Вырезка дефекта (замена катушки)

При этом способе ремонта участок трубы с дефектом (катушка) вырезается из нефтепровода и заменяется бездефектной катушкой. Вырезка дефекта применяется в случае обнаружения недопустимого сужения проходного диаметра нефтепровода, невозможности обеспечения требуемой степени восстановления нефтепровода при установке муфт (протяженная трещина, глубокая вмятина с трещиной или коррозией), экономической нецелесообразности установки муфт из-за чрезмерной длины дефектного участка (рисунок 18).

Ввариваемые катушки изготавливаются из труб, прошедших гидравлические испытания внутренним давлением в соответствии со СНиП 2.05.06-85, величина которого должна быть не ниже давления, вызывающего в стенках труб кольцевое напряжение, равное 95% нормативного предела текучести (заводское испытательное давление).

Ввариваемые катушки устанавливаются в соответствии с утвержденной технологической картой, иметют маркировку, паспорт и сертификат на трубу, из которой они изготовлены. Дефекты в виде трещин, закатов, вмятин, задиров и рисок на поверхности катушки не допускаются.



1 - бульдозер; 2 - экскаватор; 3 - ПНА-2; 4 - глиняные пробки; 5 - задвижка; 6 - кран-трубоукладчик; 7 - «катушка»; 8 - электростанция; 9 - лестница; 10 - сварочный агрегат.

Рисунок 18 - Технологическая схема ремонта участка нефтепровода с заменой «катушки», трубы, узлов линейной арматуры

2.1.3 Конструкции стальных сварных муфт и требования к изготовлению

Конструкции муфт, группы однотипных конструкций муфт приведены в таблице 8.

Конструкции муфт применяются в зависимости от степени дефектности металла труб и сварных соединений трубопровода (таблица 11, 12, 12).

Таблица 8 Конструкции муфт для ремонта дефектов труб и сварных соединений трубопроводов

№ конструкции муфты	Наименование	Общий вид	Состав конструкции
1	Негерметичная сварная стальная муфта		1-полумуфта верхняя (1 шт.) 2-полумуфта нижняя (1 шт.) Подкладные пластины под продольные швы полумуфт (2 шт.)
2	Негерметичная сварная стальная муфта		1-полумуфта верхняя (1 шт.) 2-полумуфта нижняя (1 шт.) 3 полукольцо верхнее (2 шт.) 4-полукольцо нижнее (2 шт.) Подкладные пластины под продольные швы полуколец (4 шт.)
5	Герметичная сварная стальная муфта (узел)		1-полумуфта верхняя (1 шт.) -(полумуфта + два полу-днища) 2-полумуфта нижняя -(полумуфта+ два полуднища) - (1 шт.) 3-полукольцо верхнее (2 шт.) 4-полукольцо нижнее (2 шт.) Подкладные пластины под продольные швы полуколец (4 шт.)
6	Герметич-ная сварная стальная муфта (узел)		1-полумуфта верхняя (1 шт.) - (полумуфта + два полуперехода) 2-полумуфта нижняя (1 шт.) - (полумуфта + два полуперехода) 3-полукольцо верхнее (2 шт.) 4-полукольцо нижнее (2 шт.) Подкладные пластины под продольные швы полуколец (4 шт.)
7	Герметичная сварная муфта (муфтовый узел)		1-ремонтируемый трубопровод 2-дефект стенки трубопровода 3-труба муфты 4-днище

Стальные сварные муфты (далее муфты) для ремонта дефектов труб и сварных соединений трубопроводов могут быть: негерметичные усиливающие муфты - I-го типа, герметичные усиливающие - II-го типа.

Негерметичные усиливающие муфты I-го типа при монтаже на трубопровод не привариваются к стенке ремонтируемого трубопровода.

Конструкция 1 - негерметичная сварная стальная муфта

Муфта применяется в зависимости от степени дефектности труб и сварных соединений в случаях отсутствия элементов, препятствующих равномерному прилеганию муфты к ремонтируемому трубопроводу, для снижения кольцевых напряжений и предупреждения выпучивания стенки трубы в местах дефектов.

Сборка и сварка - верхние и нижние полумуфты устанавливаются на ремонтируемый трубопровод и свариваются между собой на подкладных пластинах горизонтальными продольными стыковыми швами.

Конструкция 2 - негерметичная сварная стальная муфта

Муфта применяется в зависимости от степени дефектности труб и сварных соединений, а также в случаях наличия овальности или кривизны трубы с обеспечением пространства между муфтой и ремонтируемым трубопроводом.

Сборка и сварка:

-верхние и нижние полукольца устанавливаются на ремонтируемый трубопровод и свариваются между собой на подкладных пластинах горизонтальными продольными стыковыми швами;

-верхние и нижние полумуфты устанавливаются на кольца и свариваются между собой горизонтальными продольными стыковыми швами;

-торцы муфты свариваются с кольцами кольцевыми угловыми швами.

Герметичные усиливающие муфты II-го типа при монтаже на трубопровод привариваются к стенке ремонтируемого трубопровода кольцевыми угловыми швами.

Конструкция 3 - герметичная сварная стальная муфта (муфтовый узел)

Муфта применяется в зависимости от степени дефектности труб и сварных соединений, а также в случаях наличия овальности или кривизны труб, с обеспечением необходимого пространства между муфтой и ремонтируемым трубопроводом.

Сборка и сварка:

-верхние и нижние полумуфты внутренней муфты устанавливаются на ремонтируемый трубопровод и свариваются между собой на подкладных пластинах горизонтальными продольными стыковыми швами;

-торцы внутренней муфты свариваются с ремонтируемым трубопроводом с обеих сторон кольцевыми угловыми швами;

-верхние и нижние полукольца устанавливаются на ремонтируемый трубопровод и свариваются между собой на подкладных пластинах горизонтальными продольными стыковыми швами;

-кольца с внутренней стороны свариваются с ремонтируемым трубопроводом кольцевыми угловыми швами.

-верхние и нижние полумуфты наружных муфт устанавливаются на внутреннюю муфту и кольца и свариваются между собой продольными стыковыми швами;

-торцы наружных муфт свариваются с внутренней муфтой и кольцами кольцевыми угловыми швами.

Конструкция 4 - герметичная сварная стальная удлиненная муфта (муфтовый узел)

Муфта применяется в зависимости от степени дефектности труб и сварных соединений, а также в случаях наличия овальности или кривизны труб, с обеспечением необходимого пространства между муфтой и ремонтируемым трубопроводом, при невозможности или нецелесообразности установки двух наружных муфт № 4.

Сборка и сварка:

-верхние и нижние полумуфты внутренней муфты устанавливаются на ремонтируемый трубопровод и свариваются между собой на подкладных пластинах горизонтальными продольными стыковыми швами;

-торцы внутренней муфты свариваются с ремонтируемым трубопроводом с обеих сторон кольцевыми угловыми швами;

-верхние и нижние полукольца устанавливаются на ремонтируемый трубопровод и свариваются между собой на подкладных пластинах горизонтальными продольными стыковыми швами;

-кольца с внутренней стороны свариваются с ремонтируемым трубопроводом кольцевыми угловыми швами;

-верхние и нижние полумуфты удлиненной наружной муфты устанавливаются на внутреннюю муфту и кольца и свариваются между собой продольными стыковыми швами;

-торцы наружной муфты свариваются с кольцами кольцевыми угловыми швами.

Конструкция 5 - герметичная сварная стальная муфта (муфтовый узел)

Муфтуа применяется в зависимости от степени дефектности труб и сварных соединений, а также в случаях наличия овальности или кривизны труб, с обеспечением необходимого пространства между муфтой и ремонтируемым трубопроводом. Конструкцией муфты предусмотрена возможность установки на сквозной дефект временной муфты (хомута) для герметизации выхода продукта.

Сборка и сварка:

-верхние и нижние полукольца устанавливаются на ремонтируемый трубопровод и свариваются между собой на подкладных пластинах горизонтальными продольными стыковыми швами;

-кольца с внутренней стороны свариваются с ремонтируемым трубопроводом кольцевыми угловыми швами;

-верхние и нижние полумуфты (состоящие из полуднищ и полутруб, предварительно сваренных в заводских условиях) свариваются между собой продольными стыковыми швами;

-торцы муфты свариваются с кольцами кольцевыми угловыми швами.

Конструкция 6 - герметичная сварная стальная муфта (муфтовый узел)

Муфта применяется в зависимости от степени от степени дефектности труб и сварных соединений, а также в случаях наличия овальности или кривизны труб, с обеспечением необходимого пространства между муфтой и ремонтируемым трубопроводом. Конструкцией муфты предусмотрена возможность установки на сквозной дефект временной муфты (хомута) для герметизации выхода продукта.

Сборка и сварка:

-верхние и нижние полукольца устанавливаются на ремонтируемый трубопровод и свариваются между собой на подкладных пластинах горизонтальными продольными стыковыми швами;

-кольца с внутренней стороны свариваются с ремонтируемым трубопроводом кольцевыми угловыми швами;

-верхние и нижние полумуфты (состоящие из полуднищ и полупереходов, предварительно сваренных в заводских условиях) свариваются между собой продольными стыковыми швами;

-торцы муфты свариваются с кольцами кольцевыми угловыми швами.

Конструкция 8 - герметичная сварная муфта (муфтовый узел)

Муфту устанавливается в зависимости от степени повреждения труб в случаях значительных, критических дефектов основного металла трубы и недопустимых дефектов сварных соединений.

Конструкцией муфты предусмотрена установка на сквозной дефект временной муфты с элементами крепления, превышающими диаметр ремонтируемой трубы.

Муфта состоит из двух полумуфт и двух полуднищ заводского изготовления. В случае изготовления муфты в базовых условиях первоначально днища заводского изготовления свариваются с трубой муфты кольцевыми стыковыми швами. В днищах вырезаются отверстия по диаметру ремонтируемой трубы. Муфта продольно разрезается на две полумуфт и устанавливается на ремонтируемый трубопровод. Полумуфты свариваются между собой продольными стыковыми швами. Муфта сваривается кольцевыми угловыми швами с ремонтируемым трубопроводом.

Допускается на верхних половинах полумуфт (конструкций 2-7) выполнять два технологических отверстия, предназначенных для заполнения и контроля уровня межтрубного пространства антикоррозийными (консервационными) материалами. В случае заполнения межтрубного пространства композитными материалами допускается дополнительно выполнять одно технологическое отверстие на нижних половинах полумуфт. После заполнения технологические отверстия герметизируются резьбовыми пробками. Торцы колец муфты (конструкций 1, 2) герметизируются уплотнителем (тип уплотнителя определяется рабочим проектом).

В случаях ремонта сквозных дефектов межтрубное пространство (зазор) между муфтой и ремонтируемым трубопроводом (конструкций 6, 7) обеспечивает возможность установки временной муфты (хомута) для герметизации выхода продукта, например:

-для трубопровода наружным диаметром 426-530 мм рекомендуется муфта наружным диаметром 720мм;

-для трубопровода наружным диаметром 720 мм - муфта наружным диаметром 1020 мм;

-для трубопровода наружным диаметром 1020 мм, рекомендуется наружным муфта диаметром 1220 мм;

-для трубопровода наружным диаметром 1220 мм, рекомендуется наружным муфта диаметром 1420 мм.

Муфты (конструкций 1-7) изготавливаются в заводских условиях в соответствии с требованиями технических условий (ТУ 1469-008-00153229-2004 "Детали для ремонта магистральных трубопроводов").

Размеры муфт и элементов муфт приведены в таблице 9.

Таблица 9 Размеры муфт и элементов муфт конструкций 1-7

Диаметр ремонтируемой трубы, мм	Размеры конструктивных элементов муфт, мм
	L	K	M	B	C	L1	K1
До 720	300-3000	120-300	240-350	100-150	70-100	до 6000	250-350
720-1420	300-3000	150-300	260-400	120-200	70-100	до 6000	300-350
Примечания: 1 L- длина муфты в муфтах конструкций 1, 2, 3; длина внутренней муфты в муфтах конструкций 4, 5; 2 К- ширина кольца в муфтах конструкций 2, 3, 4, 5; 3 М- длина наружной муфты в муфтах конструкции 4; 4 В- расстояние между внутренней муфтой и кольцами в муфтах конструкций 4, 5; 5 С- величина нахлеста наружной муфты на кольца в муфтах конструкций 2, 3, 4, 5; 6 L1- длина муфты в муфтах конструкции 5, и цилиндрической части муфты в конструкциях 6, 7; 7 К1- ширина кольца в муфтах конструкций 6,7.

Для изготовления муфт и элементов муфт должны применяться материалы, обеспечивающие механические свойства не ниже указанных в таблице 10.

Таблица 10 Механические свойства основного металла и сварных соединений

Класс прочности	Временное сопротивление В, МПа (кгс/мм2), не менее	Отношение предела текучести к временному сопротивлению Т / В	Относительное удлинение (на пятикратных образцах) 5 , % не менее
		Не более	Не менее	Толщина стенки, мм
				До 20	Свыше 20
К50	490 (50)	0,8	0,6	20	19
К52	510 (52)	0,8	0,6	20	19
К54	530 (54)	0,9	0,6	20	19
К56	549 (56)	0,9	0,6	20	19
К60	589 (60)	0,9	0,6	20	19
Примечания: 1 класс прочности муфт устанавливается по временному сопротивлению разрыву основного металла и сварных соединений муфт, элементов муфт и должен быть не ниже класса прочности основного металла ремонтируемого трубопровода; 2 допускается по согласованию с Заказчиком применение материалов для муфт и элементов муфт с меньшим классом прочности при условии увеличения толщины стенки, подтвержденное расчетом на прочность; 3 допускается по согласованию с Заказчиком перевод муфт в более низкий класс прочности по результатам определения временного сопротивления разрыву основного металла и сварных соединений.

Ударная вязкость (KСU) основного металла и сварных соединений муфт и элементов муфт должна соответствовать требованиям ГОСТ 9454-78, 6996-66, значения ударной вязкости должны быть не менее 34,4 Дж/см² (3,4 кгс/см²) при температуре испытаний минус 40С - для муфт исполнения У (ум. климата) и минус 60С - для муфт исполнения ХЛ (хол. климата).

Угол изгиба стыковых соединений должен быть не менее 120⁰.

Для изготовления муфт и элементов муфт применяются:

-листовой прокат по ГОСТ 19281, ГОСТ 5520, ГОСТ 19903 из сталей марок 09Г2С (категории 12,13,14,15), 17ГС, 17Г1С, 10ХСНД и других марок, в т.ч. по специальным техническим условиям, включая ТУ-14-1-5339-96, ТУ14-105-644-2000 (сталь 10Г2ФБЮ);

-газонефтепроводные электросварные прямошовные трубы отечественной и импортной поставок из сталей классов прочности, приведенных в таблице 6, регламентированные "Инструкцией по применению стальных труб в газовой и нефтяной промышленности" (РД 51-31323949-58-2000 с дополнениями).

Для изготовления подкладных пластин в специальную выборку под продольные швы полумуфт (конструкция 1), полуколец (конструкций 1-7) применяются малоуглеродистые стали (марок ВСт3сп, 10, 20,) толщиной 2,0-3,0мм, шириной 251,0мм.

Материалы, применяемые при изготовлении муфт и элементов муфт, должны иметь сертификаты качества.

Муфты заводского изготовления классифицируются по условному диаметру (Ду) и поставляются с элементами муфт комплектно согласно конструкциям и имеют паспорт. На внутренние и наружные поверхности муфт и элементов муфт наносится яркой несмываемой краской маркировка, условное обозначение, консервационное (антикоррозийное) легко удаляемое покрытие.

Для изготовления элементов муфт (полумуфты, полукольца) могут применяться газонефтепроводные электросварные прямошовные трубы отечественной и импортной поставок, рекомендованных к применению «Инструкцией по применению стальных труб в газовой и нефтяной промышленности» (РД 51-3133949-58-2000 с дополнениями), с характеристиками (рабочее давление, номинальная толщина стенки, временное сопротивление разрыву, предел текучести, относительное удлинение, ударная вязкость-KCU, эквивалент углерода, гарантированное заводом испытательное давление, коэффициент надежности по материалу) не ниже ремонтируемого трубопровода.

Полумуфты, полукольца, как правило, изготавливаются без сварных швов. Допускается изготовление полумуфт из труб с одним продольным заводским сварным швом. Для изготовления подкладных пластин под продольные швы полумуфт (конструкция 1), полуколец (конструкций 1-2) применяется малоуглеродистая сталь (марок ВСт3сп, 10, 20,) толщиной 1,0-3,0мм, шириной 25-35мм.

Не допускается изготовление муфт и элементов из труб, не имеющих сертификатов качества, а также бывших в эксплуатации.

2.1.4 Ремонтопригодность труб и сварных соединений и выбор конструкций муфт

Схематизация, параметры дефектов труб и сварных соединений при ремонте стальными сварными муфтами определяются по результатам внутритрубной дефектоскопии, визуального и измерительного, неразрушающего контроля физическими методами (радиографического и/или ультразвукового).

Параметры (глубина - h, длина - l , ширина - b) дефектов труб, при толщине стенки ремонтируемого трубопровода s (рисунок 19), принимаются равными соответствующим наибольшим размерам дефекта.

а - одиночный дефект металла трубы с толщиной стенки S;

б - близкорасположенные дефекты.

Рисунок 19 - Схематизация дефектов при ремонте стальными сварными муфтами дефектов труб и сварных соединений трубопроводов

Два или несколько дефектов могут быть рассмотрены как одиночный дефект, если:

-расстояние между соседними дефектами не превышает половины длины наибольшего дефекта, при длине наибольшего дефекта меньше пяти толщин стенки трубы;

-расстояние между соседними дефектами не превышает половины пяти толщин стенки трубы, при длине наибольшего дефекта больше пяти толщин стенки трубы, при условии: е ( 0,5 max (А, В, 5S),

Глубина h объединенного дефекта принимается равной наибольшей из h₁, h₂: h = max (h₁, h₂)

Несколько близкорасположенных дефектов для возможности их объединения в один рассматриваются аналогично, последовательно парами.

Ремонтопригодность участка трубопровода стальными сварными муфтами определяется в зависимости от степени дефектности металла труб и сварных соединений.

При оценке степени дефектности участка трубопровода определяются кольцевые напряжения (_к) в месте установки ремонтной муфты по формуле

к = Р (Dн - 2S) , МПа

2S

где Р - величина рабочего давления в трубопроводе, МПа;

Dн - наружный диаметр трубопровода, мм;

S - номинальная толщина стенки трубопровода, мм.

Значение степени дефектности определяется отношением кольцевых напряжений в стенке трубопровода (_к) к минимальному нормативному пределу текучести металла трубы (_{т min}), который может быть меньше или больше 30%: (_к/_{т min})х100% 30% или (_к/_{т min})х100% 30% и приведены в таблицах 11,12.

Выбор и назначение конструкций ремонтных муфт в зависимости от степени дефектности металла труб и сварных соединений трубопроводов производится в соответствии с таблицей 13.

Таблица 11 Степень дефектности металла трубопровода

Тип дефекта	Степень дефектности метала трубопровода
	малозначительная	средняя	значительная	критическая
Степень дефектности метала трубопровода при (к/т min) х 100% 30%
Задиры	4,0 мм 0,2S	0,2S 0,4S при l до 0,5D	4,0 мм 0,6S при l до 0,75D	4,0 мм 0,7S при l до 1,0D
Риски, царапины	4,0 мм 0,2S	0,2S 0,4S при l до 0,5D	4,0 мм 0,6S при l до 0,75D	4,0 мм 0,7S при l до 1,0D
Общая коррозия	4,0 мм 0,2S	0,2S 0,4S при l до 0,5D	4,0 мм 0,6S при l до 0,75D	4,0 мм 0,7S при l до 1,0D
Питинговая коррозия	4,0 мм 0,4S	0,2S 0,6S при l до 0,5D	4,0 мм 0,7S при l до 0,75D	4,0 мм 0,7S при l до 1,0D
Несквозные трещины	0,02S	0,04S	0,05S при l до 0,75D	0,1S при l до 1,0D
Плавные вмятины	2,5%D	3,5%D	5%D	6%D
Сквозные дефекты*	-	-	-	= S
Степень дефектности метала трубопровода при (к/т min) х 100% 30%
Задиры	4,0 мм 0,12S	0,12S 0,2S при l до 0,2D	4,0 мм 0,4S при l до 0,5D	4,0 мм 0,6S при l до 0,75D
Риски, царапины	4,0 мм 0,12S	0,12S 0,2S при l до 0,2D	4,0 мм 0,4S при l до 0,5D	4,0 мм 0,6S при l до 0,75D
Общая коррозия	4,0 мм 0,12S	0,12S 0,2S при l до 0,2D	4,0 мм 0,5S при l до 0,5D	4,0 мм 0,5S при l до 0,75D
Питинговая коррозия	4,0 мм 0,2S	4,0 мм 0,4S при l до 0,2D	4,0 мм 0,6S при l до 0,5D	4,0 мм 0,7S при l до 0,75D
Несквозные трещины	0,01S	0,01S 0,02S при l до 0,2D	0,025S при l до 0,5D	0,05S при l до 0,75D
Плавные вмятины	2,5%D	3,5%D	5%D
Сквозные дефекты*	-	-	= S
Примечания: 1 - глубина дефекта, мм; 2 L - суммарная длина дефектов, мм; 3 S - толщина стенки трубы, мм; 4 D - наружный диаметр трубы, мм; 5 к - значения кольцевых напряжений в стенке трубопровода в месте установки ремонтной муфты с учетом максимальной глубины дефекта, кгс/мм2; 6 т min - минимальный нормативный предел текучести металла труб по ТУ, кгс/мм2; 7 * - Единичный дефект типа "свища".

Таблица 12 Степень дефектности сварных швов трубопровода

Тип дефекта	Степень дефектности сварных швов трубопровода
	малозначительная	средняя	значительная	критическая
Степень дефектности сварных швов трубопровода при (к/т min) х 100% ? 30%
Поры недопустимых размеров	УД<1/12 Р	1/12 Р?УД<1/8 Р	1/8 Р?УД<1/6 Р	УД =1/6 Р
Шлаковые включения недопустимых размеров	УД<1/12 Р	1/12 Р?УД<1/8 Р	1/8 Р?УД<1/6 Р	УД =1/6 Р
Непровары, несплавления, недопустимых размеров	УД<1/12 Р	1/12 Р?УД<1/8 Р	1/8 Р?УД<1/6 Р	УД =1/6 Р
Наружные дефекты недопустимых размеров	УД<1/12 Р	1/12 Р?УД<1/8 Р	1/8 Р?УД<1/6 Р	УД =1/6 Р
Дефекты сборки недопустимых размеров	УД<1/12 Р	1/12 Р?УД<1/8 Р	1/8 Р?УД<1/6 Р	УД =1/6 Р
Совокупность дефектов недопустимых размеров	УД<1/12 Р	1/12 Р?УД<1/8 Р	1/8 Р?УД<1/6 Р	УД =1/6 Р
Сквозные дефекты	--	--	--	1 ед
Степень дефектности сварных швов трубопровода при (к/т min) х 100% 30%
Поры недопустимых размеров	УД<1/16 Р	1/16 Р?УД<1/14 Р	1/14 Р?УД<1/12 Р	УД =1/12 Р
Шлаковые включения недопустимых размеров	УД<1/16 Р	1/16 Р?УД<1/14 Р	1/14 Р?УД<1/12 Р	УД =1/12 Р
Непровары, несплавления недопустимых размеров	УД<1/16 Р	1/16 Р?УД<1/14 Р	1/14 Р?УД<1/12 Р	УД =1/12 Р
Наружные дефекты недопустимых размеров	УД<1/16 Р	1/16 Р?УД<1/14 Р	1/14 Р?УД<1/12 Р	УД =1/12 Р
Дефекты сборки недопустимых размеров	УД<1/16 Р	1/16 Р?УД<1/14 Р	1/14 Р?УД<1/12 Р	УД =1/12 Р
Совокупность дефектов недопустимых размеров	УД<1/16 Р	1/16 Р?УД<1/14 Р	1/14 Р?УД<1/12 Р	УД =1/12 Р
Сквозные дефекты*	--	--	--	1 ед
Примечания: 1 УД (мм) - суммарная максимально допустимая протяженность дефекта (совокупности дефектов); 2 Р (мм) - периметр сварного шва по наружному диаметру; 3 * - Единичный дефект типа "свища".

Таблица 13 Рекомендуемые конструкции муфт для ремонта дефектов труб и сварных соединений трубопроводов в зависимости от степени повреждения труб и сварных соединений

Конструкция муфты	Степень повреждения труб
	малозначительная	средняя	значительная	критическая
1	+	+	-	-
2	+	+	-	-
3	+	+	+	+
4, 5	+	+	+	+
6, 7	+	+	+	+
Примечания: 1 знаком “+” указаны рекомендуемые муфты;

Ремонт трубопроводов из спиральношовных труб проводится с применением муфт конструкций № 1, 2.

Ремонт вмятин в сочетании с другими видами дефектов, отнесённых по степени дефектности к значительным и критическим проводится только герметичными сварными муфтами (конструкции № 3-7).

Ремонт трубопроводов (конденсатопроводов) со сквозными дефектами металла труб и/или сварных соединений, отнесённых по степени дефектности к критическим, должен выполняться герметичными сварными муфтами (конструкции № 6, 7) при условии герметизации сквозного дефекта от выхода продукта временной муфтой (хомутом).

2.2 Расчет параметров процесса ремонта и выбор типового оборудования

2.2.1 Анализ варианта и выбор способа изготовления изделия

Муфту с толщиной стенки 14 мм рационально сваривать сваркой в среде углекислого газа с использованием технологии ВКЗ. Данная технология имеет ряд преимуществ перед другими:

– Процесс ВКЗ позволяет формировать на весу обратный валик сварного шва с усилением 0 - 2 мм при сварке в любых пространственных положениях.

– Разбрызгивание металла в процессе сварки по методу ВКЗ не превышает 5% в углекислом газе (СО2) и 2% при сварке в смеси газов.

– Плавный переход по мере технологической необходимости от сварки ВКЗ к сварке со струйным переносом электродного металла практически без разбрызгивания, (возможность эффективной сварки нержавеющих сталей или при заполнении/облицовке стыков сварных соединений).

– Эффективная сварка сварочными проволоками сплошного сечения - стальными, алюминиевыми, нержавеющими, порошковыми проволоками (при сварке порошковыми проволоками процесс автоматически переходит в режим струйного переноса электродного металла).

– Метод сварки ВКЗ заметно снижает выгорание легирующих элементов (выгорание характерно при стандартной импульсно-дуговой сварке по принципу "один импульс - одна капля") и таким образом улучшает механические свойства сварного соединения.

– Снижение деформации свариваемых деталей вследствие уменьшения нагрева (сокращение времени горения дуги за счёт наличия коротких замыканий).

– Плавная регулировка глубины проплавления основного металла и переход, таким образом, к различным режимам сварки корневого прохода, наплавки, заполнения разделки.

– Регулирование эластичности сварочной дуги, требуется при автоматической наплавке металла на поверхность переменного сечения (достигается посредством изменения угла наклона вольтамперных характеристик на лицевой панели сварочного выпрямителя).

– Эффективная и надежная эксплуатация сварочного оборудования при длине до 50м соединительного кабеля от выпрямителя до механизма подачи проволоки. Управление процессом производится по напряжению на дуге, а не традиционно по току дуги.

– Важным преимуществом метода ВКЗ является отсутствие необходимости использования дорогостоящего оборудования.

Этот способ c применением данной технологии позволяет получать надежное проплавление всего сечения за несколько проходов, а так же необходимую герметичность швов. А при ручной дуговой сварке для выполнения такой задачи затрачивается намного больше времени.

Поэтому для изготовления изделия применяется способ сварки в среде углекислого газа, как наиболее рациональный и технологичный.

Исходя из толщины свариваемых элементов, равной 14 мм, возможны варианты конструктивного оформления сварных соединений полученных полуавтоматической сваркой в среде СО₂ и ручной дуговой сварки.

При РДС выполняются следующие типы швов:

– Продольные стыковые швы - С19 по ГОСТ 5264-80;

– Кольцевые нахлесточные швы - Н1 по ГОСТ 16037-80.

При сварке в среде СО2 также выполняются следующие типы швов:

– Продольные стыковые швы - С19 по ГОСТ 14771-76;

– Кольцевые нахлесточные швы - Н1 по ГОСТ 16037-80.

При РДС и сварке в среде СО₂ выбираются продольные стыковые швы со скосом двух кромок односторонние на остающейся подкладке. Нахлесточные соединения - односторонние без скоса кромок.

Дуговая сварка в среде СО₂ производится проволокой Св08Г2С диаметром 1,2 мм по ГОСТ 2246-70 в среде СО₂ ГОСТ 8050-85, а дуговую сварку производить электродами типа МТГ-01К диаметром 3 мм по ГОСТ 9466-75.

2.2.2 Расчёт режимов сварки нахлесточных швов

2.2.2.1 Расчет режимов РДС

1) Выбираем по ГОСТ 5264-80 форму подготовки кромок под сварку

2). Выбираем тип, марку и диаметр электрода.

По справочным данным определяем, что сталь 17Г1С - У имеет временное сопротивление ув= 56 кг/мм². Для сварки этой стали выбираем электрод типа МТГ-01К, дающий наплавленный металл с ув= 58 кг/мм² [8].

Для расчета используем базовые данные

Диаметр электрода - 3 мм. Катет 12 мм.

3) Электрод марки МТГ-01К имеет основное покрытие. Для него используется постоянный ток.

4) Определяем площадь наплавленного металла.

(1)

где - диаметр электрода.

Сварка осуществляется в несколько проходов с одной стороны.

5) Определяем силу сварочного тока:

Берем базовое значение

(2)

где - коэффициент, ;

- коэффициент, определяется в зависимости от типа покрытия и положения шва в пространстве.

для нижнего положения:

Определяем напряжение на дуге.

Берем базовое значение

Для электрода МТГ - 01К принимаем напряжение 22 В

6) Скорость сварки определяется:

(3)

где - коэффициент наплавки, (г/А•ч);

- плотность наплавленного металла,

- площадь поперечного сечения наплавленного металла;

для нижнего положения:

7) Определяем погонную энергию сварки:

(4)

где - эффективный КПД дуги, для РДС ;

- скорость сварки в см/с;

для нижнего положения:

8) Определяем глубину провара:

(5)

где - погонная энергия.

для нижнего положения:

2.2.2.2 Расчет режимов при сварке в среде СО2

1) По ГОСТ 14771-76 выбираем форму и конструктивные элементы подготовки кромок под сварку, размеры выполненных швов

2) На основе заданного значения катета шва определяем площадь поперечного сечения металла шва:

(6)

где - коэффициент увеличения, учитывающий наличие зазора и выпуклости шва,

- катет шва (принимаем ).

3) Выбираем диаметр электродной проволоки :.

4) Выбираем силу тока согласно технологии ВКЗ:

5) Выбираем напряжение на дуге согласно технологии ВКЗ:

6) Определяем скорость сварки:

(7)

7). Определяем погонную энергию сварки:

(8)

где - эффективный КПД дуги, для сварки в СО₂ ;

- скорость сварки в см/с;

8) Определяем скорость подачи электродной проволоки:

(9)

где - скорость сварки, м/час;

- площадь наплавки, мм²;

- площадь поперечного сечения электрода, мм²;

9) Определяем глубину проплавления H:

(10)

где - коэффициент формы провара, который определяется по формуле

(11)

где - коэффициент, величина которого зависит от рода тока и полярности (принимаем )

10) Определяем ширину шва :

(12)

2.2.3 Расчёт режимов сварки стыковых швов

2.2.3.1 Расчет режимов РДС

1) Выбираем по ГОСТ 5264-80 форму подготовки кромок под сварку

2). Выбираем тип, марку и диаметр электрода.

По справочным данным определяем, что сталь 17Г1С - У имеет временное сопротивление ув= 56 кг/мм2. Для сварки этой стали выбираем электрод типа МТГ-01К, дающий наплавленный металл с ув= 58 кг/мм2.

Для расчета используем базовые данные

Диаметр электрода - 3 мм. Катет 3 мм.

3) Электрод марки МТГ-01К имеет основное покрытие. Для него используется постоянный ток.

4) Определяем площадь наплавленного металла.

(13)

где - диаметр электрода.

Сварка осуществляется в несколько проходов с одной стороны.

5) Определяем силу сварочного тока:

Берем базовое значение

(14)

где - коэффициент, ;

- коэффициент, определяется в зависимости от типа покрытия и положения шва в пространстве.

для нижнего положения:

Определяем напряжение на дуге.

Берем базовое значение

Для электрода МТГ - 01К принимаем напряжение 22 В

6) Скорость сварки определяется:

(15)

где - коэффициент наплавки, (г/А•ч);

- плотность наплавленного металла,

- площадь поперечного сечения наплавленного металла;

для нижнего положения:

7) Определяем погонную энергию сварки:

(16)

где - эффективный КПД дуги, для РДС ;

- скорость сварки в см/с;

для нижнего положения:

8) Определяем глубину провара:

(17)

где - погонная энергия.

для нижнего положения:

2.2.3.2 Расчет режимов при сварке в среде СО2

1). По ГОСТ 14771-76 выбираем форму и конструктивные элементы подготовки кромок под сварку, размеры выполненных швов

2) Определим площадь по ГОСТу 14771-76

(18)

2) Выбираем силу тока согласно технологии ВКЗ.

3) Определяем скорость сварки

(19)

4) Выбираем напряжение на дуге согласно технологии ВКЗ:

5). Определяем погонную энергию сварки

(20)

где - эффективный КПД дуги, для сварки в СО₂ ;

- скорость сварки в см/с;

6) Определяем скорость подачи электродной проволоки:

(21)

7). Определяем глубину проплавления H:

(22)

где - коэффициент формы провара, который определяется по формуле

(23)

где - коэффициент, величина которого зависит от рода тока и полярности (принимаем )



8). Определяем ширину шва :

(24)

2.2.4 Выбор оборудования для РДС и СО2

Из справочника выбираем стандартное оборудование, характеристики которого совпадают с расчетными данными ( таблица 14 и 15).

Таблица 14- Оборудование для РДС

Параметры	ТД-300	ТД-500	ТДМ-302М
Напряжение, В	Питающей сети	220; 380	220; 380	220;380
	Вторичное (рабочее)	30	30
	Холостого хода	61-79	60-76
Сварочный ток, А	Номинальное значение	300	500	300
	Пределы регулирования	60-400	100-560	600-300
Номинальный режим работы ПР, 20%	60	60	60
Номинальная мощность, кВа	19,4	34	20
Габаритные размеры (длина x ширина x высота), мм	640 ? 715 ? 490	720 ? 580 ? 860	640 ? 715 ? 490
Масса, кг	137	210	65
Цена,руб	4500	6000	7700

Таблица 15 - Оборудование для сварки в среде защитного газа.

Параметры	ПДГО-510Т	ПДГ-511	ПДГО-527-4К
Напряжение питающей сети, В	36	27	380
Сварочный ток, А	Номинальное значение	500	500	500
	Пределы регулирования	100-500	100-500	60-500
Электродная проволока	Диаметр, мм	1,2-2,0	1,2-3,2	08-2,0
	Скорость подачи, м/ч	70-1100	60-960
Тип источника питания	ВД-304ДК	ВД-506ДК	ВДУ-506
Габаритные размеры (длина x ширина x высота), мм	Подающего механизма	615 ? 400 ? 400	385 ? 750 ? 700	305 ? 175 ? 245
	Шкафа управления			385 ? 170 ? 300
Масса, кг	Падающего механизма	140	180	19
	Шкафа управления			85
Цена,руб	50100	53200	57700

Наиболее экономически целесообразно для сварки в среде СО₂ данного изделия выбрать полуавтомат ПДГО-510Т с выпрямителем ВД-304ДК, а для РДС - ТД-300.

Предварительную сборку осуществляют прихваткой, для чего используют трансформатор для ручной дуговой сварки ТДМ-302М (пределы регулирования тока - 60-300 А., габаритные размеры - 640?715?490 мм).

2.3 Выбор методов контроля качества сварных соединений

2.3.1 Методы и объемы неразрушающего контроля

Сварные соединения трубопроводов на этапе строительства, реконструкции и капитального ремонта контролируются с применением визуального и измерительного (ВИК), капиллярного* (ПВК), магнитопорошкового* (МК) радиографического (РК) и ультразвукового (УЗК) методов контроля [12].

* Капиллярный и магнитопорошковый методы применяются в качестве дополнительных методов - для уточнения результатов визуального и измерительного контроля.

Для сварных соединений линейной части магистральных нефтепроводов (за исключением категорий В и I), выполненных полуавтоматической или автоматической сваркой, по согласованию с Заказчиком требованиями Проекта вместо радиографического может быть предусмотрен ручной, механизированный или автоматизированный ультразвуковой контроль в объёме 100 % с регистрацией его результатов.

При этом предусматривается дополнительный выборочный радиографический контроль соединений, признанных годными по результатам УЗК. Объём дополнительного контроля - не менее 5 % (каждый двадцатый стык), но не менее одного стыка от всех стыков, сваренных в течение смены каждой бригадой сварщиков.

Если по результатам дублирующего контроля обнаруживаются недопустимые дефекты, то контролю дополнительным (дублирующим) методом подвергаются все аналогичные соединения, сваренные данным сварщиком (бригадой сварщиков) в течение этой смены. По результатам дополнительного (дублирующего) контроля производится оценка качества только тех участков сварного соединения, на которых основным методом никаких дефектов не обнаружено. Качество проконтролированного соединения в целом осуществляется с учетом общего количества дефектов, выявленных обоими методами, и их суммарной протяженностью (по результатам ультразвукового контроля - суммарной условной протяженностью).

Сварные соединения трубопроводов, находящихся в эксплуатации, в которых параметры дефектов определены только по данным внутритрубного инспекционного прибора (ВИП), а также сварные соединения, которые не могут быть проконтролированы с применением ВИП, в том числе находящиеся в режиме консервации или состоянии безопасного содержания, дополнительно контролируются неразрушающими методами при проведении дополнительного дефектоскопического контроля (ДДК) [20].

Методы и объемы НК, выполняемого в целях дополнительного дефектоскопического контроля (ДДК) трубопроводов, находящихся в эксплуатации, режиме консервации или состоянии безопасного содержания, определяются результатами технической диагностики и требованиями п. 4.3 РД 153-39.4-067-04, а также требованиями РД-16.01-60.30.00-КТН-068-1-04 и РД-16.01-60.30.00-КТН-063-1-04.

В процессе ДДК сварные соединения трубопроводов, находящихся в эксплуатации, режиме консервации или состоянии безопасного содержания, контролируются с применением следующих методов НК: визуального и измерительного, капиллярного, магнитопорошкового и ультразвукового.

Неразрушающий контроль сварных соединений трубопроводов на стадии их строительства, реконструкции и капитального ремонта проводится в следующей последовательности: ВИК > ПВК(МК) > РК > УЗК. Перед проведением РК и УЗК производится устранение дефектов (если они выявлены), не требующее применения сварки.

2.3.2 Оценка качества сварных соединений ремонтных конструкций

Оценка качества сварных соединений ремонтных конструкций при ремонте действующих трубопроводов осуществляется в соответствии с требованиями раздела 7 РД 153-39.4-086-01.

Контроль сварных швов при заварке дефектов

Наплавленный металл подвергается визуальному и измерительному, капиллярному (или магнитопорошковому) контролю для выявления внешних дефектов и ультразвуковому контролю для выявления внутренних дефектов. Протяженность зоны контроля участка сварного шва после ремонта должна превышать длину отремонтированного участка не менее чем на 100 мм в обе стороны.

Классификацию и оценку выявленных дефектов осуществляют в соответствии с критериями подраздела 3.2 РД-08.00-60.30.00-КТН-046-1-05.

Контроль сварных швов при вырезке дефекта (замена «катушки»)

Сварные соединения контролируются с применением методов НК.

Классификация и оценка выявленных дефектов осуществляется в соответствии с критериями подраздела 3.2 РД-08.00-60.30.00-КТН-046-1-05.

Контроль сварных швов при установке ремонтных муфт

Все сварные швы муфты при изготовлении проходят 100 % визуальный и радиографический контроль. При установке муфты на трубу все монтажные сварные швы и околошовные зоны поверхности основного металла проходят 100 % контроль в соответствии с требованиями РД 153-39.4-086-01.

Ширина зоны контроля от кромки привариваемой муфты в одну и другую сторону должна составлять не менее 100 мм.

При визуальном контроле оценивается качество формирования продольных и кольцевых угловых швов, отсутствие наплывов, выходящих на поверхность дефектов, незаваренных кратеров и видимых подрезов. Производится измерение геометрических характеристик продольных, а также оценка формы кольцевых угловых швов, выполненных в различных пространственных положениях.

Форма кольцевого углового шва приведена на рисунке 25.

а - ослабление углового сварного шва;

б - усиление углового сварного шва.

Рисунок 25 - Форма кольцевого углового сварного шва

Сварные соединения муфт, выполненные ручной дуговой сваркой, которые по результатам визуального контроля отвечают требованиям, подвергаются контролю физическими методами.

Продольные сварные швы укрупнения муфты до их термообработки подвергаются 100 % радиографическому контролю.

Контроль продольных швов муфты, установленной на ремонтируемую трубу, осуществляется с применением ультразвукового метода. По результатам ультразвукового контроля «годными» считаются соединения, в которых дефектов не обнаружено, или размеры обнаруженных дефектов отвечают критериям допустимости.

Контроль качества кольцевых угловых швов нахлесточных соединений приварки муфты (или ее элементов) к трубе проводится методами ультразвуковой и капиллярной дефектоскопии. Контроль кольцевых угловых швов проводится после окончания приварки отдельных элементов муфты к трубе.

Контроль околошовной зоны поверхности основного металла трубы проводится методом капиллярной дефектоскопии на расстоянии 50 мм от кольцевого углового шва [12].

2.3.3 Основные положения (технологические регламенты) методов неразрушающего контроля

2.3.3.1 Визуальный и измерительный контроль

Визуальный и измерительный контроль предназначен для:

- проверки соответствия геометрических параметров сварных соединений требованиям нормативно-технической и проектной документации (НТД/ПТД);

- обнаружения поверхностных (выходящих на поверхность) и сквозных дефектов сварных соединений типа трещин, подрезов, несплавлений, незаваренных кратеров, прожогов, неметаллических включений, расслоений и т.п. и определения их расположения, размеров и ориентации по поверхности.

2.3.3.2 Магнитопорошковый контроль

Магнитопорошковый метод контроля предназначен для обнаружения поверхностных (выходящих на поверхность) и подповерхностных дефектов типа трещин, подрезов, несплавлений, незаваренных кратеров, прожогов, неметаллических включений, расслоений и т.п.

Магнитопорошковый контроль проводится дополнительно к другим методам НК для получения дополнительной информации о наличии, количестве и размерах поверхностных и подповерхностных дефектов, а также в тех случаях, когда осутствует возможность обеспечить небходимую чистоту поверхности контролируемого изделия (шероховатость до Rz 20 ... 40 мкм), что не позволяет применить другие методы НК (например, ПВК).

2.3.3.3 Капиллярный контроль

Капиллярный метод контроля предназначен для обнаружения поверхностных (выходящих на поверхность) и сквозных дефектов типа трещин, подрезов, несплавлений, незаваренных кратеров, прожогов, неметаллических включений, расслоений и т.п. и определения их расположения, протяженности и ориентации по поверхности.

Капиллярным методом в соответствии с РД-08.00-60.30.00-КТН-046-1-05 выявляются дефекты с раскрытием, равным 0,001 мм и более, что соответствует классу чувствительности по ГОСТ 18442-80 не хуже II-го.

Контролируемая зона сварного соединения, включает сварной шов, а также примыкающие к нему участки основного металла, которые в обе стороны от шва должны быть не менее:

* 20 мм, но не менее толщины стенки свариваемых деталей при НК при сооружении, реконструкции и капитальном ремонте трубопроводов;

* не менее 4-х толщин стенок свариваемых деталей при НК в процессе выборочного ремонта и ДДК трубопроводов, находящихся в эксплуатации, режиме консервации или состоянии безопасного содержания.

Шероховатость контролируемой поверхности должна быть не более Ra 6,3 (Rz 40) при условии отсутствия при контроле окрашенного фона. На контролируемой поверхности не должно быть следов масел, пыли и других загрязнений.

Температура контролируемого объекта и индикаторного пенетранта должна быть в пределах, указанных в технической документации на данный дефектоскопический материал и объект контроля.

Средства капиллярного контроля

Дефектоскопические материалы используются в виде наборов, включающих:

– индикаторный пенетрант;

– очиститель объекта контроля от пенетранта;

– проявитель индикаторного следа дефекта.

Для контроля сварных соединений применяются готовые дефектоскопические наборы в аэрозольных упаковках.

Допускается применение индикаторных пенетрантов следующих типов:

– цветные пенетранты, содержащие краситель с характерным цветовым фоном (обычно красным);

– люминесцентные пенетранты с примесями, люминесцирующими под воздействием ультрафиолетового излучения.

Для осмотра объектов контроля и поиска индикаторного рисунка несплошностей применяются лупы 2х и более кратного увеличения.

Для изучения индикаторного следа несплошности, его формы и размеров используются лупы или оптические приборы с 20-кратным и более увеличением.

При необходимости подогрева контролируемой поверхности применяются промышленный фен или другие нагревательные устройства.

Перед каждым проведением контроля в обязательном порядке дефектоскопические материалы подвергаются проверке. Проверка пригодности и проверка чувствительности дефектоскопических материалов проводится на стандартных образцах предприятия (СОП).

Для проверки чувствительности используются два СОП:

– один - рабочий, предназначенный для проверки капиллярных наборов на пригодность;

– другой - для контрольной проверки материалов в случае неудовлетворительных результатов, полученных на рабочем образце.

Проведение капиллярного контроля

Нанесение индикаторного пенетранта на контролируемую поверхность производится при помощи аэрозольного баллона, Время контакта пенетранта с поверхностью объекта зависит от используемого пенетранта и регламентируется технической документацией на пенетрант. Не допускается высыхание индикаторного пенетранта на поверхности.

Контроль сварного шва проводится последовательно, по участкам, длина которых в зависимости от диаметра изделия составляет:

– до 700 мм - для изделий с диаметром не более 1020 мм;

– до 1000 мм - для изделий диаметром 1020 мм и выше.

При контроле по участкам, их длина и площадь устанавливаются так, чтобы не допускать высыхания индикаторного пенетранта. Площадь контролируемого участка не должна превышать 0,6 - 0,8 м².

Удаление индикаторного пенетранта производится с помощью соответствующего очистителя.

Жидкий проявитель наносится тонким равномерным слоем с помощью аэрозольного баллона сразу после очистки контролируемой поверхности от пенетранта.

По одному и тому же месту контролируемого участка струя проявителя проводится только один раз, обеспечивая постоянную толщину наносимого слоя. Не допускаются проблески непокрытого металла, подтеки и наплывы проявителя.

Сушка проявителя проводится за счет естественного испарения или обдувом подогретым воздухом с температурой 60 ± 10°C (если иное не предусмотрено требованиями сопроводительной документации на контроль).

При контроле в условиях низких температур для сушки дополнительно применяются отражательные электронагревательные приборы.

В процессе проведения контроля должна поддерживаться температура поверхности контролируемого соединения в пределах +10 ... +40°С.

Осмотр контролируемой поверхности

Осмотр контролируемой поверхности проводится 2 раза: сразу после высыхания проявителя и через 20 минут после первого осмотра. Осмотр производится визуально или с применением лупы и вспомогательных устройств.

Обнаружение дефекта проводится визуально при естественном или искусственном освещении по яркому цветному индикаторному следу, образующемся на белом фоне проявителя.

По результатам осмотра производится идентификация выявленных дефектов контролируемого объекта. Идентификация дефектов при капиллярном контроле проводится как по индикаторным следам, так и по фактическим характеристикам выявленных несплошностей после удаления проявителя в зоне зафиксированных индикаторных следов.

2.3.3.4 Радиографический контроль

Радиографическому контролю в соответствии с требованиями РД-08.00-60.30.00-КТН-046-1-05 [12] могут быть подвергнуты сварные соединения трубопроводов наружным диаметром до 1220 мм включительно и с номинальной толщиной стенки до 50 мм включительно.

Радиографический контроль проводится для выявления внутренних и выходящих на поверхность дефектов, таких как: газовые поры, шлаковые включения, непровары, несплавления, трещины, подрезы и др.

При радиографическом контроле сварных соединений применяются радиографические мелкозернистые технические плёнки чувствительностью менее 25 1/рентген (обратных рентген).

Для сокращения времени экспозиции радиографические плёнки применяются с металлическими усиливающими экранами. Коэффициент усиления металлических усиливающих экранов принимается равным 2 при просвечивании изотопами и равным 2,7 - при использовании рентгеновского излучения.

Для защиты плёнки от рассеянного излучения со стороны, противоположной от источника излучения, экранируется кассета с плёнкой (или рулонная плёнка в светозащитной упаковке) свинцовыми экранами толщиной от 1 до 3 мм [20].

Чувствительность радиографического контроля

Чувствительность радиографического контроля должна соответствовать:

– для нефтепроводов и их участков категорий В, I II-ому классу чувствительности по ГОСТ 7512-82 и не превышать значений, приведенных в Табл. 18;

– для нефтепроводов и их участков категорий II, III и IV III-ему классу чувствительности по ГОСТ 7512-82 и не превышать значений, приведенных в Табл. 19 (приложение).

Схемы просвечивания сварных соединений

Основные схемы просвечивания стыковых и угловых сварных соединений нефтепроводов, технологических и вспомогательных трубопроводов приведены на Рисунках 26- 32.

Примечание - На Рисунках 26-29 использованы следующие обозначения:

И_и и И_с - источники излучения, расположенные соответственно изнутри и снаружи контролируемой сварной трубной конструкции;

П_с и П_и - пленки, расположенные соответственно снаружи и изнутри контролируемой сварной трубной конструкции.



Рисунок 26 - Схема панорамного просвечивания изнутри трубы за одну установку источника излучения

Кольцевые швы трубопроводов, переходов и трубных узлов (приварки тройников, отводов) просвечиваются по одной из четырех схем в зависимости от геометрических размеров труб, типа и активности применяемого источника излучения. Схемы просвечивания представлены на Рисунках 26 - 32, а.

Кольцевые сварные швы свариваемых изделий, в которые возможен свободный доступ внутрь, контролируются за одну установку источника излучения по схеме, представленной на Рисунке 26 (панорамное просвечивание).

Сварные соединения трубопроводов, к которым невозможен доступ изнутри трубы, контролируются по схеме, представленной на Рис. 27 (фронтальное просвечивание). Просвечивание таких швов осуществляется через две стенки трубы за три и более установок источника ионизирующего излучения.



Рисунок 27 - Схема фронтального просвечивания через две стенки за три установки источника излучения

Основные параметры просвечивания по схеме, представленной на Рисунке 27:

* источник излучения располагается непосредственно на трубе,

* угол между направлением излучения и плоскостью сварного шва не должен превышать 5°;

* фокусное расстояние F = D (D - наружный диаметр трубы);

* минимальное количество экспозиций равно 3. При каждой экспозиции источник излучения следует смещать на угол не более 120°.

За одну экспозицию "на эллипс" (Рисунок 28) при использовании изотопа иридий-192, допускается просвечивать сварные соединения труб диаметром 57 мм с толщиной стенки 5 мм и менее и диаметром 60 мм с толщиной стенки 4 мм и менее.

Рисунок 28 - Схема фронтального просвечивания через две стенки за одну или две установки источника излучения на плоскую кассету (схема просвечивания «на эллипс»)

За одну экспозицию "на эллипс" при использовании изотопа цезий-137, допускается просвечивать трубы диаметром 76 мм с толщиной стенки 4 мм и менее, а также трубы диаметром 57 и 60 мм.

3а две экспозиции "на эллипс" под углом 90° просвечиваются сварные соединения труб диаметром от 57 до 108 мм включительно, а также сварные соединения труб диаметром 114 и 133 мм с толщиной стенки 6 мм и менее. Допускается просвечивание за две экспозиции производить на гибкую кассету, которая должна охватывать половину окружности сварного шва.