Ремонт трубопроводов.
Характеристика неисправностей трубопроводов и способы их обнаружения
Трубопроводы испытывают воздействие транспортируемой среды. Различают два вида воздействий: химическое и механическое. Результатом химического воздействия является коррозионное разрушение. Коррозия особенно активно развивается там, где агрессивная среда имеет высокую температуру и движется с большей скоростью. Особенно, подвержены коррозии фланцевые и сварные соединения, повороты, переходы и тому подобные участки трубопровода.
Механических факторов воздействия, приводящих к разрушению трубопроводов несколько:
1. Износ трубопровода под воздействием сильной струи газа или жидкости – эрозия.
2. Вибрация трубопроводов, вызываемая неравномерной работой оборудования (насосов, компрессоров и т.д.), с которым они соединены. Вибрация приводит к разрушению сварных соединений, нарушению плотностей фланцевых и других разъёмных соединений, разрушению тепловой изоляции трубопроводов.
3. Периодический нагрев и охлаждение трубопровода, приводят к нарушению герметичности фланцевых соединений и пропуску продукта.
4. Нарушение технологического режима, вызывающие гидравлические удары. Например, запуск системы без предварительного слива жидкости, накопившейся за время остановки.
5. Местное замораживание трубопровода, также может привести к разрушению отдельных его участков и арматуры, установленной на нём.
6. Разрушение внутренних защитных покрытий приводит к местному разрушению трубопровода вследствие коррозии.
7. Забивка трубопроводов может произойти из-за постоянного отложения в разных его участках твёрдых частиц. Причина отложения низкая скорость движения потока.
8. Исправная работа технологического трубопровода во многом зависит от состояния его опор и подвесок. Не допустимы прогиб и провисание трубопроводов.
Эксплуатационные характеристики трубопроводов
Оборудование технологических установок связано в единую систему по средствам трубопроводов, по которым движутся жидкие, газовые и смешанные потоки.
Эксплуатационными характеристиками трубопроводов являются:
- температура
- коррозионная активность продуктов
- давление в трубопроводах
- наличие тепловой изоляции и специальных покрытий для защиты от износа внутренней и внешней среды.
*трубы одна от другой отличаются диаметром (условным проходом) и давлением.
Ревизия и ремонт
В процессе эксплуатации трубопроводы подвергаются износу. Состояние трубопроводов систематически проверяют и контролируют (ревизируют).
Существуют различные формы ревизии состояния трубопроводов:
1.«Сверление безопасности», при котором на участке трубопроводов, где износ более вероятен, до пуска их в эксплуатацию высверливают углубления. Остаточная толщина стенки должна быть достаточной для безопасной работы. Если есть утечка продукта, то это свидетельствует об износе трубопровода. При ППР их необходимо заменить, а временно отверстие закрывают хомутами.
2. Проверка труб переносными дефектоскопами, а так же стационарными датчиками, передающими показания на контрольную панель.
3. Ревизию трубопроводов, свободных от продуктов производства, обстукивают молотками и сквозной контрольной засверловкой. Иногда применяют рентгеноскопию.
О неплотностях трубопровода судят визуально, по запаху или изменению режима (давление в трубах, расход продукта и т.д.).
Все трубопроводы должны быть заземлены от остаточного напряжения.
Профилактические ремонты трубопроводов
Система ППР предусматривает проведение текущего и капитального ремонтов трубопроводов.
При текущем ремонте производят очистку и проверку технического состояния, а так же ремонт и замену быстро изнашивающихся деталей и узлов.
В период капитального ремонта тщательно осматривают и проверяют техническое состояние, а также ремонтируют все узлы и детали трубопровода. В процессе капитального ремонта часто выполняют работы по монтажу вновь прокладываемых трубопроводов.
Плановый ремонт включает в себя: смену участков линий до 20 % общей их протяжённости при текущем ремонте и 50% при капитальном. Проводят: гидравлическое и пневматическое испытания трубопроводов; проверку и ремонт всех опор и подвесок; сварку трещин; подварку швов и постановку хомутов; смену и ремонт компенсирующих устройств; устранение утечки через фланцевые соединения путем смены прокладок; ремонт фланцев; смену или ремонт крепёжных деталей; проверку и набивку сальниковых уплотнений арматуры; очистку трубопроводов от твёрдых отложений.
В межремонтный период, т. е. в период между плановыми ремонтами, ведётся мелкий ремонт, как например, подтяжка креплений, подтяжка сальников арматуры, смена прокладок на арматуре и трубопроводах, смена мелкой арматуры и т. д.
К внеплановому ремонту относятся также работы, которые выполняют при обнаружении таких дефектов, как разрыв сварных стыков; сквозное проржавление стенки трубы; выход из строя запорной арматуры; закупоривание трубопровода легкозастывающими продуктами и т. д.
Подготовка трубопровода к ремонту
1. Отключение участка трубопровода, которое необходимо ремонтировать;
2. Переход на запасную (байпас) линию с помощью запорной арматуры и заглушек.
3. Содержимое данного участка трубопровода дренируют, промывают, пропаривают, продувают воздухом или инертным газом. После чего берут пробу на анализ. Приступают к выполнению запланированных ремонтных работ.
Заглушка
Заглушка устанавливается на трубопроводах и аппаратах для надёжного разобщения их с другими системами на период нормальной эксплуатации, на время ремонта, а также на время производства других работ, требующих отключения отдельных участков от технологической схемы. Запрещается применять заглушки, устанавливаемые между фланцами, для разделения двух трубопроводов с различными средами, смешивание которых недопустимо.
Заглушки изготовляются из цельного листового металла с «хвостовиком». На «хвостовике» должны быть выбиты: клеймо ОТК, номер заглушки, Ду, Ру, материал заглушки. Например: ОТК-15-200-40-х5м, где клеймо ОТК РМЗ, 15- порядковый номер заглушки, 200- условный проход в мм, 40- условное давление в кгс/см2, х5м - материал заглушки.
Установка и снятие заглушек осуществляется только по указанию лица ответственного за работу (начальник участка, начальник установки). На установку и снятие заглушек ведётся «журнал заглушек».
Заглушки со стороны возможного поступления жидкости или газа должны быть поставлены на прокладках. Перед установкой заглушек, перед ремонтом аппаратуры и оборудования, должна быть составлена схема, в соответствии с которой они и устанавливаются. После окончания ремонтных работ все заглушки должны быть удалены. Снятие всех заглушек отмечается в дефектной ведомости начальником установки.
Испытание трубопроводов
Все технологические трубопроводы должны подвергаться испытанию на прочность и плотность перед пуском в эксплуатацию после монтажа и ремонта, связанного со сваркой, разборкой фланцевых соединений, после консервации.
Перед испытанием проводят наружный осмотр трубопроводов. Испытания бывают гидравлические и пневматические. Испытание должно проводиться только после того, как трубопровод будет полностью собран на постоянных опорах, смонтированы врезки, штуцеры, арматура, спускные линии и воздушники (вентили и краны), манометры должны быть проверены и опломбированы.
Гидравлические испытания трубопровода на прочность и плотность проводятся одновременно. Для испытания используется вода при Т от +5 до +40 градусов или другие некоррозионные, неядовитые, невзрывоопасные, невязкие жидкости (керосин, дизельное топливо и др.)
Величина испытательного давления должна быть равна:
Рисп.=1,25Рраб.
Для проверки прочности трубопровод выдерживается под испытательным давлением в течение 5 мин., после чего давление в нём снижается до рабочего. Для проверки плотности при рабочем давлении осуществляется осмотр трубопровода и обстукивание сварных швов молотком весом 1,5 кг.
Устранение обнаруженных в процессе осмотра дефектов (трещин, пор, неплотностей и пр.) должно производиться только после снижения давления до атмосферного. После устранения обнаруженных дефектов испытание должно быть проведено повторно. После гидравлического испытания все воздушники должны быть открыты и трубопровод должен быть освобождён от воды.
Пневматические испытания можно проводить на прочность и плотность. В зависимости от среды проводится воздухом или инертным газом. Трубопроводы, транспортируемые взрывоопасные среды испытывают только инертным газом. Пневматические испытания проводятся после гидравлических.
Замена гидравлических испытаний пневматическими возможна, если несущие строительные конструкции не рассчитаны на заполнение этого трубопровода водой, а так же если недопустимо наличие в трубопроводе остаточной влаги. Давление для пневматического испытания такое же, как и гидравлического.
Одним из основных документов, которым необходимо руководствоваться при проектировании, эксплуатации и ревизии трубопроводов, являются «Руководящие указания по эксплуатации, ревизии и ремонту технологических трубопроводов». Согласно этому документу трубопроводы в зависимости от уровня опасности подразделяются на пять групп: А, Б, В, Г, Д, а в зависимости от температуры и давления транспортируемой среды – на пять категорий: I, II, III, IV, V.
К группе А относятся продукты с токсичными свойствами (аммиак, сероводород, кислоты, бензол и др.).
К группе Б относятся горючие активные газы, а также легковоспламеняющиеся и горючие жидкости (пропан, этилен, метан, бензин, этиловый спирт, мазут, масла и др.).
К группе В относится перегретый водяной пар.
К группе Г относятся насыщенный водяной пар, горячая вода, конденсат.
К группе Д относятся негорючие газы, жидкости и пары (азот, воздух, щёлочи и др.).
Категории по рабочим параметрам (давлению и температуре) устанавливаются с учётом группы среды.
При прокладке трубопроводов необходимо учитывать факторы внешней среды, действующие на трубопровод и на транспортируемый продукт.