Проблемы ремонта нефтепроводных труб

Восстановление и качественный ремонт трубопроводной системы является важной задачей для эксплуатирующей организации, призванной обеспечить ее безопасное функционирование. На территории Российской Федерации насчитывается сотни тысяч километров труб различной функциональности и предназначения. В результате износа, технических инцидентов и аварий, а также внешнего и внутреннего воздействия на производственном объекте появляются отдельные участки, которые теряют свои потребительские качества и требуют оперативного вмешательства. Это может быть способ, использующийся не один десяток лет в нефтяной промышленности. Он предполагает удаление поврежденного участка трубы и установку вместо него так называемой «катушки». Для того, чтобы осуществить это процедуру необходимо выполнить следующие этапы работ:

• полностью остановить движение по нефтепроводу;
• убрать содержимое трубопровода специальными откачивающими приспособлениями;
• провести тщательную санацию внутренней поверхности трубы, в том числе очистить от взрывопожароопасных веществ;
• установить герметизаторы, изолировав участок трубы от сварного участка;
• прочие технологические действия.

Этот способ имеет неоспоримое преимущество – он позволяет после его завершения полностью восстановить технологическую операцию на заменяемом участке. Но при его применении существуют и серьезные недостатки, которые зачастую перевешивают достоинства. К ним можно отнести:

• потери финансового характера (в том числе самого продукта);
• существенные капитальные затраты;
• увеличение вероятности угрозы окружающей среде;
• возникновение новых напряженных участков.

Но, существуют методы ремонта поврежденных участков трубы без их вырезки (без использования сварочных работ) и остановки технологического процесса – это проведение зачищающих и шлифовальных процедур на поверхности объекта, которые используются только при наличии повреждения, не превышающего десятую часть от его объема (толщины), и использование стеклопластиков высокой прочности.

Но, при попытке реализации эффективных методов ремонта труб, возникла проблема несовершенства нормативных регламентов, правил и рекомендаций, регулирующих восстановление поврежденных частей труб, разработанных в далекие 80-е годы прошлого столетия. В них предусматривалось, например, заварка коррозийных участков на поверхности трубы без остановки технологического цикла, формирование бандажных накладок на места протечек, дефектных соединений (швов) и поврежденных участков, вырезка части трубы и установка «катушки», а также проведение ремонта, осуществляемого посредством использования разнообразных пробок, хомутов, установленных на местах протекания и заплаток с обваркой по ее границе. Кроме того, эти документы разрешали использование муфт при ликвидации свищей, сварных швов (дефектных) и трещин.

Но, сегодня специалисты утверждают, что те же хомуты или заплатки на поврежденные участки труб эффективны только в случае стабильного (без резких перепадов) незначительного давления в трубе, что гарантированно обеспечить зачастую невозможно. Технология монтажа муфт также несовершенна, например, в случаях предаварийных ситуаций.

В конце прошлого столетия в нефтяной отрасли появились новые методики, альтернативные вырезке дефектного участка трубы и остановки технологического цикла. Их условно можно разделить на две группы:

1. Шлифовальные и зачищающие работы на дефектной части трубы, наплавка на коррозионных участках и других повреждений, а также установка усилительных муфт или заплат посредством наварки. Внутреннее давление в трубе, в этом случае, не должно превышать 3,5 МПа
2. Использование стеклопластика высокой прочности и других, аналогичных по свойствам, композиционных материалов. Их применяют для процедуры установки бандажа при атмосферном давлении, не превышающем 3,0 Мпа.

Преимущество пластика заключается, прежде всего, в том, что существует реальная возможность контроля над напряженными участками трубы. Процесс бандажирования осуществляется посредством ленты, проволоки или колец из стали. Эффективность метода доказана экспериментально. Специалисты давно обратили внимание, что на бандажированных подобных образом участках, разрушительные процессы прекращались или локализировались.

Специальные научные структурные подразделения, в частности ИПТЭР (Институт Проблем Транспорта Энергоресурсов, — ред.) создали специальную документацию по использованию высокопрочностных стеклопластиков при ремонте поврежденных частей нефтепроводов. Но, изначально, ими были проведены исследования физических и химических свойств материала, доказавшие эффективность его использования в практических (в соответствии с ТЗ) целях. Также, испытания показали, что в случае строгого соблюдения соответствующих конструктивных и технологических показателей, материал в состоянии обеспечить безопасную эксплуатацию ранее поврежденной части тубы, причем при сохранении нормативного давления. Подобная технология применяется на нефтепроводах, где потеря несущей способности составляет не более 60%.

Этот метод постоянно совершенствовался. Уже существуют бандажные элементы из специального клея, которые скомплектованы армированной стеклотканью. Также есть специальные намоточные конструкции, в которых используется лента, проволока и эпоксидная проклейка.

Новые технологии, способные эффективно решать проблему ремонта дефектных труб, давно уже существуют и вряд ли нужно, по крайней мере, сегодня, пытаться тратить усилия и средства на разработку собственных методик – лучше адаптировать уже имеющиеся и зарекомендовавшие себя мировые технологические решения. Анализ многочисленных зарубежных вариантов показал, что наиболее соответствующей требованиям отечественной нефтяной отрасли технологией является композитно-муфтовая (КМТ, — ред.). Это английская разработка, основанная на применении стальных муфт. Они используются без приварки и устанавливаются с зазором кольцевого типа, заполняемым композитным материалом, который затвердевает и обеспечивает соответствующую безопасность поврежденному участку трубопроводной сети.