Введение 3
1 Обзор конструкций наружного газопровода D<200mm 5
1.1. Анализ конструкций наружного газопровода 5
1.2. Свойства материалов наружного газопровода 6
1.3. Основные типы сварных соединений 8
2 Анализ дефектов наружного газопровода диаметром менее 200 мм 10
2.1. Виды дефектов наружного газопровода диаметром менее 200mm 10
2.2. Контроль параметров стыковых и угловых сварных соединений 22
2.3. Классификация дефектов наружного газопровода 29
3 Технологии ремонта наружного газопровода 34
3.1 Диагностика технического состояния газопровода d = 159 мм 34
3.2 Особенности ремонтной технологии газопровода 36
3.3 Рекомендации к проектированию технологии контроля параметров сварного соединения 42
4 Результаты сборки и сварки наружного газопровода 49
4.1 Технология восстановления газопровода d=159 мм S= 10 мм 49
4.2 Технология сварки наружного газопровода высокого давления через реку Гуща 57
Заключение 70
Список используемых источников 72
Система газопотребления и газораспределения в Российской федерации - является самой большой в мире по длине и промышленной производительности. «Протяженность газопроводов составляет более 150 тыс. км с компрессорными станциями общей совокупной мощностью 42 млн. кВт. Газотранспортная система обеспечивает транспорт запланированных объемов газа для потребителей России, СНГ и дальнего зарубежья» [26].
Известно, что основная часть систем газопотребления и газораспределения России была построена в 70-80-е годы прошлого века. К настоящему времени износ основных фондов по линейной части газопроводов составляет более половины.
Большая часть наружных газопроводов имеет подземную конструктивную схему прокладки. На подземные трубопроводы воздействуют коррозионно-активные грунты. Под воздействием коррозионного износа металла уменьшается толщина стенки труб, что в свою очередь может привести к возникновению аварийных ситуаций.
Безопасность объектов газопроводного транспорта должна быть максимально высокой для обеспечения надежных бесперебойных поставок углеводородного сырья, а угроза возникновения аварий — минимизирована.
«Образование дефектов появляется в результате коррозионных и механических повреждений, определение места и характера которых связано с рядом трудностей и большими материальными затратами. Совершенно очевидно, что вскрытие газопровода для его непосредственного визуального обследования экономически неоправданно. К тому же обследовать можно только внешнюю поверхность объекта. Поэтому в течение последних лет в нашей стране и за рубежом усилия специализированных научно-исследовательских и проектных организаций направлены на решение проблемы определения состояния подземных и надземных газопроводов без их вскрытия. Эта проблема связана с большими техническими трудностями, однако при использовании современных методов и средств измерительной техники она успешно решается» [26].
Так же особую роль в образовании дефектов играет качество производства сварочных работ. Согласно исследованиям причиной возникновения аварии наружных газопроводов, как правило, является качество сварочных работ, т.е. наличие дефектов в сварных соединениях [34].
Поэтому цель работы - уменьшить количество дефектов в сварных соединениях.
Своевременное техническое обслуживание газопровода, профилактический ремонт газопровода - это залог его долгого, бесперебойного и надежного функционирования.
«Эксплуатация газопровода предусматривает периодическое проведение осмотров, профилактических работ и ремонта. Все эти операции необходимы в первую очередь для безопасности - своевременного выявления и устранения возможных утечек газа. Данные работы включают в себя проверку давления внутри газопроводной системы, проверку загазованности камер, колодцев, подземных сооружений, выявление и устранение закупорок, проверка и текущий ремонт труб и газовой арматуры. Техническое обслуживание газопровода имеет большое значение, так как от целостности и работоспособности трубопровода будет зависеть не только прибыль, но и экономика в целом» [26].
Классификация дефектов наружного газопровода на дефекты труб и износ металла, дефекты сварных соединений, дефекты опорных конструкций и изоляции позволяет провести их анализ в каждой группе.
Проведенный анализ дефектов, возникающих на трубопроводах, показывает, что в большинстве своем они имеют человеческий фактор. Поэтому необходимо уделять больше времени контролю качества сварных работ на всех этапах монтажа трубопровода.
Согласно проведенным исследованиям около 60% всех выявленных дефектов являются внутренними, поэтому контроль на всех этапах сборки и сварки сварного соединения позволит сократить появление дефектов внутри шва. Анализ дефектов сварных соединений, показал, что на их долю ложится 35% дефектов.
Между специалистами по неразрушающему контролю сварных соединений и специалистами, отвечающими за руководство и технический контроль при выполнении сварочных работ необходимо установить действенную активную обратную связь. Установление такой связи является важным резервом дальнейшего повышения качества сварочных работ.
Повышенный контроль качества сварных соединений позволит не только выявлять дефекты на всех этапах монтажных работ, но и давать объективную оценку качества сварки, анализировать причины брака и предупреждать его возникновение.
Разработка технологии комбинированной сварки для наружного газопровода через реку Гущу Ульяновской области позволяет получить меньшее количество недопустимых дефектов, поэтому использование этой технологии исправления дефектов и сварки необходимо рекомендовать к внедрению при прокладке газопроводов в особых природных и климатических зонах, а так же при пересечении дорог, железнодорожных путей и водных преград.
Технологию контроля параметров скоса кромок и притупления, а также параметров сварного соединения предлагается оформить в качестве учебного пособия при подготовке бакалавров.
