Система внутритрубной диагностики

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Июня 2014 в 09:00, дипломная работа

Краткое описание

В настоящее время протяженность трубопроводов, требующих ремонта или замены, уже превышает объемы и протяженность вновь строящихся. Удельные затраты на капитальный ремонт только по ОАО «Газпром» возросли за последние годы в 6…7 раз. Особо следует выделить межпромысловые трубопроводы, подземные и воздушные переходы через автомобильные и железные дороги, ручьи и мелкие реки. Условия их эксплуатации характеризуются режимом малоциклового нагружения в широком диапазоне температур, воздействием коррозионно-активных сред при высоком уровне неконтролируемых упругопластических деформаций. Систематическое изменение теплового состояния потоков постепенно приводит к отклонению трубопровода от первоначального положения. Образуются арки, всплытия в слабонесущих грунтах. Нередко меняются внешние условия, отрицательно влияющие на работоспособность трубопроводов, например, при произвольном изменении русел рек и других явлений, резко меняющих расчетную схему и напряженно-деформированное состояние трубопроводов, что со временем приводит к их разрушению.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ...........................................................................................................6
1. ОПИСАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ
1.1. Система внутритрубной диагностики……………………..…….....…7
1.2. Метод внутритрубной магнитной дефектоскопии………...…..……..9
1.3. Диагностика участка газопровода «Оренбург – Самара»……….…..12
1.4. Расчет допускаемого рабочего давления……………………………..20
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ
2.1. Технологический расчёт магистрального газопровода
Оренбург-Самара……………………………………………………….…..22
2.2. Выбор рабочего давления и расстояния между станциями………………………………………………………………………..23
2.3. Уточненный тепловой и гидравлический расчет участка газопровода между двумя компрессорными станциями……………………………………25
3. МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ
3.1. Механический расчет трубопровода Оренбург-Самара………........31
4. СТРОИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ
4.1. Общая часть…………………………………………………………....37
4.2. Характеристика строительства…………………………………….…38
4.3. Последовательность выполнения работ………………………….…..49
4.4. Защита от коррозии……………………………………………..….….61
4.5. Потребность в строительных механизмах и транспортных средствах……………………………………………………………………...….65
5. ПЕРЕХОДЫ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ ЧЕРЕЗ АВТОМОБИЛЬНЫЕ И ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ…………………….......66
5.1. Основные технологические схемы и организационно- технологическая надежность строительства переходов………………………………………….67
5.2. Организация строительства переходов……………………………....69

5.3. Конструкции переходов магистральных газопроводов…………….70
5.4. Расчет перехода через автомобильную дорогу……………………...76
5.4.1 Выбор типа установки горизонтального бурения…………………77
5.4.2 Расчёт толщины стенки защитного футляра……………………….78
5.4.3 Расчет мощности установки горизонтального бурения……….......81
5.4.4 Монтаж перехода…………………………………………………….83
6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
6.1 Общие положения…………………………………………………..….85
6.2 Обоснование величины капитальных вложений в инвестиционный проект………………………………………………………………………….....86
6.3 Калькуляция годовых эксплуатационных расходов…………….….87
6.4. Проведение расчетов на РС с использованием с использованием программного продукта «Alt-Invest-Prime»………………………………...…92
7. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
7.1. Охрана труда и промышленная безопасность………………..….….97
7.2. Описание элементов системы…………………………………...……97
7.3. Опасные и вредные факторы………………………………….…..….104
7.4. Причины возникновения опасных и вредных факторов, аварий…………………………………………………………………….…..104
7.5. Формирование фрейма…………………………………………..……105
7.6. Формирование матриц……………………………………….……109
7.7. Мероприятия направленные на предотвращение и
снижение производственного риска…………………………………109
8. ЭКОЛОГИЯ
8.1. Негативное влияние объектов газового комплекса на окружающую среду……………………………………………………………………………..121
8.2. Мероприятия, уменьшающие и исключающие
воздействие на окружающую природную среду…………………..…....123
8.3. Рекультивация нарушенных земель…………………………..….....126
9. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………...128

Прикрепленные файлы: 1 файл

Дипломный проект.doc

— 2.58 Мб (Скачать документ)

- имеет одинаковую величину  нахлеста на заводское покрытие;

- копирует рельеф изолируемой  поверхности сварного стыка без  гофр, морщин, протяженных и локальных  воздушных включений;

- не имеет проколов, задиров  и других сквозных дефектов;

- толщина сформированного покрытия не менее 1,8 мм;

- показатель прочности  адгезионной связи сформированного  покрытия с металлом и заводским  полиэтиленовым покрытием составляет  не менее 3,5 кг на 1 см ширины  отслаиваемой полосы.

Укладка трубной плети:

При применении труб с заводской изоляцией укладка изолированной трубной плети  выполняется  циклическим методом путем «перехвата» или «переезда». При непрерывном  опуске для цикличной укладки используют мягкие монтажные полотенца.

Высота подъема плети над строительной полосой в средней части колонны должна, как правило, находиться в пределах 1,2—1,5 м, а в местах работы машин - не менее чем 0,9 м.

Очистку и изоляцию зон сварных кольцевых стыков выполняют на берме траншеи до начала работ по укладке плетей. При этом зазор между плетью и поверхностью грунта должен быть таким, чтобы полностью обеспечивалась принятая технология выполнения этих работ. Требуемая величина указанного зазора реализуется, как правило, за счет применения временных опор заданной высоты.

Подготовленные к укладке плети находятся на удалении от бровки траншеи на расстоянии не менее 0,5 м.

Металлические части трубоукладчиков, в частности их стрелы, а также жесткие детали монтажных приспособлений, которые могут в процессе работы контактировать с трубой, снабжаются прокладками из эластичного материала.

Непосредственно перед укладкой плети, а также в процессе ее опуска в траншею осуществляют тщательный контроль за состоянием изоляционного покрытия и принимают неотложные мер по устранению обнаруженных дефектов.

Укладку газопровода ведут по схеме:

    1. сваренную и полностью заизолированную плеть приподнимают над строительной полосой на высоту, равную 0,5—0,7 м, с помощью нескольких трубоукладчиков;
    2. смещают ее в сторону траншеи,
    3. производят опуск плети в проектное положение.

Указанные операции  выполняются  циклично, с применением мягких монтажных полотенец.

При производстве работ по изоляции стыков и укладке газопровода цикличным способом следует стремиться к тому, чтобы расстояния между трубоукладчиками в колонне были бы между собой одинаковыми с тем, чтобы обеспечивалась их соизмеримость с расстояниями между сварными стыками, подлежащими изоляции.

Укладка газопровода в траншею с предварительно изолированными стыками производится с использованием технологических схем, показанных на рисунке 4.1.

 

Рисунок 4.1 - Схемы расстановки трубоукладчиков при непрерывной укладке плети газопровода.

 

При циклической укладке в колонне находится дополнительно один трубоукладчик, обеспечивающий поочередную подмену тех, которые перемещаются без нагрузки к новой рабочей позиции.

Схема расстановки трубоукладчиков в колонне при цикличном методе укладки равномерная, т.е. все расстояния (l) между точками подвеса газопровода одинаковые, эти расстояния приведены в таблице 4.2.

 

Таблица 4.2.

Диаметр газопровода, мм

Количество трубоукладчиков  одновременно поддерживающих плеть

Расстояние между трубоукладчиками l, м

1000 > 1200

5

28—38


 

 

После укладки трубопровод следует в течение одной смены присыпать грунтом или полностью засыпать. Засыпка траншеи ведется бульдозером     Б-170 с косым ножом.

 

4.3.5. Очистка полости и гидравлическое испытание

 

Комплекс работ по очистке полости и гидравлическому испытанию газопроводов включает:

    • испытание газопровода на прочность давлением, создающим напряжения в металле трубы до минимального нормативного предела текучести, и проверку на герметичность;
    • удаление воды после гидроиспытания газопровода с последующей очисткой и регулируемым возвратом в окружающую среду;
    • обеспечение экологической безопасности при производстве работ;
    • осушку полости газопровода;
    • проверку газопровода внутритрубными диагностическими устройствами.

 

 

Вытеснение загрязнений в потоке воды:

Очистка полости газопроводов вытеснением загрязнений в скоростном потоке воды осуществляется в процессе удаления воды после гидроиспытания с пропуском поршня-разделителя под давлением природного газа (рисунок 4.2.).

Скорость перемещения поршня-разделителя в едином совмещенном процессе очистки полости и удаления воды должна быть не менее 5 км/ч и не более величины, определяемой технической характеристикой применяемого поршня-разделителя. Регулирование скорости перемещения поршня осуществляется за счет изменения подачи газа и с помощью арматуры на сливном патрубке камеры приема поршней.

 

                                     а                                                             б

 

 

Рисунок 4.2. - Принципиальная схема камеры пуска и камеры приема поршней при промывке и удалении воды после испытания:

а - камера пуска; б - камера приема;

1 - труба с заглушкой; 2 - поршень-разделитель для окончательного удаления воды; 3 - стопор;

4 - поршень-разделитель для  предварительного удаления воды; 5 - подводящий шлейф от наполнительных  агрегатов; 6 - патрубок с краном  для промывки; 7 - очистной поршень;

8 - патрубок с краном для заливки воды в полость перед промывкой;

9 - подводящий шлейф от  опрессовочных агрегатов; 10 - сигнализатор  прохождения поршней;

11-манометр; 12 - патрубки с  кранами для подачи воздуха  или газа;

13 - подводящий шлейф от  источника воздуха или газа;

14 - сливной патрубок с кранами; 15 - контрольный сливной патрубок с краном.

 

Испытание газопровода водой на прочность и проверка на герметичность

 

Для проведения гидравлического испытания давление внутри газопроводов создают водой. В состав основных работ по гидравлическому испытанию трубопровода входят:

    • подготовка к испытанию;
    • наполнение трубопровода водой;
    • подъем давления до испытательного;
    • испытание на прочность;
    • сброс давления до проектного рабочего;
    • проверка на. герметичность;
    • сброс давления до 0,1-0,2 МПа (1-2 кГс/см ).

Давление Р при гидравлическом испытании на прочность должно быть (рисунок 4.3.):

    • в верхней точке участка - 1,1 Р ;
    • в нижней точке - не более давления, соответствующего минимальному нормативному пределу текучести материала трубы.

Время выдержки под испытательным давлением должно составлять 24 ч.

 

 

Рисунок 4.3- График изменения давления в газопроводе при гидравлическом испытании.

1 - заполнение газопровода  водой и подъем давления наполнительными  агрегатами;

2 - подъем давления до  Р опрессовочными агрегатами: а - в нижней точке газопровода Р Р ; б - в верхней точке газопровода Р =1,1 Р ;

3 - испытание на прочность;

4 - снижение давления;

5 - проверка на герметичность.

 

При подготовке к испытанию необходимо выполнить следующие операции:

    • смонтировать на концах испытуемого участка сферические заглушки;
    • смонтировать и испытать обвязочные трубопроводы наполнительных и опрессовочных агрегатов и шлейф подсоединения к газопроводу давлением, равным 1,25 Р в течение 6 ч;
    • смонтировать узлы пуска и приема поршней;
    • установить контрольно-измерительные приборы.

При заполнении трубопровода водой для гидравлического испытания из него необходимо удалить воздух с помощью поршней-разделителей.

Наполнение трубопровода с пропуском поршня-разделителя производится при полностью открытой линейной запорной арматуре.

Давление в газопроводе поднимают наполнительными агрегатами до давления, максимально возможного по их техническим характеристикам, а далее опрессовочными агрегатами - до давления испытания.

Удаление воды после гидравлического испытания с последующей очисткой её и регулируемым возвратом в окружающую среду:

После гидравлического испытания из газопровода должна быть полностью удалена вода.

Для этого пропускают поршни-разделители под давлением сжатого воздуха или природного газа в два этапа:

    • предварительный - удаление основного объема воды поршнем-разделителем;
    • контрольный - окончательное удаление воды из трубопровода поршнем-разделителем.

Результаты удаления воды следует считать удовлетворительными, если впереди контрольного поршня-разделителя нет воды и он вышел не разрушенным. В противном случае необходимо дополнительно пропустить контрольный поршень-разделитель.

Скорость перемещения поршня-разделителя при удалении воды должна составлять не менее 5 км/ч.

Давление газа в начале участка определяется в зависимости от перепада высот по трассе, гидравлических потерь при движении воды и перепада давления на поршень.

Оптимальные размеры сливных патрубков определяют в зависимости от отношения длины к диаметру этого патрубка (табл.4.3.).

Таблица 4.3.

Отношение длины к диаметру сливного патрубка

> 1000

Диаметр сливного патрубка, мм

700-800


 

После гидравлического испытания участка газопровода запорная арматура на узле приема поршня-разделителя должна быть открыта только после полной готовности этого участка к удалению из него воды и получения извещения о начале движения поршня - разделителя из узла пуска. Это предотвращает образование пробок и снижает давление газа, необходимое для удаления воды.

Контроль за движением разделителей осуществляется по показаниям сигнализаторов, манометров, измеряющих давление в узлах пуска и приема поршней.

Вода, использованная при испытании, первоначально сливается в резервуар, очищается и только затем чистую воду сливают на местность.

Система очистки воды в резервуаре может предусматривает отстаивание воды до начала слива в водоем, сооружение котлована и слив воды из его срединного слоя для защиты от подсоса загрязнений со дна и с поверхности резервуара.

Сброс воды из резервуара-отстойника в реку  регулируется краном на сливном патрубке таким образом, чтобы:

    • исключить превышение уровня воды в реке выше допустимого;
    • обеспечить нормы предельно допустимых сбросов загрязняющих веществ с отработанными водами в реку.

 

4.3.6.  Врезка в существующий газопровод.

 

Огневые работы на линейной части газопроводов состоят из четырех основных этапов:

    1. вырезка технологических отверстий, люков с установкой ВГУ;
    2. освобождения ремонтного участка от газа;
    3. сварочно-монтажные работы;
    4. заварка технологических отверстий.

В местах вырезки технологических отверстий и на расстоянии не менее 100 мм от контура предполагаемого отверстия выполняется ультразвуковой контроль с целью определения толщины стенки.

Перед началом огневых работ должна быть выбрана схема вырезки и герметизации технологических отверстий. Технологические отверстия должны иметь форму овала (эллипса) и располагаться в верхней четверти газопровода со смещением от верхней образующей трубы     ± 200. Размеры отверстия не должны превышать 250х350 мм и не должны быть менее 100х150 мм, при этом ширина отверстия не должна превышать половину диаметра трубы. Разница между шириной и длиной отверстия должна быть не менее 50 мм. Отверстия должны располагаться не ближе 250 мм от продольного и 500 мм от кольцевого шва.

Вырезка технологических отверстий производится механическим способом (фрезой), либо газо-кислородной резкой вручную или с применением специальной оснастки под давлением газа в газопроводе в пределах 100-500 Па (10-50 мм в. ст.) при условии стабилизации давления газа после стравливания.

Пламя загорающегося газа при вырезке технологических отверстий и выполнении черновых резов следует гасить войлочной кошмой или асбестовым полотном, а линию реза по мере продвижения резака – замазывать мятой мокрой или бентонитовой глиной.

По окончании резки пламя горящего газа должно быть погашено полностью.

Информация о работе Система внутритрубной диагностики