Что является мелкими дефектами трубопровода. Классификация повреждений и дефектов, обнаруженных на трубопроводах
Классификация дефектов труб. Все дефекты труб МГ можно разделить на следующие классы:
1. Отклонение оси трубы от проектного положения. 2. Нарушение формы поперечных сечений труб. 3. Дефекты стенки трубы и сварных соединений. К первому классу относятся: - всплывшие участки трубопровода; - арочные выбросы и выпучины; - провисы, просадки.
К всплывшим участкам относятся участки магистрального газопровода, потерявшие проектное положение оси в обводненном грунте с выходом на поверхность воды. Анализ и оценку несущей способности таких участков можно оценивать, используя рекомендации.
К арочным выбросам относятся участки магистрального газопровода, потерявшие в процессе эксплуатации проектное положение оси с выходом на дневную поверхность. По форме арочные выбросы подразделяются на симметричные и несимметричные (в виде одной полуволны синусоиды), на косогоре (со смещением оси в вертикальной плоскости) и типа «змейки» в горизонтальной плоскости (с двумя и более полуволнами). К выпучинам относятся участки трубы, выпучившиеся в результате морозного пучения грунтов, обычно при промерзании талых грунтов, вмещающих трубопровод.
Для анализа и оценки работоспособности таких участков необходимо использовать инструкции.
К провисам относятся оголенные участки трубы без опирания на грунт, возникающие, к примеру, в результате карстовых явлений или оттаивания вечномерзлых грунтов.
К просадкам относятся участки трубы на глинистых и лесовых грунтах, ось которых при повышении влажности выше определенного значения опускается ниже проектного уровня, или участки труб, проседающие при оттаивании вечномерзлых грунтов. Ко второму классу относятся: - овальность трубы; - вмятины; - гофры.
Овальность сечения - дефект геометрической формы сечения трубы (трубопровода), возникающий в результате превращения начального кольцевого сечения трубы в эллиптическое. Овальность сечений образуется при действии значительных внешних поперечных (радиальных) нагрузок на трубу (трубопровод). Овальность сечения определяется как отношение разности между максимальным Д и минимальным Д диаметрами в одном и том же сечении к номинальному диаметру. Оценка работоспособности такого участка определяется согласно Рекомендациям. Вмятина - местное изменение формы поверхности трубы, не сопровождающееся утонением стенки. Вмятина образуется в результате взаимодействия трубы с твердым телом, не имеющим острых кромок. Это взаимодействие может быть как статическим, так и динамическим.
Вмятина имеет, как правило, плавное сопряжение с остальной поверхностью трубы и поэтому не вызывает пиковой концентрации напряжений. В области вмятины имеются значительные остаточные изгибные (по толщине стенки трубы) пластические деформации. Эти деформации возникают как в поперечных, так и в продольных сечениях вмятины, но обычно максимальные их значения имеют место в поперечном (кольцевом) направлении.
Вмятина характеризуется поверхностными величиными (вдоль трубы и в кольцевом направлении) и глубиной.
При обследовании МГ рекомендуется обращать внимание на возможность наличия вмятины в зоне нижней образующей газопровода. Зона нижней образующей (5–6–7 часов) является наиболее подверженной образованию вмятин как в процессе сооружения, так и эксплуатации.
Гофр - поперечная складка на поверхности трубы. Характеризуется глубиной, которую обычно соизмеряют с толщиной стенки трубы.
Гофры обычно образуются при изоляционно-укладочных работах или при холодном изгибе труб. В редких случаях гофры могут образовываться в процессе эксплуатации МГ на углах поворота трассы при значительных перемещениях криволинейного участка МГ вследствие действия внутреннего давления и температуры и при прохождении трубопровода в слабонесущих грунтах.
К третьему классу относятся дефекты стенок труб металлургического происхождения и образовавшиеся при транспортировке, сооружении и эксплуатации МГ. Дефекты стенок труб металлургического происхождения: - расколы; - расслоения; - закаты; - плены; - рванины; - ликвация; - риски.
Трещины - узкий разрыв металла, направленный к поверхности стенки трубы под углом, близким к 90°. Могут быть сквозными и несквозными.
Расслоение - несплошность металла, ориентированная параллельно поверхности стенки трубы.
Закат - несплошность металла в направлении прокатки листа на значительной длине.
Плена - отслоение металла различной толщины и величины, вытянутое в направлении прокатки и соединенное с основным металлом одной стороной.
Рванина - раскрытый глубокий окисленный разрыв поверхности металла разнообразного очертания, расположенный поверх или под углом к направлению прокатки.
Ликвация - повышенное содержание неметаллических включений. Риска - продольная канавка, образовавшаяся в результате взаимодействия трубы с острыми выступами при прокатке (изготовлении) труб.
Дефекты стенок труб, образовавшиеся при транспортировке труб, сооружении и эксплуатации МГ: - утонения стенки трубы на значительной площади; - локальные повреждения стенки трубы как единичные, так и групповые; - линейно-протяженные дефекты. Утонение стенки трубы на значительной площади обычно вызывается сплошной (равномерной или неравномерной) коррозией трубопровода. Критерием именно такого повреждения является то, что максимальные напряжения в ослабленной зоне не зависят от поверхностных размеров дефекта, а определяются только в зависимости от минимальной толщины стенки в зоне утонения.
В дефектах типа утонений практически отсутствуют пиковые концентрации напряжений.
Локальное повреждение стенки трубы - это дефект стенки с присущими величиными, сопоставимыми с ее толщиной (но не более 5 толщин). К этим повреждениям относится питтинговая коррозия, каверны различного происхождения, забоины.
Линейно-протяженные дефекты - относительно длинные поверхностные повреждения стенок труб, у которых один размер -длина во много раз превышает два других - ширину и глубину. К линейно-протяженным дефектам относятся: - царапины; - задиры.
Царапины - дефект, поперечное сечение того имеет треугольную или трапецевидную форму малой ширины.
Задир - отличается от царапины несколько большей шириной и зазубренными краями.
Происхождение этих дефектов имеет механический характер. Прочность газопровода с подобными дефектами определяется степенью концентрации напряжений в сечении дефекта. Линейно-протяженные дефекты дополнительно характеризуются углом между направлением дефекта и образующей трубопровода. Чем этот угол меньше, тем опаснее дефект. Указанная классификация является качественной, а количественные оценки и расчеты опасности дефектов представлены в специально разработанных методиках по классам дефектов.
а – дефект на трубе; б – механическая обработка дефекта; в – схема изложения сварных швов; 1 – наплавочный слой; 2 – заполняющие слои; 3 – контурный шов;
4 – облицовочный шов.
Ремонту сваркой подлежат трубы, имеющие отдельно расположенные единичные дефекты, которыми считаются дефекты, имеющие расстояние между собой:
ü не менее 300 мм при максимальном размере дефекта менее или равном 35 мм;
ü не менее 500 мм при максимальном размере дефекта от 35 до 60 мм.
При этом количество дефектов на один погонный метртрубы не должно превышать двух.
Ремонту сваркой не подлежат следующие дефекты на трубах:
ü дефекты, размеры которых превышают значения, приведены в табл. 9.7; коррозионные каверны и
ü раковины, расположенные на соединительных узлах и деталях;
ü дефекты, расположенные на расстоянии менее 300мм от продольных и кольцевых сварных швов;
ü дефекты, имеющие трещины или видимое расслоение металла, а также расположенные на вмятинах. Заварка дефектов на трубах выполняется ручной электродуговой сваркой электродами основного типа.
Перед заваркой дефект обрабатывается механическим способом (шлифовальной машинкой или фрезой) с целью (рис. 9.9.б):
· получения формы кратера, обеспечивающего равномерное и качественное положение металла;
· полного удаления продуктов коррозии и возможных поверхностных микротрещин.
Прилегающие к кратеру участки зачищаются до металлического блеска на ширину не менее 15 мм с предварительным удалением остатков изоляционного покрытия, ржавчины, грязи, масляных пятен.
Подогрев металла труб перед сваркой устанавливается согласно табл. 9.8.
Таблица 9.8
Предварительный подогрев металла труб
Подогрев труб осуществляется, как правило, электрическими или газовыми нагревателями. Контроль температуры выполняется приборами типа ТП-1.
Заварка дефектов труб с пределом прочности от 42 до 55 кгс/мм 2 производится с использованием электродов марок УОНИ 13/55, «Гарант», LВ52A(И) диаметром 2,5¸4,0 мм, заварка дефектов труб с пределом прочности 55-57 кгс/мм 2 – электродами марок «Шварц 3К», ВСФ-60 или аналогичных.
Наплавка металла на дефект включает: первый наплавочный слой, заполняющие слои, контурный шов, облицовочный шов (рис. 9.9.в). Первый наплавочный слой и контурный шов выполняются электродами диаметром 2,5¸3,25 мм, заполняющие и облицовочный – электродами диаметром 3,0¸4,0 мм на сварочных режимах, приведенных в табл. 9.9.
Таблица 9.9
Режим заварки дефектов
При заварке дефектов количество направляемых слоев должно составлять не менее двух (без учета контурного слоя шва). Сварка выполняется валиками шириной не более 20мм с взаимным перекрытием не менее3 мм. Контурный слой шва выполняется с колебаниями перпендикулярно к граничной линии (рис. 9.9.г), при этом ширина данного шва , составляет от 8 до 14 мм. Сварные швы накладываются плотно с мелкой чешуйчатостью (0,5¸0,7 мм), что обеспечивает плавный переход к основному металлу трубы.
 |
После завершения заварки дефектного участка трубы наружная поверхность наплавки обрабатывается механическим методом, при этом поверхность должна быть ровной, без видимой чешуйчатости, усиление – равномерным по всей площади. Высота усиления должна находиться в пределах от 0,7 до 1,5мм (рис. 9.10) и контролироваться с помощью индикатора.
Рис. 9.10. Механическая обработка наплавленного участка
Таким образом, производится сварка (заварка) одиночных каверн.
Групповыми кавернами считается скопление каверн не менее 10 на 100 см 2 поверхности трубы.
При диаметре и глубине групповых каверн, заметно ослабляющих стенку трубы, часть стенки трубы с кавернами вырезается и на ее место вваривается заплатка заподлицо с поверхностью трубы, .
Заплатка для вварки заподлицо с поверхностью труб изготавливается овальной формы из труб с толщиной стенок, равной толщине стенок ремонтируемого газопровода, из стали той же марки или с такими же физико-механическими характеристиками. Размеры заплат должны быть шириной не более 250мм (по кольцу трубы), но не более половины диаметра трубы, и длиной не более 350 мм (по оси). Минимальный размер заплат: ширина – 100 мм, длина – 150 мм (по тем же направлениям). Во всех случаях между длиной и шириной заплаты должна быть разница в пределах 50¸100 мм.
Размеры ввариваемых заплат при ремонте газопроводов различных диаметров приведены в табл. 9.10.
Таблица 9.10
Размеры ввариваемых заплат
Края ввариваемых заплат обрезаются со скосом кромок. Отверстие в трубе вырезается по форме заплаты также со скосом кромок. На кромках заплаты и отверстия делается притупление. Для обеспечения полного провара заплаты ввариваются с подкладными кольцами (рис. 9.11.а).
Подкладное кольцо изготавливается из листовой стали толщиной 3¸4 мм и шириной 20¸30 мм и приваривается к заплатке с внутренней стороны так, чтобы его края выступали за края заплаты на 10¸12 мм. Зазор между кромками заплаты и трубы для обеспечения провара должен составлять 2¸5 мм. Заплата заваривается электродами типа УОНИ 13/55. При толщине заплаты до 12 мм сварной шов заваривается в три слоя. Корень шва выполняется электродами диаметром 3 мм, последующие слои – электродами диаметром 3¸4 мм. Сварка выполняется обратно – ступенчатым швом по всему периметру заплаты в три-четыре ступени (рис. 9.11.б). Для прижатия заплаты к трубе на время прихватки используются устанавливаемым над отверстием приспособлением, представляющим собой П-образную скобу с винтом посередине, снабженным захватным устройством. На заплате для этого также приваривается маленькая скоба.
Рис. 9.12. Схема расположения надрезов и заплат:
А =В =С =500 мм; D =1500 мм; L =9360 мм
расстояние между концентраторами по периметру – 200 мм
Для исследований была отобрана труба диаметром 820 и толщиной стенки 9 мм, изготовленная из стали 19Г и находившаяся в эксплуатации 27 лет, со следующими характеристиками:
ü продольные напряжения s т = 407 МПа, s вр =555 МПа;
ü поперечные напряжения s т = 456 МПа, s вр = 557 МПа.
На наружную поверхность трубы было нанесено 5 одинаковых надрезов: с длиной – 200; глубиной – 3,5 и шириной 3 мм. Схема нанесения надрезов показана на рис. 9.12.
Для приближения к условиям эксплуатации трубу подвергли гидравлическим испытаниям в циклическом режиме. Размах циклов составлял: P min = 2,0 МПа; P max = 4,0 МПа.
Анализ состояния трубы проводился поэтапно после выдержки под нагрузкой в 200 циклов.
Надрез №5 был заверен до начала испытаний последовательно на каждом этапе заваривался один надрез, вырезалось окно размером 150´200 мм и вваривалась заплата. После 600 циклов были заварены четыре надреза (№№ 2,3,4,5) и вварены заплаты №№ 6,7,8. Затем трубу подвергли нагрузке в 5000 циклов, после чего надрез №1 был вырезан и вместо него была вварена заплата. Последовательность ремонта надрезов и вварки заплат приведена в табл. 9.11.
При изготовлении изделий и сварных конструкций возникают технологические дефекты: состава материала (включения, охрупчивающие примеси и т.д.); плавки и изготовления заготовок (пористость, усадочные раковины, неметаллические включения, закаты, расслоения); механической обработки (ожоги, продиры, заусенцы, риски, трещины, прорезы, избыточная локальная пластическая деформация); сварки (трещины, непровары, поры, подрезы, остаточные сварочные напряжения, изменение структуры зоны термического влияния основного материала и т.д..); термической обработки (перегрев, закалочные трещины, обезуглероживание, избыточные остаточные аустениты и др.); обработки поверхностей (химическая диффузия, водородное охрупчивание, снижение механических свойств и др.); сборки (риски, задиры, смещения кромок свариваемых деталей, несоответствие размеров деталей и др.). Механические, химико-термические воздействия на материалы конструкций во время обработки и сварки вызывают изменения предела прочности, сопротивления хрупкому разрушению, коррозионной стойкости и др. Основными эксплуатационными причинами отказов и повреждений являются: дефекты; нарушение условий эксплуатации; коррозия; износ; наличие перегрузок и непредвиденных нагрузок; неправильное техническое обслуживание и т. д.Система НК направлена на поиск дефектов, которые могут быть обусловлены нарушением сплошности материалов и деталей, неоднородностью состава материала: наличием включений, изменением химического состава, наличием других фаз материала, отличных от основной фазы, отклонением размеров и физико-механических характеристик от номинальных значений, нарушениями формы и другими причинами.
По влиянию на напряженно - деформированное состояние конструкций дефекты подразделяют на два класса:
· классические дефекты - дефекты, имеющие конечный (ненулевой) радиус закругления в вершине ρ. Основным параметром, характеризующим уровень концентрации напряжений таких дефектов, является теоретический коэффициент концентрации напряжений α σ ;
· трещиноподобные дефекты - дефекты, имеющие острую вершину (с практически нулевым радиусом ρ). Основным параметром, характеризующим уровень концентрации напряжений таких дефектов, является коэффициент интенсивности напряжений К IC .
Для учета данной классификации все дефекты, выявленные при НК, по своим геометрическим параметрам подразделяются на плоскостные и объемные.
Независимо от типа дефектов их разделяют на три вида:
· критические, когда при наличии дефекта использовать продукцию по назначению невозможно или недопустимо (небезопасно);
· значительные, оказывающие существенное влияние на использование продукции и на ее долговечность, но не являющиеся критическими;
· малозначительные, практически не влияющие на использование продукции по назначению и на ее долговечность.
Вид дефекта, в отличие от типа, характеризует степень его влияния на и безопасность использования продукции с учетом ее назначения, т. е. потенциальную опасность рассматриваемого дефекта. Очевидно, что дефект одного и того же типа и размера может принадлежать к дефектам различного вида в зависимости от условий и режимов эксплуатации продукции.
По происхождению дефекты изделий подразделяют на производственно-технологические (металлургические, возникающие при отливке и прокатке, технологические, возникающие при изготовлении, сварке, резке, пайке, клепке, склеивании, механической, термической или химической обработке); эксплуатационные (возникающие после некоторой наработки изделия в результате усталости материала, коррозии металла, изнашивания трущихся частей, а также неправильной эксплуатации и технического обслуживания) и конструктивные дефекты, являющиеся следствием несовершенства конструкции из-за ошибок конструктора.
С точки зрения ремонтопригодности выявляемые при обследовании трубопроводов и других конструкций дефекты подразделяются на: исправимые - устранение которых технически возможно и экономически целесообразно; неисправимые - устранение которых связано со значительными затратами или невозможно.
Наиболее типичные для стальных трубопроводов дефекты, повреждения и несовершенства конструкции, выявляемые при диагностировании, по характеру их появления могут быть подразделены на две основные группы: технологические - дефекты, возникающие в результате строительно-монтажных и ремонтных работ; эксплуатационные - дефекты, возникающие в процессе эксплуатации после некоторой наработки.
Технологические дефекты являются концентраторами напряжений и при длительной эксплуатации могут переходить в трещины и благоприятствовать усилению коррозии стенки трубопроводов.
С целью выбора оптимальных методов и параметров контроля производится классификация дефектов по различным признакам: по размерам дефектов, по их количеству и форме, по месту расположения дефектов в контролируемом объекте, ориентации и т.д.
Размеры дефектов могут изменяться от долей миллиметров до сколь угодно большой величины. Практически размеры дефектов лежат в пределах 0,01 мм - 1 см.
Минимально допустимые размеры несплошностей определяют выбор технологии и параметров НК.
При количественной классификации дефектов различают три случая: одиночные дефекты, групповые (множественные) дефекты, сплошные дефекты (обычно в виде газовых пузырей и шлаковых включений в металлах).
При классификации дефектов по форме различают три основных случая: дефекты правильной формы, овальные, близкие к цилиндрической или сферической форме, без острых краёв; дефекты чечевицеобразной формы, с острыми краями; дефекты произвольной, неопределённой формы, с острыми краями - трещины, разрывы, посторонние включения.
Форма дефекта определяет его опасность с точки зрения разрушения конструкции. Дефекты правильной формы, без острых краёв, наименее опасны, т.к. вокруг них не происходит концентрации напряжений. Дефекты с острыми краями являются концентраторами напряжений. Эти дефекты увеличиваются в процессе эксплуатации изделия по линиям концентрации механических напряжений, что, в свою очередь, приводит к разрушению изделия.
При классификации дефектов по положению различают четыре случая:
· поверхностные дефекты, расположенные на поверхности материала, полуфабриката или изделия, - это трещины, вмятины, посторонние включения;
· подповерхностные дефекты - это дефекты, расположенные под поверхностью контролируемого изделия, но вблизи самой поверхности;
· объёмные дефекты - это дефекты, расположенные внутри изделия;
· сквозные дефекты - это наличие фосфовидных и нитридных включений и прослоек.
По форме поперечного сечения сквозные дефекты бывают круглые (поры, свищи, шлаковые включения) и щелевидные (трещины, непровары, дефекты структуры, несплошности в местах расположения оксидных и других включений и прослоек).
По величине эффективного диаметра (для дефектов округлого сечения) или ширине раскрытия (для щелей, трещин) сквозные дефекты подразделяются на обыкновенные (>0,5 мм), макрокапиллярные (0,5 - 10 -4 мм) и микрокапиллярные (больше 2·10 -4 мм).
По характеру внутренней поверхности сквозные дефекты подразделяются на гладкие и шероховатые. Относительно гладкой является внутренняя поверхность шлаковых каналов. Внутренняя поверхность трещин, непроваров и вторичных поровых каналов, как правило, шероховатая.
Ориентация дефекта влияет как на выбор метода контроля, так и на его параметры.
Опасность влияния дефектов на работоспособность зависит от их вида, типа и количества. Классификация возможных дефектов в изделии позволяет правильно выбрать метод и средства контроля.
Следует отметить, что принятые в руководящей документации нормы отбраковки по результатам НК не гарантируют, что наличие в объекте дефектов с размерами, превышающими допустимые, приводит к критическому снижению работоспособности в процессе эксплуатации. Это связано с тем, что применяемые технологии РК не позволяют уверенно установить тип дефекта и определить его характеристики (кривизна несплошности на всей ее поверхности, глубина залегания, ориентация несплошности в объекте контроля), без чего не удается достичь приемлемой достоверности прочностных расчетов.
Нормирование максимальных размеров дефектов, обнаруженных при НК, имеет смысл только для конкретного объекта (участка объекта) контроля и установленных режимов его эксплуатации, а результаты НК без существенных допущений нецелесообразно связывать с надежностью объекта контроля. В общем случае нормы отбраковки необходимо рассматривать как способ поддержания технологической дисциплины в условиях конкретного производства.
Для оценки влияния дефектов на механические и эксплуатционные свойства объекта контроля используют разрушающие испытания. Эти испытания проводят на сварных образцах, вырезаемых из самого объекта контроля или из специально сваренных контрольных соединений, выполненных в соответствии с требованиями и технологией на сварку изделия в условиях, соответствующих сварке. Целью этих испытаний являются:
· оценка прочности и надежности сварных соединений и конструкций;
· оценка качества основного и сварочного материалов; оценка правильности выбранной технологии; оценка квалификации сварщиков.
Свойства сварного соединения сопоставляют со свойствами основного металла. Результаты считаются неудовлетворительными, если они не соответствуют заданному регламентированному уровню.
Основными испытаниями являются механические испытания по ГОСТ 6996-66, который предусматривает следующие виды испытаний сварных соединений и металла шва:
· испытание сварного соединения в целом и металла различных участков сварного соединения (наплавленного металла, зоны термического влияния, основного металла) на статическое (кратковременное) растяжение, статический изгиб, ударный изгиб (на надрезанных образцах), на стойкость против механического старения;
· измерение твердости металла различных участков сварного соединения и наплавленного металла.
Контрольные образцы для механических испытаний выполняют определенных размеров в соответствии со станартами на определенный вид испытания.
Испытаниями на статическое растяжение определяют прочность сварных соединений. Испытаниями на статический изгиб определяют пластичность соединения по величине угла изгиба до образования первой трещины в растянутой зоне. Испытания на статический изгиб проводят на образцах с продольными и поперечными швами со снятым усилением шва заподлицо с основным металлом. Испытаниями на ударный изгиб, а также ударный разрыв, определяют ударную вязкость сварного соединения.
По результатам определения твердости судят о структурных изменениях и степени упрочения (охрупчивания) металла в результате охлаждения после сварки.
Любой дефект при определенных условиях может инициировать отказ отдельного элемента или всей конструкции. Основной металл и сварные соединения ТП содержат множество различных дефектов, возникающих в процессе изготовления труб, их транспортировки и монтажа на строительной площадке, при эксплуатации и ремонте трубопровода. Так как большинство дефектов имеют макроскопические размеры, они хорошо выявляются современными средствами и технологиями НК.
6) разнотолщинность листов;
Рассмотрим подробную классификацию дефектов стенки МТ с описанием, характеристикой и причиной появления дефекта (табл.2.). а) дефекты механического происхождения; б) дефекты коррозионного происхождения; в) технологические дефекты; г) дефекты сварки (табл.2).
Дефекты стенки трубы В данной классификации дефекты стенки трубы группируются по видам: а) б) в) г)
Перечень опасных участков магистральных трубопроводов.
Степень опасности каждого участка т\п зависит от изменения его проектного положения, наличия дефектов в стенке труб и формы их сечения, нарушения состояния изоляции т\п и систем ЭХЗ. На основании рез-тов изучения тех.документации и натурного обследования т\п д.составляться перечень потенциально опасных участков, к кот.относят:
1. участки имеющие сложную конфигурацию,
2. участки примыкающие к площадочным сооружениям со стороны высокого давления,
3. пересечение с искусственными сооружениями и препятствиями,
4. подводные переходы,
5. учаскти пересечения с др. т\п-ми
6.участки с высоким уровнем грунтовых вод,
7. участки на которых имели место отказы сопровождающиеся разрушением трубопровода.
8. участки расположенные в ВМГ,
9. участки с температурой перекачиваемого продукта ниже 0°.
пересечения водотоков и водоемов (реки, водохранилища, каналы и др.);
участки, проложенные надземно;
Отводы от магистрального трубопровода.
Линейная запорная арматура, включая вантузы, площадки и укрытия.
Узлы и оборудование для пропуска внутритрубных очистных и дефектоскопических средств.
Узлы редуцирования давления.
Подготовка ТП к пропуску внутритрубных дефектоскопических снарядов. Требования к геометрии ТП и очистке внутренней поверхности.
Подготовка газопровода к пропуску внутритрубных инспекционных снарядов требует проведения ряда организационных и технических мероприятий, выполнение которых позволит произвести запуск и прием внутритрубного инспекционного снаряда, обеспечит безопасное движение его внутри трубы и получение наиболее достоверных данных о состоянии линейной части трубопровода.
Очистку трубопровода от грязи, металлических и посторонних предметов.
Установление реального минимального проходного сечения трубопровода путем пропуска снаряда-калибра.
Устранение крутоизогнутых колен, имеющих радиус изгиба менее преодолеваемого используемыми Исполнителем внутритрубными снарядами, и мест критического сужения проходного сечения трубы; минимальный радиус изгиба и минимальное сужение, позволяющее использовать применяемые для инспектирования внутритрубные инспекционные снаряды, определяются их конкретным типом и оговариваются при заключении договора на диагностическое обследование.
Проведение ревизии надземных переходов и их опор и при необходимости их усиление.
Проведение обследования трассы на наличие утечек и устранение их до начала работы по пропуску внутритрубных инспекционных снарядов.
Определение необходимого количества и мест расстановки шурфуемых или нешурфуемых маркеров, которые должны быть расставлены вдоль трассы газопровода строго над осью трубы.
Для пропуска внутритрубных снарядов устанавливается камера пуска приема размером который позволяет размещать наибольшие снаряды. Для пропуска дефектоскопа min r изгиба т\п должен быть равен 3D т\п. Min скорость потока перекачиваемой жидкости 3 м/с.
Задвижки должны быть полнопроходными с конструктивным входом и выходом. Перед пуском снаряда необходимо проверить открытие всех задвижек.
Обратные клапаны должны быть разработаны с учетом своевременного прохождения снаряда. Идеальный вариант – использование клапанов имеющих истройство для захвата тарелки во время прохождения снаряда. Перед запуском дефектоскопа в т\п необходимо провести подготовительные работы: 1. выявить возможные зоны сужения т\п и устранить их, 2. очистить полость трубопровода от загрязнений особенно от парафина и предметов застрявших в задвижках,
3. пропустить прибор для измерения геометрии т\п обеспечивающий выявление таких повреждений как вмятина и гофр. Участок т\п по которому будет проходить дефектоскоп должен быть отсечен от отводов резервных ниток,
4. необходимо проверить состояние камеры пуска приема скребка,
5. очистку т\п необходимо провести с качеством 1 кг парафина на 100 км т\п.
Классификация дефектов трубопроводов.
Дефекты металла и стенки трубы различного происхождения, к ним относятся:
1) внутренние дефекты – внутренние разрывы, расслоения, растрескивания (трещины), грубозернистость структуры;
2) наружные дефекты проката (металлические дефекты) – закаты, оксиды, пленка, корочка (окалина), пережог, пористость, усадочные раковины;
3) коррозия – атмосферная, межкристаллическая, поверхностная, газовая;
4) металлургические дефекты сварного шва;
5) механические повреждения поверхности;
6) разнотолщинность листов;
7) разностенность: прессовых, тянутых профилей – в поперечном направлении; труб сварных – в продольном направлении.
Дефекты стенки трубы В данной классификации дефекты стенки трубы группируются по видам: а) дефекты механического происхождения (царапины, риски, надрезы); б) дефекты коррозионного происхождения (1сплошная коррозия: равномерная, неравномерная; 2местная: точечная, пятнами, язвы; 3питтинговая коррозия; 4межкристаллическая)в) технологические дефекты (Трещины, расслоения, рванины, закаты, клепы); г) дефекты сварки (1.брызги, капли застывшего металла;2. прижог, законтачивание; 3. дефекты в кольцевых и продольных сварочных соединниях).
1.3 Классификация дефектов
Дефект - это любое несоответствие регламентированным нормам. Главной причиной появления дефектов является отклонение рабочего параметра от нормативного значения, обоснованного допуском.
Классы дефектов.
К первому классу относятся:
Всплывшие участки трубопровода (участки магистрального газопровода, потерявшие проектное положение оси в обводнённом грунте с выходом на поверхность воды);
Арочные выбросы (участки магистрального газопровода, потерявшие в процессе эксплуатации проектное положение оси с выходом на дневную поверхность);
Выпучины (участки трубы, выпучившиеся в результате морозного пучения грунтов, обычно при промерзании талых грунтов, вмещающих трубопровод):
а) симметричные;
б) несимметричные (в виде одной полуволны синусоиды);
в) типа "змейка" в горизонтальной плоскости (с двумя и более полуволнами);
Провисы (оголённые участки трубы без опирания на грунт, возникающие, к примеру, в результате карстовых явлений или оттаивания вечномёрзлых грунтов);
Просадки (участки трубы, проседающие при оттаивании вечномёрзлых грунтов).
Ко второму классу относятся:
Овальность трубы (дефекты геометрической формы сечения трубопровода, возникающий в результате превращения начального кольцевого сечения трубы в эллиптическое);
Вмятина (местное изменение формы поверхности трубы, не сопровождающееся утонением стенки);
Гофры (поперечная складка на поверхности трубы, характеризуется глубиной, которую обычно соизмеряют с толщиной стенки трубы).
К третьему классу относятся дефекты стенок труб металлургического происхождения и образовавшиеся при транспортировке, сооружений и эксплуатации магистрального газопровода:
Расслоения;
Закаты (несплошность металла в направлении прокатки листа на значительной длине);
Плены (отслоение металла различной толщины и величины, вытянутое в направлении прокатки);
Рванины (раскрытый глубокий окисленный разрыв поверхности металла разнообразного очертания);
Ликвация (повышенное содержание неметаллических включений);
Риска (продольная канавка, образовавшаяся при прокатке труб).
Дефекты стенок труб, образовавшиеся при транспортировке труб, сооружений и эксплуатаций магистрального газопровода:
Утонения стенки трубы на значительной площади;
Локальные повреждения стенки трубы как единичные, так и групповые;
Линейно-протяжные дефекты:
а) царапины;
б) задиры.
Причины возникновения дефектов труб.
Существующая технология прокатки металла, технология непрерывной разливки стали на отдельных металлургических заводах является одной из причин изготовления некачественных труб.
На трубных заводах входной контроль сырья несовершенен или полностью отсутствует - дефекты сырья становятся дефектами труб.
При очистке трубопроводов скребками-резцами возникают дефекты пластической деформации локальных участков поверхности трубы - подрезы.
Дефект сварного соединения - это отклонения разного рода от установленных норм и технических требований, которые уменьшают прочность и эксплуатационную надежность сварных соединений и могут привести к разрушению всей конструкции.
Наплывы - чаще всего образуются при сварке горизонтальными швами вертикальных поверхностей, в результате натекания жидкого металла на кромки холодного основного металла. Они могут быть местными (в виде отдельных застывших капель) или протяженными вдоль шва.
Подрезы - представляют собой углубления, образующиеся в основном металле вдоль края шва.
Прожоги - это проплавление основного или наплавленного металла с возможным образованием сквозных отверстий.
Незаваренные кратеры - образуются при резком обрыве дуги в конце сварки.
Оценка степени опасности дефектов.
Степень опасности дефектов следует оценивать по критериям статической и динамической устойчивости продуктопроводов. По критерию статической устойчивости следует оценивать опасность классических деффектов, классифицируемых как потеря металла.
По критерию динамической устойчивости следует оценивать опасность дефектов, классифицируемых как локальные концентраторы напряжений в основном металле при повторно-статическом нагружении трубопровода внутренним давлением.
Принятие решения о степени опасности дефекта базируется на заключении о характере, местоположении и размерах, а также на представлениях физики прочности об опасности дефекта такого рода. При этом должна учитываться вероятность правильной классификации дефекта, точность определения его размеров и координат. В случае недостаточной достоверности или точности результатов необходимо осуществить повторный контроль, причем, возможно, другими методами, например, радиографическим, вихретоковым.
Восстановление винтов диспергатора
Для винта диспергатора, работающего в условиях быстродвижущейся коррозионно-активной среды...
Гильотинные ножницы с нижним резом
Дефекты сварных швов и соединений, выполненных сваркой плавлением, возникают из-за нарушения требований нормативных документов к подготовке, сборке и сварке соединяемых узлов...
Дефекты при выполнении сварки
Каждый производственный процесс предполагает определённые отклонения от требований технических норм. Если такие отклонения выходят за пределы установленных допусков для конкретного изделия - это брак, дефект, который должен быть устранён...
Дефекты сварочных соединений
Внешние дефекты Искажение размеров и формы швов; швы имеют завышенные или заниженные размеры...
Дефекты сварочных соединений
Все дефекты сварного шва подлежат обязательному устранению, а если это невозможно, сварное изделие бракуется...
Простейшими точечными дефектами являются вакансии (узлы, из которых удалены атомы) и межузельные атомы (рис.2.1). К точечным дефектам в одноатомных кристаллах следует также отнести примесные атомы различных сортов...
Изменение свойств дислокаций при деформации металлов
В плотноупакованных структурах, в частности в большинстве истинных металлов, в кристаллизующихся в ГЦК или ОЦК решетках, основной механизм диффузионной миграции - вакансионный. В этом механизме элементарный скачок атома...
Изменение свойств дислокаций при деформации металлов
Вакансии образуются: а) в результате флуктуаций энергии при хаотичном тепловом движении атомов; б) при пластической деформации; в) при ядерном облучении металлов, а также при других процессов. Рис. 2.5...
Особенности работы поворотной цапфы машины, ее конструктивные и технологические особенности
К наиболее часто встречаемым дефектам цапфы относится обломы и трещины разной природы возникновения. При возникновении подобного дефекта восстановление цапфы зачастую невозможно из-за его конструктивных особенностей. Как правило...
Проект цеха точного литья производительностью 500 тонн в год
Исправлять дефекты целесообразно если затраты на исправление забракованной отливки меньше стоимость её изготовления вновь. Наружные раковины могут быть заварены. Заварку следует производить методом электросварки...
Проектирование технологического процесса восстановления головки блока цилиндров
Таблица 3 Технические условия на дефектацию и сортировку детали № Наименование дефектов Способ установления дефекта Размеры Заклю- чение Номиналь- ный Допустимый без ремонта 1 Трещина в рубашке...
Способы определения дефектов механизмов и деталей в процессе эксплуатации. Выбор метода ремонта
Обязательным условием ремонта является объективная запись состояния машины в журнале, где регистрируются все работы, выполняемые в период технического обслуживания, с описанием всех изложенных сборочных единиц и деталей, неполадок...
Стойкость изложниц в условиях их эксплуатации на комбинате "Криворожсталь"
В результате научных исследований появились новые резервы повышения стойкости изложниц, особенно против образования трещин. Обнадеживающие результаты получены при эксплуатации изложниц (в том числе и крупных) из чугуна...
Устройство, назначение и принцип действия бурового насоса УНБ–600
Диагностику возможных неисправностей в работе насоса и способы их устранения проводить в соответствии с таблицей 1. Таблица 1...