Производственно-технический нефтегазовый журнал
+7 (903) 580-85-63 +7 (495) 371-01-74 info@glavteh.ru
  • Главная
  • Трубопроводный транспорт
  • Применение малогабаритных внутритрубных индикаторов дефектов на объектах трубопроводного транспорта на примере АО «Самаранефтегаз»

Применение малогабаритных внутритрубных индикаторов дефектов на объектах трубопроводного транспорта на примере АО «Самаранефтегаз»

Одно из условий поддержания трубопроводных сетей в безаварийном работоспособном состоянии заключается в регулярной оценке их технического состояния, в том числе посредством внутритрубной диагностики. Для проведения внутритрубного технического диагностирования (ВТД) требуется действующий трубопровод с установленными камерами пуска и приема средств очистки и диагностики (СОД) соответствующих линейных размеров. Однако малые габариты камер СОД не позволяют проводить ВТД диагностическими снарядами стандартных размеров и требуют дорогостоящей подготовки малогабаритных камер СОД и трубопровода.

Для решения проблем с диагностикой трубопроводов инженеры АО «Самаранефтегаз» провели успешные испытания малогабаритных диагностических снарядов – ультразвукового внутритрубного инспекционного прибора (УЗВИП) и магнитного внутритрубного индикатора дефектов (ВИД).

30.10.2017 Инженерная практика №09/2017
Кинчаров Александр Иванович Заместитель начальника Управления эксплуатации трубопроводов – главный инженер АО «Самаранефтегаз»
Питьев Роман Александрович Начальник цеха эксплуатации и ремонта трубопроводов №3 Управления эксплуатации трубопроводов АО «Самаранефтегаз»
Каюк Александр Николаевич Ведущий инженер отдела эксплуатации трубопроводов Управления эксплуатации трубопроводов АО «Самаранефтегаз»
Кашапов Денис Эдуардович Мастер бригады по очистке внутренней полости трубопроводов АО «Самаранефтегаз»

Многочисленные сети трубопроводов различного назначения стали непременной и весьма влиятельной составляющей экономической инфраструктуры. Роль трубопроводов в экономике страны трудно переоценить. В последние годы наблюдается увеличение объемов добычи нефти и газа, в связи с чем заметно вырос и интерес к техническому состоянию и безопасной эксплуатации трубопроводного парка.

Проблема обеспечения промышленной и экологической безопасности трубопроводного транспорта углеводородов всегда была актуальной. Трубопроводы работают под большим давлением и при нарушении их герметичности происходит значительный по объему выброс продуктов перекачки. Это не только причиняет материальный ущерб предприятиям трубопроводного транспорта в связи с потерями продукта перекачки, затратами на ликвидацию аварий и штрафными санкциями, но и приводит к загрязнению окружающей среды, создает предпосылки для возникновения чрезвычайных экологических ситуаций техногенного характера. Кроме того, серьезную проблему представляют несанкционированные врезки (НСВ) в трубопроводы с целью отбора продукта перекачки, приобретающие все более серьезные масштабы.

ВНУТРИТРУБНАЯ ДИАГНОСТИКА ТРУБОПРОВОДОВ

Основная задача системы внутритрубной диагностики – повышение надежности трубопроводов путем долгосрочного прогнозирования работы трубопроводного парка, выявление несанкционированных врезок, раннее предупреждение дефектов и определение по результатам прогноза наиболее эффективных способов использования материально-технических ресурсов.

В настоящее время задача контроля технического состояния объектов трубопроводного транспорта вышла на первое место, тогда как традиционные мероприятия по повышению надежности трубопроводных систем исчерпали свои возможности. Вместе с тем стало очевидно, что в связи с негативными процессами старения трубопроводов наращивать капитальный ремонт только на основе существующей технологии сплошного ремонта невозможно, даже по чисто экономическим соображениям. Поэтому было принято решение о переходе на метод выборочного ремонта на базе результатов внутритрубной диагностики, а также выявления возможных НСВ.

В число основных задач технологических мероприятий по повышению надежности трубопроводов входит продление срока безопасной эксплуатации парка трубопроводов, выявление аварийных участков трубопроводов, а также предотвращение хищения продукции (несанкционированного отбора жидкости из трубопроводов).

Дефектные участки трубопровода определяются на основе анализа отказов и по результатам внутритрубной инспекции.

К основным целям проведения внутритрубной диагностики относятся определение местонахождения критичных дефектов и аномалий стенок трубопровода, связанных с потерей металла (внутренней и внешней коррозии, язв, питтингов); обнаружение дефектов геометрии трубопровода (вмятин, гофр и сужений); обнаружение дефектов в поперечных сварных швах; выявление мест несанкционированного отбора продукции; составление перечня раскладки линейной части диагностируемого трубопровода.

Внутритрубной инспекции подлежат нефтегазосборные, напорные трубопроводы, газопроводы, нефтепроводы внешнего транспорта.

Рис. 1. Схема малогабаритной камеры пуска-приема СОД
Рис. 1. Схема малогабаритной камеры пуска-приема СОД

Внутритрубная диагностика с применением имеющихся в наличии стандартных диагностических снарядов возможна только на дорогостоящих удлиненных камерах СОД и на малогабаритных камерах СОД после их предварительной подготовки (изготовление и монтаж вставок удлинителей), что приводит к значительному удорожанию статьи затрат на проведение ВТД. Размеры линейки существующих внутритрубных инспекционных снарядов (ВИС) начинаются от 2290 мм и более, тогда как необходимые размеры диагностического снаряда для проведения ВТД на трубопроводах, оснащенных малогабаритными камерами СОД, находятся в диапазоне 770 – 1352 мм (рис. 1).

МАЛОГАБАРИТНЫЕ ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ СНАРЯДЫ

Инженеры АО «Самаранефтегаз» совместно со специалистами центра диагностических снарядов приняли решение приступить к модернизации и разработке малогабаритных диагностических снарядов, позволяющих проводить инспекцию на трубопроводах, оборудованных камерами СОД с малыми линейными размерами.

В результате продуктивной совместной работы к опытно-промысловым испытаниям был представлен инновационный малогабаритный диагностический снаряд, не имеющий на данный момент аналогов: ультразвуковой внутритрубный инспекционный прибор (УЗВИП) и магнитный внутритрубный индикатор дефектов (ВИД).

Рис. 2. Линейные размеры малогабаритных внутритрубных диагностических снарядов
Рис. 2. Линейные размеры малогабаритных внутритрубных диагностических снарядов

В число преимуществ данных приборов входят их линейные размеры (рис. 2), позволяющие использовать их на трубопроводах, оборудованных малогабаритными камерами СОД, а также их функциональные возможности, которые позволяют выполнять весь спектр поставленных задач, включая выявление коррозионных дефектов стенки трубы; врезок (в том числе несанкционированных); расслоений в стенке трубы; повреждений внутреннего изоляционного покрытия; а также определение местоположения втулок для защиты сварных соединений от коррозии (подрядные организации при монтаже трубопровода зачастую пренебрегают установкой данных втулок, что приводит к возникновению экологических рисков и финансовым потерям в случае разгерметизации трубопровода. На данный момент диагностика наличия защитных втулок не проводится.

Рис. 3. Принцип работы ультразвукового внутритрубного инспекционного снаряда
Рис. 3. Принцип работы ультразвукового внутритрубного инспекционного снаряда

Рассмотрим принцип работы ультразвукового инспекционного снаряда (рис. 3). В корпусе ультразвукового внутритрубного инспекционного снаряда горизонтально по центру располагается преобразователь. Преобразователь посылает звуковую волну вперед, где она отражается от вращающегося в пределах 45° зеркала, которое направляет ее перпендикулярно стенке трубы. От внутренней стенки трубы следующий сигнал движется к внешней стенке трубы. Каждый раз, когда сигнал достигает поверхности, он отражается и поступает на преобразователь, что позволяет компьютеру рассчитать время его прохождения. Таким образом, время прохождения сигнала конвертируется в расстояние и, как результат, в значение толщины стенки.

Линейка типоразмеров УЗВИП рассчитана на трубопроводы диаметром от 114 до 820 мм и предназначена для ферромагнитных труб, а также труб из нержавеющей стали и полиэтилена, транспортирующих нефть, воду, бензин и другие нефтепродукты.

Магнитный ВИД представлен для трубопроводов диаметром от 114 до 219 мм, предназначен для прямошовных и бесшовных труб, транспортирующих жидкости в диапазоне от однофазных до трехфазных.

Данные приборы работают в диапазоне давлений 10 – 100 атм, способны проводить диагностику трубопроводов с толщиной стенки 4 – 20 мм и сохранять работоспособность при сужении проходного сечения до 85% от номинального диаметра трубопровода, а также проходить 90-градусные отводы.

Обработка и визуализация результатов диагностики трубопровода происходит в программном модуле с возможным построением 3D модели.

ИСПЫТАНИЯ ВНУТРИТРУБНЫХ ИНДИКАТОРОВ ДЕФЕКТОВ

На объектах трубопроводного парка АО «Самаранефтегаз» проведены опытно-промысловые испытания (ОПИ) малогабаритных диагностических приборов.

Целью выполнения данных работ было подтверждение возможности выполнения широкого комплекса диагностических исследований трубопроводов при существующих линейных размерах, позволяющих выполнить пуск данных приборов на малогабаритных камерах СОД. ОПИ проведены на напорных нефтепроводах Богдановского и Дмитриевского месторождений.

В ходе проведенных испытаний были выявлены все конструктивные элементы трубопроводов (отводы, тройники, кожухи и опоры) определены дефектные участки.

По первому объекту (Богдановского месторождения) выявлены 14 отводов, четыре задвижки, два тройника, 4% секций с дефектами. Кроме того, были выявлены дополнительные конструктивные элементы – кожухи и опоры.

По второму объекту (Дмитриевского месторождения) выявлены 10 отводов, три задвижки, два тройника, 1,5% секций с дефектами. Выявлено наличие 10 прямошовных секций, остальные отнесены к бесшовным. Также были выявлены дополнительные конструктивные элементы – кожухи и опоры.

Результаты проведенных испытаний признаны успешными. В ходе ОПИ были подтверждены заявленные характеристики диагностического оборудования и возможность проведения ВТД на трубопроводах, оборудованных малогабаритными камерами СОД. Подтверждена возможность прохождения отводов (90°). Сходимость показаний с результатами предыдущей диагностики с применением стандартных ВИД составляет более 95%, что говорит о высокой достоверности данных, полученных с использованием малогабаритных диагностических приборов. Данными приборами дополнительно были выявлены технологические врезки диаметром от 20 мм (с возможностью выявления врезок размером от 6 мм). Полученные результаты говорят о том, что малогабаритные ВИД не уступают, а по некоторым показателям и превосходит стандартные диагностические снаряды.

Рис. 4. Процесс шурфовки и ДДК
Рис. 4. Процесс шурфовки и ДДК

Основной объем выявленных конструктивных элементов и дефектов был подтвержден в ходе выполнения дополнительного дефектоскопического контроля (ДДК) при помощи комплекта ВИК и толщиномера. С использованием техники АО «Самаранефтегаз» осуществлена шурфовка в указанных местах нахождения дефектов. Процесс шурфовки и ДДК показан на рисунке 4.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Необходимость применения и внедрения малогабаритных инспекционных приборов в наше время связана с постоянно растущим числом малогабаритных камер СОД, обусловленным активным вводом в эксплуатацию новых скважин, для которых строят трубопроводы малого диаметра, а также установкой малогабаритных камер СОД при строительстве и ремонте трубопроводов различного диаметра в целях обеспечения экономической эффективности. В процессе эксплуатации трубопроводного парка возникает необходимость проведения ВТД для точного определения местоположения возможных дефектов и НСВ. При использовании малогабаритных диагностических снарядов, впервые предоставляется возможность проводить инспекцию на трубопроводах, оборудованных камерами СОД с малыми линейными размерами.

Малогабаритные инспекционные приборы представляют собой инновационную разработку, не имеющую на данный момент аналогов. До внедрения данных приборов на трубопроводах, оснащенных малогабаритными камерами СОД, полностью отсутствовала возможность проведения ВТД без их предварительной дорогостоящей подготовки.

Только комплексный подход к исследованию и диагностике трубопровода позволяет получить достоверную информацию о его техническом состоянии и гарантировать его безупречную работу.

Таким образом, применение рассмотренных диагностических приборов на объектах трубопроводного транспорта, оборудованных малогабаритными камерами СОД, экономически целесообразно и позволит без значительных капитальных затрат (монтаж удлиненных камер СОД) проводить внутритрубную инспекцию нефтепромысловых трубопроводов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. СНиП 2.05.06-85*. Магистральные трубопроводы.
  2. РД 39-132-94. Правила по эксплуатации, ревизии, ремонту и отбраковке нефтепромысловых трубопроводов.
  3. Богданов Е.А. Основы технической диагностики нефтегазового оборудования. – М.: Высшая школа, 2006.
  4. Выборнов Б.И. Ультразвуковая дефектоскопия. – М.: Металлургия, 1985. – 257 с.
  5. Клюев В.В. Неразрушающий контроль и диагностика: справочник. – М.: Машиностроение, 2005. – 656 с.
Комментарии

Эту публикацию еще никто не прокомментировал. Станьте первым, поделитесь своим мнением.

Написать комментарий
Комментировать
Читайте далее
Возможность применения ультразвуковых сенсоров для проведения мониторинга скорости коррозии на объектах сбора нефти и газа на примере АО «Самаранефтегаз»
Производственная деятельность ООО «ЛУКОЙЛ ЭПУ Сервис»
Реклама
Свежий выпуск
Инженерная практика №05/2018

Инженерная практика

Выпуск №05/2018

Промысловые трубопроводыМеханизированная добыча
Особенности и нормативная база в области эксплуатации и ремонта подводных трубопроводовДиагностика, мониторинг и обеспечение безаварийной эксплуатации промысловых трубопроводов, защитные покрытияПроектирование, строительство и ремонт стальных и полимерных трубопроводовОПИ глубинно-насосного оборудования и НКТ с защитными покрытиями, эксплуатация неметаллических НКТРеагенты и внутрискважинное оборудование для механизированной добычи нефти в осложненных условияхПодготовка нефти. Внедрение ГИС
Ближайшее совещание
Механизированная добыча, Трубопроводный транспорт
Коррозия 2018
Международная производственно-техническая конференция

КОРРОЗИЯ – 2018: Эффективные методы работы с фондом скважин, осложненным коррозией, эксплуатация промысловых нефтегазопроводов и водоводов в условиях высокой коррозионной активности

27-29 августа 2018 г., г. Казань, конференц-зал «Габдулла Тукай»
Задачей Конференции является обмен опытом и определение наиболее экономически и технологически эффективных решений и технологий в области работы с фондом скважин, осложненных коррозионным фактором и анализ применения современных методов и технологий для сокращения аварийности промысловых трубопроводов различного назначения в условиях высокой коррозионной активности.
Ближайший тренинг
Механизированная добыча
Эффективность механизированного фонда – июль 2018
Тренинг-курс

Повышение эффективности эксплуатации механизированного фонда скважин

23 – 27 июля 2018 г., г. Москва
Цель курса состоит в создании у слушателей комплексного и разностороннего представления о современной теории и практике работы с механизированным фондом скважин при решении ряда основных производственно-технических задач. Занятия проводятся с использованием новейших презентационных материалов и программных комплексов экспертами-практиками с большим производственным и научным опытом.