РЕМОНТ ТРУБОПРОВОДОВ
РЕВИЗИЯ И ОТБРАКОВКА ТРУБОПРОВОДОВ
Неметаллические материалы
Фаолитовые трубы изготавливают диаметром от 30 до 300мм из кислотоупорной пластической массы – фаолита. Фаолит получают на основе фенолформальдегидной смолы с применением наполнителя – асбеста (фаолит марки А), графита (фаолит марки Т) или кварцевого песка (фаолит марки П). Трубы из фаолита обладают высокой химической стойкостью к кислым средам кроме азотной и хромовой кислоты, а также не стойки к органическим растворителям. Фаолит эксплуатируется при температурах до 130оС.
Трубы из винипласта изготавливают условным диаметром до 150 мм. Винипласт – химически стойкий материал к большинству кислот, щелочей и растворителей, не стоек к концентрированной азотной и серной кислоте. Температурный предел применения винипласта ограничен пределами от минус 10 до плюс 40оС при давлении до 0,6 МПа.
В последнее время в химической промышленности находят применение стеклянные трубы. Трубы из обычного стекла выдерживают температуру до 150оС, из термостойкого стекла – до 300оС, а специальные сорта стекла типа «Ситалл» выдерживают температуру до 500-600оС. Стеклянные трубы выпускают на давление 0,4 и 0,8 МПа.
Трубопроводы из кислотостойкой керамики применяют для транспортирования Н2SO4 и НCl.
В последнее время в качестве материала трубопроводов все чаще стал применяться полиэтилен, однако он несколько уступает по прочности винипласту, но превосходит его по эластичности и стойкости к агрессивным средам.
Для обеспечения нормальной эксплуатации технологических трубопроводов периодически должна производиться их ревизия. Сроки проведения ревизии зависят, прежде всего, от категории трубопровода и скорости коррозии.
При проведении ревизии особое внимание должно уделяться участкам, работающим в наиболее тяжелых условиях:
ü участкам, где происходит изменение направления потока;
ü врезкам, тройникам, дренажным устройствам;
ü местам, где возможно скопление продукта или влаги.
При наружном осмотре трубопровода следует также обращать внимание на сварные швы, фланцевые соединения, опоры, изоляцию, подвески. При проведении ревизии определяют толщину стенки, например методом УЗД. Число точек замера каждого участка определяется индивидуально. Результаты замера фиксируются в паспорте трубопровода с указанием даты.
Трубопроводы должны подвергаться ремонту, если:
ü обнаружены дефекты сварных швов, имеются пропуски среды;
ü при обстукивании молотком появляются вмятины;
ü толщина стенки трубы достигла отбраковочной величины.
Резку труб при ремонте трубопроводов можно производить либо механическим, либо термическим способом. Резку труб из легированных сталей рекомендуется производить механическим способом, а при изгибе их следует набивать песком и гнуть в нагретом состоянии.
Разностенность и смещение кромок при стыковке не должно превышать 10% от толщины стыкуемых элементов, но не более 3 мм. В противном случае должен быть обеспечен плавный переход, причем угол α (см. рисунок 8) не должен превышать 15о. Однако допускается осуществлять указанный плавный переход с помощью сварного шва при разнице фактической толщине стенок не более 5 мм.
Рисунок 8. Скос кромок при сварке трубопроводов
Перед сваркой кромки стальных труб должны быть зачищены до металлического блеска с двух сторон на расстоянии не менее 20 мм на сторону. Сварку труб можно производить как с подкладными кольцами, так и без них.
При сварке труб без подкладных колец должны соблюдаться следующие условия:
ü количество прихваток на один стык должно быть не менее трех;
ü рекомендуемое расстояние между прихватками – 200÷250 мм;
ü длина прихваток не более 25 мм.
Высота прихватки не должна превышать высоту первого слоя шва. При сварке первого слоя прихватку следует переплавить.
При сварке с остающимися подкладными кольцами:
ü подкладное кольцо устанавливают в одной из стыкуемых кромок и приваривают ниточным швом с катетом 3-4 мм;
ü на выступающую часть подкладного кольца надвигают другую стыкуемую трубу, оставляя зазор между трубами 4-5 мм, и прихватывают со стоны разделки короткими участками не более 15 мм.
Рисунок 9. Размещение подкладного кольца
ü затем трубу ниточным швом приваривают к подкладному кольцу.
Стыкуемые подкладные кольца рекомендуется изготавливать из той же марки стали, что и свариваемые трубопроводы.
Сварка на съемном медном подкладном кольце применяется для труб с условным проходом до 200 мм. При этом разница по внутренним диаметрам стыкуемых труб не должна превышать 1 мм. Трубы на съемном подкладном кольце собирают с зазором 4 мм и прихватывают. После заварки первого слоя подкладное кольцо удаляют.
Сварка на керамических подкладных кольцах производится при условии, что наружный диаметр кольца должен быть на 1 мм меньше внутреннего диаметра трубы, а ширина кольца несколько больше ширины шва. По окончании сварки стык простукивают молотком, вследствие чего кольцо распадается на куски, которые удаляют из трубы механическим способом, промывают водой, либо продувают сжатым воздухом.
Примерная последовательность наложения слоев при сварке с подкладным кольцом и без них представлена на рисунке 10.
Рисунок 10. Примерная последовательность наложения слоев при сварке стыков:
1 – без подкладного кольца; 2 – с подкладным кольцом.
Сварку отдельных труб в секции желательно выполнять в цеховых условиях. Если такие условия отсутствуют, тогда место, где производится сварка в монтажных условиях, должно быть защищено от ветра и атмосферных осадков. Допускаемая температура окружающего воздуха при сварке и условия подогрева стыков указаны в таблице 1.
При сварке трубопроводов различают поворотные и неповоротные стыки. Предпочтение следует отдавать первым, так как их легче выполнить, и они получаются более качественно. В случае, когда непрерывное вращение стыка затруднено, сварку первого слоя рекомендуется выполнить с поворотом, с последовательностью, указанной на рисунке 11.
Таблица 1 – Допускаемая температура окружающего воздуха при сварке трубопроводов и условия подогрева стыков
| Сталь | Толщина стенки, мм | Допускаемая температура воздуха, оС | Необходимость подогрева |
| Углеродистая с содержанием углерода до 0,2% | до 16 | до минус 20 | не требуется |
| ниже минус 20 | подогрев до 100-150 оС | ||
| свыше 16 | до 0 | не требуется | |
| от 0 до минус 20 | подогрев до 100-150 оС |
Продолжение таблицы 1
| Углеродистая с содержанием углерода более 0,2% | до 16 | до минус 10 | не требуется |
| ниже минус 10 | подогрев до 100-150 оС | ||
| свыше 16 | до минус 10 | подогрев до 100-150 оС | |
| 15Х5М | до 10 | свыше 5 | не требуется |
| Аустенитная | независимо от толщины стенки | до минус 10 | не требуется (электрод – аустенитный) |
| до минус 20 | подогрев до 150-200 оС (электрод – аустенитный) |
Рисунок 11. Последовательность сварки первого слоя поворотного стыка.
Порядок выполнения сварки корневого шва и последующих слоев неповоротных стыков труб показан на рисунке 12.
Рисунок 12. Последовательность сварки неповоротного стыка
1 – корневого слоя; 2 – второго и последующих слоев.
Смещение точек начала сварки каждого из слоев составляет 20-25мм. При замыкании кольцевых швов начало шва необходимо перекрывать на 15-20мм с предварительной зачисткой металла шва от шлака.
Все забракованные участки трубопровода должны быть удалены или исправлены. Исправлять дефектные участки сварного шва допускается подваркой, если размеры дефекта не превышают нормативные значения, а если размер дефекта превышает норматив, то дефектное место должно быть полностью удалено, а на его место вваривается «катушка».
Одно и то же место допускается исправлять не более одного раза, в противном случае на место дефекта также вваривается «катушка».
Контроль качества сварных соединений включает внешний осмотр для выявления трещин, прожогов, наплывов (подрезов) и других дефектов. Контроль неразрушающими методами контроля выполняют в соответствии с отраслевыми инструкциями, а объем контроля зависит от категории трубопровода.