поддержка
проекта:
разместите на своей странице нашу кнопку!И мы
разместим на нашей странице Вашу кнопку или ссылку. Заявку прислать на
e-mail
Статистика
Контроль строительных работ, испытания и приемка в эксплуатацию
магистральных трубопроводов
Контроль строительных работ при сооружении магистральных
трубопроводов имеет большое значение, так как своевременное и полное
выявление допущенных при проведении сварочно-монтажных и других видов
строительных работ дефектов позволяет принять меры к их устранению и к
повышению безаварийной работы магистральных трубопроводов.
Контроль строительных работ является многоэтапным и включает: проверку
труб, материалов и строительных конструкций; проверку подготовки труб и
строительных конструкций к монтажу; пооперационный контроль ведения
строительных и монтажных работ; контроль конечных результатов каждого
вида работ (монтажных сварных соединений, изоляционных покрытий на
трубопроводе и др.); испытания готовых участков магистрального
трубопровода. Рассмотрим кратко порядок и сущность контроля основных
видов строительных работ при сооружении магистральных трубопроводов-.
Контроль труб, поступивших с трубопрокатных заводов, начинают с проверки
наличия сертификата на каждую партию труб. Сертификат - это документ
(паспорт), удостоверяющий соответствие данной партии труб стандарту или
техническому условию, по которым поставляются трубы для магистральных
трубопроводов. В сертификате указывают химический состав трубной стали и
гарантируемые механические свойства и другие показатели. Применение труб
при отсутствии сертификата категорически запрещается. Трубы обязательно
подвергают внешнему осмотру для выявления недопустимых дефектов и обмеру
по торцам для выявления недопустимой овальности. Недопустимые дефекты
обычно указываются в нормативных документах и инструкциях. При
необходимости организуют исправление таких дефектов труб, как вмятины по
торцам труб.
Контроль сварочно-монтажных работ включает: проверку сварочных
материалов (электродов для ручной сварки, сварочных флюсов и проволоки),
качества подготовки труб к сварке, качества и точности сборки стыков
труб, режимов сварки, монтажных сварных соединений для выявления
недопустимых дефектов. Контроль сварочных материалов прежде всего
включает проверку наличия сертификатов и соответствие сварочных
материалов данным сертификата. Обязательно контролируется проведение
сушки сварочных электродов и флюса. При контроле подготовки труб к
сварке проверяют тщательность зачистки кромок и наличие необходимой
разделки и ее параметров (скос кромок, наличие притупления). Контроль
сборки стыков сводится к проверке размера и равномерности зазора в стыке
по периметру труб, отсутствия недопустимых смещений кромок свариваемых
труб. Контроль режимов сварки связан с соблюдением в процессе сварки
параметров режима сварки (силы тока, напряжения, числа слоев в шве,
правильности выполнения предварительного подогрева кромок труби др.).
Сварщики, работающие на сооружении магистральных трубопроводов, кроме
соответствующего квалификационного разряда (не ниже V) должны иметь
допуск к сварке монтажных стыков магистральных трубопроводов.
Особо следует остановиться на конечном контроле сварных стыковых
соединений магистральных трубопроводов неразрушающими физическими
методами. Цель такого контроля - выявление в сварных соединениях
недопустимых дефектов, таких, как трещины, непровары в корне шва,
скопления шлаковых включений и пор. Выявить эти скрытые дефекты
позволяет применение физических методов контроля, к которым относятся
просвечивание металла сварных соединений рентгеновскими лучами или
гамма-лучами искусственных радиоактивных изотопов, магнитографический
контроль, ультразвуковой контроль. При просвечивании сварных соединений
проникающим излучением (рентгеновским или гамма) степень поглощения
лучей различная в целом металле (бездефектном) и на участках с
дефектами. Если зафиксировать излучение после прохождения через металл
сварного соединения на рентгеновскую пленку, то в местах расположена
дефектов плотность почернения пленки будет выше! По конфигурации этого
почернения можно определить характер и вид дефекта, а по интенсивности
почернения относительный размер дефекта. При просвечивании стыков
магистральных трубопроводов малогабаритный рентгеновский аппарат или
контейнер с радиоактивным изотопом помещают внутри трубы, а
рентгеновскую пленку в мягком чехле из черной бумаги снаружи трубы по
периметру сварного соединения. После необходимой экспозиции пленку
обрабатывают в проявителе и закрепителе, высушивают и затем
расшифровывают. Каждый дефект как бы проектируется на пленке: трещины -
в виде тонкой извилистой линии, поры - в виде кружков различного
диаметра, шлаковые включения - в виде отдельных включений неправильной
формы, непровар в корне шва - в виде широкой линии и т.д.
Магнитографический контроль связан с наложением на участок сварного
соединения электромагнитного поля и прохождением через металл сварного
шва электромагнитных волн. При прохождении электромагнитных волн через
бездефектный участок металла шва искажения электромагнитных полей не
происходит. При наличии дефектов за счет взаимодействия с ними
происходит искажение магнитных полей. Если зафиксировать эти искажения
на ферромагнитной пленке, то можно обнаружить не только дефекты, но и
установить их характер и размеры. При магнитографическом методе контроля
на сварной стык по всему периметру сварного соединения накладывают и
закрепляют ферромагнитную пленку. Затем по периметру стыка вокруг трубы
перемещают намагничивающее устройство, создающее магнитные поля. В
местах расположения дефектов в сварном шве происходит искажение
магнитных полей и фиксация их на ферромагнитной пленке. Вторым этапом
магнитографического контроля является воспроизводство результатов
контроля (считывание ферромагнитной пленки). Пленку пропускают через
воспроизводящее устройство, на электронно-лучевой трубке которого при
наличии дефектов появляются всплески различной конфигурации. По
характеру этих всплесков и судят о наличии и характере дефектов в
сварном соединении. Магнитографический контроль по сравнению с
радиографическим (просвечиванием проникающим излучением) отличается
отсутствием радиационной опасности, но является менее точным в оценке
характера и размеров дефектов.
Ультразвуковой
Контроль основан на прохождении через металл сварного соединения и
взаимодействии с дефектами ультразвуковых волн. Источником
ультразвуковых колебаний (волн) служит специальный ультразвук0. вой
генератор. Ультразвуковые колебания вводятся в металл сварного
соединения через призматический искатель. При наличии в металле сварного
шва дефекта ультразвуковая волна отражается от дефекта (эхо-метод) и
улавливается искателем. Отраженная волна от искателя попадает в
ультразвуковой дефектоскоп и фиксируется на его экране.
Ультразвуковая
дефектоскопия требует тщательной зачистки m верхности сварного
соединения и покрытия его слоем масла для создания хорошего контакта с
искателем. Кроме того, ультразвуковой метод контроля обеспечивает
достаточно хорошую точность определения дефектов только при повышенной
толщине металла, подвергаемого контролю. Поэтому в практике контроля
сварных соединений магистральных трубопроводов ультразвуковая
дефектоскопия находит меньшее применение по сравнению с радиографическим
и магнитографическим методами. Объем контроля неразрушающими
(физическими) методами устанавливается различным для разных категорий
участков магистральных трубопроводов. Следует отметить, что сварные
соединения труб и арматуры, выполненные на заводах-поставщиках, контролю
в трассовых условиях не подвергаются. Стыки с обнаруженными
недопустимыми дефектами подлежат вырезке из нитки трубопровода с вваркой
вместо него катушки с обязательным повторным контролем сваренных стыков
физическими методами.
Контроль земляных работ связан с систематической проверкой правильности
профиля траншеи и ее глубины, соответствующей проектной. Контроль
изоляционно-укладочных работ заключается в проверке качества каждой
партии изоляционных материалов, качества нанесения изоляционных
покрытий, качества изоляции законченных строительством участков
трубопровода. Контроль качества нанесения изоляционных покрытий начинают
с непрерывного визуального осмотра качества очистки поверхности
трубопровода и нанесения слоя грунтовки. Грунтовка должна укладываться
ровным слоем без пропусков, подтеков, сгустков и пузырей. Сплошность
битумной изоляции проверяют визуально и специальным прибором -
дефектоскопом, а толщина ее проверяется не реже чем через 100 м
прибором-толщиномером. Прилипа^мость изоляции контролируют через каждые
500 м и в местах, вызывающих сомнение по качеству, адгезиометром или
вырезом треугольника на покрытии с проверкой его отслаивания вручную.
Сплошность изоляции из полимерных лент проверяют также дефектоскопом и
визуально. Следует отметить, что созданы компактные дефектоскопы
кольцевого типа, позволяющие достаточно быстро провести сквозную
проверку изоляционных покрытий на сплошность при последовательном
перемещении дефектоскопа вдоль оси трубопровода. Сплошность изоляции
законченного строительством и засыпанного трубопро0ОДа контролируют
специальными искателями повреждений и методом катодной поляризации.
Заключительными технологическими операциями перед сдачей магистрального
трубопровода в эксплуатацию являются очистка полости и испытания
трубопровода. Законченный строительством трубопровод в своей внутренней
полости засорен окалиной и каплями затвердевшего металла, попавшими в
процессе сварки, грязью, грунтом и т.д. Поэтому после окончания всех
работ проводят очистку полости трубопровода от посторонних предметов.
Очистку полости магистральных трубопроводов проводят двумя способами:
гидравлическим и пневматическим. Собственно процесс очистки осуществляют
специальными очистными поршнями или поршнями-разделителями, но при
гидравлическом способе поршни-разделители перемещают внутри трубопровода
потоком воды, а при пневматическом - потоком газа или воздуха под
некоторым давлением. Очистной поршень представляет собой корпус
цилиндрической формы, на периферийной части которого смонтированы
стальные очистные щетки и уплотнительные манжеты, не допускающие
перетока жидкости или воздуха через разделитель. Поршни-разделители
состоят из цилиндрического корпуса и упругих самоуплотняющихся
элементов, расположенных на корпусе. Гидравлический способ очистки
полости трубопроводов обычно применяют на трубопроводах, где
предусмотрено проектом гидравлическое испытание; так, вода, закачанная в
трубопровод для промывки, может быть использована и для испытания.
Очистку полости трубопроводов производят после опуска их в траншею и
засыпки грунтом. При гидравлическом способе очистки полости трубопровода
в начало испытуемого участка вводят поршень-разделитель. Затем через
патрубок с вентилем в трубопровод закачивают воду под давлением до 0,2
МПа. Вода перемещает поршень и очищает (промывает) полость трубопровода.
При пневматическом способе в качестве движущей силы поршня используют
поток воздуха или газа. Причем более безопасно вести очистку полости
воздухом. В этом случае примерно в центре участка трубопровода врезают
кран-разделитель. В левую от крана полость трубопровода (при закрытом
кране) через патрубок закачивают воздух под давлением от 0,6 до 1,2 МПа
(в зависимости от диаметра трубопровода) . Эту часть (секцию)
трубопровода используют в качестве ресивера. В правой от крана полости
трубопровода размещают очистной поршень. При достижении в левой полости
указанного давления открывают кран, и воздух из ресивера поступает под
давлением в правую полость трубопровода и с большой скоростью перемещает
поршень, очищая полость трубопровода. Очистной поршень вылетает из
очищаемого трубопровода на его конце. При продувке природным или
нефтяным газом возможно образование взрывоопасной смеси с воздухом,
находящимся в полости трубопровода. В связи с этим
перед началом продувки газом полость трубопровода освобождают от воздуха
путем его постепенного вытеснения газом, закачиваемым в трубопровод. По
мере закачки газа в конце продуваемого участка ведут непрерывный анализ
выходящей газовоздушной смеси на содержание кислорода. Очистку полости
газом, толкающим очистной поршень, можно начинать только при снижении
содержания кислорода в газовоздушной смеси не более 2 %. В остальном
очистка полости трубопровода газом не отличается от описанной очистки
воздухом. Участок трубопровода, используемый в качестве ресивера,
заполняют природным газом от параллельных действующих газопроводов или
от газовых промыслов (на начальных участках трубопровода).
Испытания готовых участков трубопровода проводят с целью проверки его
прочности избыточным давлением (внутренним) и на плотность для выявления
сквозных дефектов в трубопроводе под рабочим внутренним давлением.
Применяют гидравлическое или пневматическое испытание магистральных
трубопроводов. Более предпочтительным является гидравлическое испытание
водой, так как при этом лучше выявляются дефекты и меньше объем
возможных разрушений труб при испытании. Однако для проведения
гидравлических испытаний требуется большое количество воды и проведение
испытаний в зимнее время связано с большими затруднениями из-за
возможного замерзания воды. Как уже указано, испытания трубопроводов
включают испытания на прочность (первый этап) и испытания на
герметичность или на плотность (второй этап). Испытательное давление
рисп на первом этапе устанавливается выше рабочего давления рраб в
трубопроводе. В соответствии с нормативными документами (СНиП 111-42-80)
испытательное давление установлено в зависимости от категории участка
магистрального трубопровода. Так, для участков трубопроводов категории В
(переходы нефтепровода и нефтепродуктопроводов через крупные реки)
предусмотрены испытания в три этапа. На первом этапе после сварки плети
на площадке рисп = 1,25 рраб (обязательно гидравлическое испытание). На
втором этапе (после укладки в подводную траншею) рисп = 1,25 рраб- На
третьем этапе (совместно с прилегающими участками трубопровода) на
давление, установленное для категорий прилегающих участков. Для участков
категории I (подводные переходы газопроводов через крупные реки)
установлены такие же этапы испытаний и испытательные давления. Для
участков категорий II, III, IV (кроме особо оговоренных в СНиП случаев)
рИСп = Ы Рраб/ На втором этапе испытания (на герметичность или
плотность) во всех случаях рисп = рраб- Длительность первого этапа
испытания (на прочность) гидравлическим способом составляет 24 ч, а
пневматическим способом - 12 ч. Продолжительность второго этапа
испытания (на герметичность) - не менее 12 ч и определяется временем,
необходимым для тщательного осмотра всей испытуемой трассы трубопровода
с целью выявления утечек. При проведении гидравлических испытаний
трубопровод вначале заполняют водой с помощью насосных наполнительных
агрегатов. При этом из трубопровода должен полностью удаляться воздух.
После этого давление постепенно поднимают до испытательного с помощью
насосных опрессовочных агрегатов и выдерживают под этим давлением 24 ч.
При этом ведут контроль за изменением давления с помощью манометров.
Если падения давления не наблюдается и нет видимых разрушений, то
давление снижают до рабочего и проводят испытания на герметичность с
тщательным осмотром трассы трубопровода. При обнаружении утечек
испытания прекращают, трубопровод ремонтируют и вновь проводят испытания
на прочность и герметичность. Трубопровод считается выдержавшим
испытания, если за время испытания на прочность давление в трубопроводе
остается неизменным, а при проверке на герметичность не будут обнаружены
утечки. При пневматических испытаниях в качестве рабочего агента,
закачиваемого в трубопровод, используют воздух или природный газ, к
которому добавляют вещество с резким запахом (одорант) для облегчения
обнаружения утечек. Пневматические испытания обычно применяют для
газопроводов. При использовании для испытания газа необходимо принимать
все необходимые меры безопасности. При пневматических испытаниях воздух
подают в трубопровод с помощью компрессоров с большой подачей, а
природный газ - из параллельных ниток действующих газопроводов, а также
от промысловых установок на головных участках газопроводов. При
испытаниях давление газа или воздуха следует повышать плавно со
скоростью не более 0,3 МПа в час. При достижении в трубопроводе давления,
равного 0,3 Рисп< но не выше 2 МПа, подъем давления прекращают и
производят осмотр трассы трубопровода. Если при этом не будут обнаружены
разрушения, утечки воздуха или газа, то подъем давления в трубопроводе
повышают далее без перерывов. По достижении испытательного давления
трубопровод выдерживают при этом давлении 12 ч с контролем изменения
давления. Если не обнаруживается разрушений и снижение давления за 12 ч
не превышает 1 %, то снижают давление до Рраб и проводят испытания на
герметичность с обязательным осмотром трассы трубопровода. В остальном
методика испытаний аналогична гидравлическим.
Магистральный трубопровод, прошедший испытания, принимается рабочей, а
затем Государственной комиссией в эксплуатацию.
