирующих трубопровод 2.

Перед началом сварочных работ, как того требуют правила безопасности, выполняют анализ воздушной среды в зоне сварки (не показано) для контроля герметичности созданного перекрытия на перекрывающем участке, который осуществляют при помощи приборов контроля (не показано), что является взрыво- и пожаробезопасным способом контроля.

По окончании ремонтных работ, тампоны-герметизаторы 3 разрушаются потоком нефти до состояния глиняного осадка и фрагментов бумаги, а затем удаляются из нефтепровода через камеры средств очистки и диагностики (СОД) (не показаны) или сливаются в резервуар-отстойник (не показан), обеспечивая сохранность оборудования.

Снижение трудоемкости ремонтных работ достигают за счет заранее изготовленных цилиндрических заготовок 3 и наличия в них полости 5 для запаса воды, не требующей дополнительной подачи воды после установки тампона 3 в трубопровод 2. Сама установка тампонов 3 технологически проста и не требует проведения каких-либо дополнительных установочных работ.

Изготовление тампонов 3 из материалов, разрушающихся под действием продуктов перекачки, исключает возможность застревания тампона или его фрагментов в трубопроводе 2.

1. Способ ремонта трубопровода с использованием временного перекрытия, заключающийся в том, что отсекают продукт перекачки на дефектном участке, затем сливают остатки продукта, вырезают безогневым способом дефектный участок, устанавливают тампоны-герметизаторы на концы трубопровода, отличающийся тем, что перед установкой тампонов, каждый из которых выполнен в виде цилиндрической заготовки с глиняной обмазкой на торцах, имеющей в своем составе полость для запаса воды и массу, способную разбухать под действием воды, поступающей из полости, причем последняя выполнена с возможностью залива в нее запаса воды и насыщения влагой массы для разбухания и поддержания ее в размерах и форме, герметизирующих трубопровод, внутреннюю поверхность трубопровода очищают через открытые концы трубы от парафиновых отложений выпариванием, а полость заготовки заполняют водой до первых признаков набухания массы, после чего окончательно заполняют полость водой, затем заготовки, наполненные водой, устанавливают в открытые концы трубопровода в зону, очищенную от парафиновых отложений, и выжидают разбухания тампонов до размеров и формы, герметизирующих трубопровод.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве массы, способной разбухать, используют массу на основе смеси фрагментов бумаги и глины.