В даний час, коли діагностика сучасними методами виявляє безліч критичних дефектів, а темпи і вартість будівництва нових комунікацій не дозволяють їх власникам своєчасно замінювати вичерпали ресурс ділянки, особливо гостро постає питання про недорогих і нетрудомісткі, але при цьому ефективних і надійних способи ремонту трубопроводів.

До середини 90-х минулого століття в основному застосовувалися всілякі сталеві латки і конструкції, з єдиною метою - продовжити експлуатацію до проведення капітального ремонту, коли стане можливим замінити дефектний ділянку.

І в даний час заміна котушки є найбільш кардинальним, але не завжди кращим рішенням проблеми, особливо на трубах великого діаметру.
Якщо основні фінансові втрати, пов'язані із зупинкою прокачування продукту, можна уникнути за рахунок урізання під тиском і пристрої байпаса, то без застосування важкої техніки і, як наслідок, високою трудомісткості робіт не обійтися. До всього іншого не завжди є можливість доставити техніку і обладнання до місця ремонту. Але навіть якщо не брати до уваги гроші і піти на все за всяку ціну, то виникне питання про терміни проведення робіт, які, як правило, обмежені сезоном або терміном зупинки виробництва.

Проблема вибору способу ремонту
Власник трубопроводу встає перед дилемою: провести традиційну діагностику, аби технагляд дозволив продовжити експлуатацію, але при цьому не знати реальний стан трубопроводу і сидіти «на пороховій бочці», або провести внутрішньотрубну діагностику, але тоді виявиться маса дефектів і виникне необхідність їх ремонту. Ось коли треба вирішувати, який спосіб ремонту вибрати.
На перший погляд існує безліч різних варіантів ремонтних муфт. Але якщо уважно подивитися, то виявиться, що всі вони діляться на обтискні і необжімние, причому це стосується як сталевих, так і композиційних муфт. Наприклад, по РД ВАТ «Транснефть» ремонт із застосуванням необжімной сталевий муфти відноситься до «тимчасового» методу ремонту, а ремонт із застосуванням обжимной сталевий муфти - до «постійного». Принципова відмінність обтискних муфт полягає в тому, що вони дозволяють компенсувати внутрішній тиск на дефектному ділянці за рахунок створення контактного тиску зовні.
Трохи осторонь стоїть спосіб ремонту за технологією «Брітіш газ», або «КМТ» (композитної-муфтова технологія). На дефектному ділянці центрується і заварюється поздовжніми швами разрезная сталева муфта внутрішнім діаметром перевищує зовнішній діаметр трубопроводу. Торці муфти заповнюються швидко твердіє герметиком, а в утворилося міжтрубний простір через технологічні отвори нагнітається полімерний отверждающихся компаунд. Це універсальна технологія ремонту всіх типів дефектів, до того ж дозволяє обходиться без зупинки прокачування продукту. Однак для її реалізації необхідні значні ресурси.

Малюнок 1. Установка муфти КМТ

Подивившись на малюнок 1, можна уявити обсяг земляних робіт і масштаби залучення спеціальної та важкої техніки, трудових ресурсів в процесі монтажу КМТ. Та й якість ремонту сильно залежить від суворого дотримання технології ремонту - наприклад, при заповненні міжтрубному простору композитним матеріалом можливе утворення повітряних бульбашок, що знижують міцності властивості даної муфти.

«Легкий» ремонт
Прагнучи виключити з процесу ремонту участь важкої техніки, розробники ремонтних конструкцій звернули свою увагу на композиційні матеріали. Щільність склопластику в 4 рази нижче щільності стали, але при цьому межа міцності вище межі міцності стали в 2 рази.
Першою конструкцію для ремонту із застосуванням рулонного склопластику запропонувала компанія «Аргус Лімітед» (США). Її фахівці розробили спосіб ремонту за допомогою манжети Clock Spring ( «годинна пружина»). Суть його полягає в тому, що на дефектну ділянку встановлюється бандаж з рулонірованного склопластику шляхом намотування через клейовий склад (див. Рисунок 2). Стрічка склопластику виготовлена ​​з односпрямованого високомодульного стеклоровінга, що дозволяє наблизити її по модулю пружності до стали.

Малюнок 2. Муфта Clock Spring

Однак і цей спосіб не виключає участі техніки в проведенні земляних робіт, так як для намотування стрічки потрібно вільне (відповідне діаметру труби) околотрубном простір в зоні ремонту.
Російські розробники пішли далі, і в кінці 1990-х ЗАТ «Нові Технології» запропонувало конструкцію обжимной стеклопластиковой муфти РСМ (див. Малюнок 3).

Малюнок 3. Муфта РСМ

Взявши за основу застосування склопластику з односпрямованого стеклоровінга, як на Clock Spring, в компанії виготовили дві напівмуфти із заставними металевими деталями замість фланців. Напівмуфти стягуються між собою шляхом почергового стягування восьми шпильок з різнобічної різьбленням. За рахунок великого моменту затягування болтових з'єднань створюється зовнішній тиск, розвантажують напруга стінки труби в зоні дефекту. Однак і цієї конструкції притаманні такі недоліки:
- обмеження ремонту по типорозміру труб 720 ... 1420 мм;
- неможливість повного перекриття по периметру через конструкції вузла затяжки;
- разбалчіваніе при тривалих вібраційних навантаженнях, як наслідок застосування шпильок з різнобічної різьбленням і неможливості установки гроверних шайб.

Підсилює композиційна муфта трубопроводів (УКМТ)
На основі аналізу 20-річної еволюції склопластикових конструкцій, а також проаналізувавши існуючі на 2005 рік методи ремонту трубопроводів, фахівцями ТОВ «ПСО« Нефтегаздіагностіка »розроблена, виготовлена, випробувана, сертифікована і з 2008 року серійно випускається підсилює композиційна муфта трубопроводу - УКМТ, яка виключає недоліки зазначені вище ремонтних конструкцій. Муфти УКМТ дозволені для застосування в нафтогазовій галузі, мають гігієнічний сертифікат. Використання муфт УКМТ дозволяє здійснювати оперативний, недорогий, порівняно простий і разом з тим надійний ремонт трубопроводів.

Малюнок 4. Муфта УКМТ

Принцип роботи УКМТ - це компенсація внутрішнього тиску в трубопроводі за рахунок створення контактного тиску зовні при значній величині моменту затягування болтових з'єднань, що дозволяє проводити монтаж на робочих тисках з гарантованою якістю, на відміну від муфт, що встановлюються без створення попереднього напруження. Муфта складається з двох полуоболочек, з'єднаних між собою з одного боку шарніром, а з іншого - чотирма болтовими роз'ємами. Для стягування муфти використовуються серійно випускаються болти по ГОСТ 11738-78. Її відмінність від всіх існуючих на сьогоднішній день типів ремонтних муфт - це широкий спектр існуючих типорозмірів ремонтованих труб 89 ... 1420 мм, повне перекриття ремонтованої ділянки, простота монтажу, висока швидкість проведення ремонту та малий обсяг земляних робіт. Для ремонту труб відносно невеликого діаметра для установки УКМТ досить вручну викопати невеликий шурф і за 15-20 хвилин відремонтувати дефектний ділянку, що має велике значення, якщо, наприклад, в цей час доводиться ще й відкачувати ґрунтові води. Тоді і розмір шурфу, і час проведення ремонту виходять на перший план.
Муфта повністю виробляється в заводських умовах, а значить, якість ремонту з її застосуванням не залежить від зовнішніх (погодних) умов і людського фактора. Металеві деталі, які входять в конструкцію УКМТ, виготовлені з нержавіючої сталі і не схильні до корозії. При необхідності, після проведення ремонту технологічні пазухи і отвори заповнюються спеціальним полімерним матеріалом, і муфта стає монолітною стеклопластиковой конструкцією, армованої заставними деталями з нержавіючої сталі.

Малюнок 5. Ділянка трубопроводу, відремонтований муфтою УКМТ

Як видно з цієї статті для ремонту дефектів трубопроводів існує цілий ряд методів. Перевага того чи іншого методу власник трубопроводу повинен віддавати виходячи в першу чергу з технічних характеристик ремонтної конструкції, простоти, швидкості і технологічності ремонту, обсягу земляних робіт, а не вартості власне ремонтної конструкції. У кожному конкретному випадку необхідно вибирати свій, оптимальний спосіб ремонту.

література

1. РД 153 39.4-067-00 «Методи ремонту дефектних ділянок діючих магістральних нафтопроводів».
2. ВСН 39-1.10-001-99 «Інструкція по ремонту дефектних труб магістральних газопроводів полімерними композиційними матеріалами».
3. Матеріали з офіційного сайту The Clock Spring Company ( www.clockspring.com ).

Валерій Юдін - генеральний директор ТОВ «ПСО« Нефтегаздіагностіка ».
Віктор Лещенко - к. Т. Н., Генеральний директор ТОВ «НТЦ« Нефтегаздіагностіка ».
Валерій Винокуров - к. Т. Н., Директор з розвитку ТОВ «НТЦ« Нефтегаздіагностіка ».