Технологические процессы испытания магистральных газопроводов при их сооружении и капитальном ремонте
|
Скачать 0.61 Mb.
|
На правах рукописи МИТРОХИН МИХАИЛ ЮРЬЕВИЧ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ИСПЫТАНИЯ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ ПРИ ИХ СООРУЖЕНИИ И КАПИТАЛЬНОМ РЕМОНТЕ Специальность 25.00.19 - "Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ" АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Москва - 2008 Работа выполнена в Обществе с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий» – ООО «ВНИИГАЗ» Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Лозовский Владислав Николаевич доктор технических наук, профессор Короленок Анатолий Михайлович доктор технических наук, профессор Колотилов Юрий Васильевич Ведущее предприятие: ООО "ГИПРОГАЗЦЕНТР" Защита состоится "____" ____________ 2008 г. в 13 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 511.001.02 при ООО "ВНИИГАЗ" по адресу: 142717, Московская область, Ленинский район, пос. Развилка. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ООО "ВНИИГАЗ". Автореферат разослан "____" ____________ 2008 г. Ученый секретарь, диссертационного совета, к.т.н. Курганова И.Н. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Прогресс в области современных технологий строительного производства, а также объективная необходимость, обусловленная целым рядом техногенных причин, определяют актуальность решения комплекса научно-методологических и инженерно-технических задач, ориентированных на обеспечение эксплуатационной надежности магистральных газопроводов (МГ) с целью поставки запланированных объемов газа отечественным и зарубежным потребителям. Обеспечение надежного и безопасного функционирования системы МГ обуславливает разработку принципиально новых технологических решений и комплекса мероприятий по сооружению и капитальному ремонту, в том числе и при испытании МГ на прочность и герметичность. Основными источниками дефектов в МГ большого диаметра являются общая коррозия и коррозионное растрескивание металла труб под напряжением. Одним из эффективных методов выявления и ликвидации коррозионных дефектов является гидравлическое испытание МГ с одновременным его комплексным обследованием, что позволяет выявлять и ликвидировать все критические дефекты. Реализация этих работ обеспечивает безаварийную эксплуатацию МГ в течение расчетного периода времени. При реализации проектов испытания МГ возникает множество случайных факторов, которые влияют на результат строительно-монтажных работ в сложных природно-климатических и инженерно-геологических условиях. Выполненный анализ существующих методов производства работ по испытанию МГ показал, что технологические параметры испытаний меняются в широких пределах. В связи с этим возникла необходимость оценки правомерности ряда требований как отечественных, так и зарубежных норм, в частности, к скорости подъема испытательного давления, влиянию температуры окружающей среды на изменение давления внутри газопровода, к определению взаимосвязи величины испытательного давления и наличия негерметичности трубы и др. Также необходимо исследовать нестационарные термогидравлические процессы, возникающие непосредственно при испытании на прочность и герметичность, с учетом факторов, влияющих на технологические параметры производственных процессов сооружения и капитального ремонта. В этой связи разработка методов и средств реализации технологических процессов испытания МГ на прочность и герметичность при сооружении и капитальном ремонте, обеспечивающих повышение эффективности производства строительно-монтажных работ на линейной части, является актуальной темой диссертационного исследования. Исследования проводились в соответствии со следующими приоритетными направлениями развития науки и техники: комплексная межгосударственная научно-техническая программа "Высоконадежный трубопроводный транспорт" по внедрению новых методов и средств ремонта дефектных участков магистральных газопроводов по результатам диагностического обследования, утвержденная Председателем координационного совета, академиком РАН Б.Е. Патоном (приказ № 7 от 09.10.1998г.); перечень приоритетных научно-технических проблем ОАО "Газпром" при сооружении и капитальном ремонте магистральных газопроводов "Комплексные мероприятия по повышению надежности объектов магистральных газопроводов ООО "Тюментрансгаз" на 2006-2010 гг.", утвержденный заместителем Председателя правления ОАО "Газпром" А.Г. Ананенковым (приказ № 14 от 16.08.2006г.); научно-техническая программа реализации мероприятий по восстановлению работоспособности и повышению надежности участков магистральных газопроводов путем испытания на прочность "Комплексные мероприятия по повышению устойчивости к системным авариям на газопроводах ООО "Лентрансгаз"", утвержденная заместителем генерального директора ООО "Лентрансгаз" В.Н. Сивоконем (приказ № 27 от 29.06.2004). Цель диссертационной работы - разработка и теоретическое обоснование эффективных методов и технологических процессов испытания магистральных газопроводов при их сооружении и капитальном ремонте в сложных природно-климатических и инженерно-геологических условиях. Основные задачи исследования: - обоснование технологических методов испытания магистральных газопроводов, обеспечивающих наибольшую эффективность производства строительно-монтажных работ при сооружении и капитальном ремонте в сложных природно-климатических и инженерно-геологических условиях; - разработка организационно-технологических структур процесса испытания магистрального газопровода на прочность и герметичность с учетом методов реализации строительно-монтажных работ в сложных природно-климатических и инженерно-геологических условиях; - разработка методов и алгоритмов прогнозирования продолжительности гидравлических испытаний магистральных газопроводов в условиях использования специализированных строительных бригад и механизированных комплексов; - разработка технологических рекомендаций по испытанию магистральных газопроводов при контролируемом давлении и температуре испытательной среды с учетом возможного наличия сквозных дефектов; - разработка методов моделирования технологических процессов удаления из магистральных газопроводов испытательной среды при использовании специализированными бригадами различных типов ресурсного обеспечения; - разработка алгоритмов анализа результатов испытаний путем оценки качества выполнения строительно-монтажных работ с применением байесовского метода; - реализация практических рекомендаций по использованию результатов исследований при испытании магистральных газопроводов в сложных природно-климатических и инженерно-геологических условиях сооружения и капитального ремонта с оценкой эффективности производства строительно-монтажных работ. Научная новизна полученных результатов: Впервые разработана методология проведения комплексных испытаний МГ на прочность и герметичность в процессе сооружения и капитального ремонта в сложных природно-климатических и инженерно-геологических условиях, включающая обоснование технологических параметров испытания с учетом разработанной классификации технологических операций. По результатам теоретических исследований обоснованы организационно-технологические структуры процесса испытания МГ при сооружении и капитальном ремонте, которые позволили разработать алгоритмы технологического проектирования эффективного производства строительно-монтажных работ с использованием специализированных строительных бригад и механизированных комплексов в условиях возможного появления отказов; разработаны технологические рекомендации по испытанию МГ на прочность и герметичность при контролируемом давлении и температуре испытательной среды с учетом возможного наличия в стенках труб сквозных дефектов. Разработаны методы моделирования технологических процессов удаления из МГ испытательной среды, которые позволили создать алгоритмы прогнозирования показателей производства работ при использовании специализированными бригадами различных типов ресурсного обеспечения. Обоснована методика количественной оценки качества производства строительно-монтажных работ при сооружении и капитальном ремонте МГ на основе представления результатов испытаний на прочность и герметичность в виде вероятностно-статистических данных с применением байесовских методов; сформулированы принципы принятия решений по испытанию МГ на прочность и герметичность в условиях сооружения и капитального ремонта, предусматривающие разработку проектов производства работ с эффективным распределением ресурсов газотранспортных предприятий, что обеспечивает выполнение строительно-монтажных работ в установленные сроки. Защищаемые положения. 1. Обоснование структуры комплексного подхода к решению технологических задач испытания МГ на прочность и герметичность при сооружении и капитальном ремонте в сложных природно-климатических и инженерно-геологических условиях, которая включает в себя методы обоснования параметров испытания с учетом принципов реализации строительно-монтажных операций. 2. Аналитические подходы к анализу эффективного производства строительно-монтажных работ специализированными бригадами с использованием механизированных комплексов в условиях возможного появления отказов на основе предложенных организационно-технологических структур процесса испытания МГ при сооружении и капитальном ремонте. 3. Разработка технологических рекомендаций по испытанию МГ на прочность и герметичность при контролируемом давлении и температуре испытательной среды с учетом возможного наличия сквозных дефектов в стенках труб. 4. Методы реализации технологических процессов испытания и алгоритмы прогнозирования параметров удаления из МГ испытательной среды с учетом ресурсного обеспечения специализированных бригад. 5. Методика оценки качества производства строительно-монтажных работ при испытании МГ на основе вероятностно-статистического анализа результатов с применением байесовских методов. 6. Обоснование принципов реализации информационных технологий для принятия решений по испытанию МГ на прочность и герметичность в процессе сооружения и капитального ремонта, предусматривающие разработку проектов производства работ, учитывающие эффективное распределение ресурсов газотранспортных предприятий и обеспечивающие выполнение строительно-монтажных работ в установленные сроки. Практическая значимость диссертационного исследования заключается в разработке методических и нормативно-технических документов отраслевого и межотраслевого значения, регламентирующих технологические процессы испытания МГ при сооружении и капитальном ремонте в сложных природно-климатических и инженерно-геологических условиях. Разработанные информационные технологии принятия обоснованных технологических решений испытания МГ обеспечивают повышение эффективности производства строительно-монтажных работ на линейной части МГ и сохраняют эксплуатационную надежность газотранспортных систем в целом. Методы подготовки технологических решений для испытания МГ при сооружении и капитальном ремонте в сложных природно-климатических и инженерно-геологических условиях, организационно-технологические принципы производства строительно-монтажных работ, алгоритмы и методики расчета, обеспечивающие эффективное выполнение работ, использованы газотранспортными предприятиями ОАО "Газпром" (ООО "Газпром трансгаз Сургут", ООО "Газпром трансгаз Ухта", ООО "Газпром трансгаз Томск", ООО "Газпром трансгаз Югорск", ООО "Газпром трансгаз Чайковский", ДОАО "Гипрогазцентр", ОАО "Стройтрансгаз") при производстве работ на МГ Уренгой - Петровск, Уренгой - Новопсков, Уренгой - Ужгород, Уренгой - Центр 1, Уренгой - Центр 2, Ямбург - Елец 1, Ямбург - Тула, Надым - Пунга 5, Парабель - Кузбасс 1, Пунга - Вуктыл - Ухта и Заполярное - Уренгой 1. Практическая значимость основных результатов диссертации подтверждена соответствующими актами внедрения. Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на: НТС ОАО "Газпром" "Экономика, организация и управление производством в газовой промышленности" (г. Сочи, 2000); НТС ОАО "Газпром" "Техническое обслуживание и ремонт газопроводов. Новые технические средства для ремонта - основа повышения эксплуатационной надежности магистральных газопроводов" (г. Екатеринбург, 2001); 11-ой Международной деловой встрече "Диагностика-2001" (Тунис, 2001); НТС ОАО "Газпром" "Техническое обслуживание и ремонт газопроводов. Разработка и внедрение технологий, оборудования и материалов по ремонту изоляционных покрытий и дефектных участков труб, включая дефекты КРН, на магистральных газопроводах ОАО "Газпром" (г. Ухта, 2003); международной выставке "Реконструкция, ремонт и строительство трубопроводных систем. Поиск экономически и технологически обоснованных путей повышения реконструкции, ремонта, строительства, технической диагностики, утилизации и консервации объектов трубопроводного транспорта, а также совершенствование законодательной и нормативной базы." (г. Москва, Всероссийский Выставочный Центр, 2002, 2003, 2004); 2-ой Международной конференции "Обслуживание и ремонт газонефтепроводов" (ОАЭ, г. Дубай, 2005); 3-ей Международной конференции "Обслуживание и ремонт газонефтепроводов" (г. Сочи, 2006). Публикации. Основные результаты диссертационного исследования опубликованы в 77 научных работах и нормативно-технических документах (монографий - 2, брошюр - 4, статей - 49, докладов - 6, авторских свидетельств и патентов - 8, нормативно-технических документов - 8), из них 10 в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ. Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, общих выводов, библиографического списка и приложений. Она изложена на 322 страницах машинописного текста, содержит 85 рисунков и 40 таблиц. Библиографический список включает 204 наименования. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Введение диссертационной работы отражает актуальность выбранной темы исследования, содержит формулировку научно-технической гипотезы, разработка которой определяет достижение поставленной цели, а также объект и предмет диссертационного исследования. Сформулирована научная новизна и практическая значимость основных составляющих исследования, акцентировано внимание на внедрении и апробации полученных результатов. Определена структура диссертации и положения, выносимые на защиту. В первой главе выполнен анализ современных методов испытания на прочность и герметичность (ИПГ) МГ при сооружении и капитальном ремонте с учетом комплексного обследования участков, что позволило структурировать технологические процессы и параметры испытания. Принятая концепция классификации технологических процессов испытания МГ на прочность и герметичность предполагает использование специализированных строительных бригад и механизированных комплексов в сложных природно-климатических и инженерно-геологических условиях, что обеспечивает выполнение строительно-монтажных работ высокого качества в кратчайшие сроки для вводимых в эксплуатацию участков МГ. Решению проблем строительства, эксплуатации и капитального ремонта МГ посвящены научные работы многих известных ученых, таких как: Антипьев В.Н., Березин В.Л., Бородавкин П.П., Васильев Г.Г., Галлиулин З.Т., Гумеров А.Г., Короленок A.M., Мустафин Ф.М., Одишария Г.Э., Ращепкин К.Е., Телегин Л.Г., Халлыев Н.Х., Харионовский В.В., Ясин Э.М. и др., труды которых являются основополагающими в решении вопросов, связанных со строительством, эксплуатацией и капитальным ремонтом МГ. Вместе с тем, проблемы сооружения, эксплуатации и капитального ремонта газотранспортной системы ОАО "Газпром" на современном этапе ее развития требуют разработки новых технологических подходов и механизации производства строительно-монтажных работ для обеспечения надежного функционирования объектов транспорта газа. Зарубежный опыт испытаний МГ свидетельствует о возможности их безопасного нагружения давлением, создающим напряжения в стенках труб 1,1 от нормативного предела текучести стали и выше. Испытание выполняют короткими участками и осуществляют контроль за деформированием труб путем замера объема закачиваемой в трубопровод воды и давления. Фактический переход труб в пластическое состояние определяют по отклонению от линейного закона функции зависимости объема воды в трубопроводе от давления. Стратегии капитального ремонта и восстановления эксплуатационных параметров МГ придается в настоящее время огромное значение. Это связано с тем, что в условиях реализации рыночных отношений возникает острая необходимость в развитии теории и практики обеспечения надежности МГ, которая характеризуется следующей спецификой: линейная часть МГ в очень малой степени приспособлена для контроля ее состояния и для предупреждения аварий и повреждений. Наиболее опасными видами отказов линейной части являются разрушения металла труб в виде разрывов и трещин, при этом на поверхность выходит большое количество транспортируемого продукта, что представляет большую угрозу для населенных пунктов, лесных угодий, водных источников, находящихся вблизи трассы. Требование достижения высокой надежности нередко попадает в противоречие с другими необходимыми характеристиками, такими например, как сокращение металлоемкости сооружения, низкой стоимости и т.п. Известные технологии производства ИПГ регламентируют проведение гидравлических испытаний повышенным давлением (методом стресс-теста). Предполагается, что в результате проведения испытаний: выявляются критические дефекты; утечки; отклонение формы сечения труб (недопустимая овальность); снижение локальных напряжений, возникающих в процессе производства труб и строительства трубопровода; стабилизация докритических дефектов. Эти технологические решения рассматриваются на участках трассы, где местность имеет спокойный рельеф и отсутствуют сложности производства строительно-монтажных работ при отрицательных температурах окружающей среды. В работе выполнен анализ требований к очистке полости и испытанию на прочность и герметичность, что позволило обосновать необходимость проведения работ по различным технологическим структурам, которые представляют собой совокупность строительно-монтажных работ, выполняемых в строго определенной последовательности. Структуры содержат основные (промывка, продувка воздухом или природным газом, испытание и удаление воды) и вспомогательные (подготовительные, промежуточные, аварийные и заключительные) работы при реализации ИПГ. Предложено использование специализированных строительных бригад, осуществляющих подготовку участка МГ для ИПГ, заключающееся в работе по монтажу узлов подключения и арматуры для присоединения механизированных комплексов и технологического оборудования. |
Похожие:
 |
Инструкция по технологиям сварки при строительстве и ремонте промысловых... «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий вниигаз» |
|
Техническое задание на выполнение строительно-монтажных работ при... Сведения о строительно-монтажных работах при строительстве, реконструкции и капитальном ремонте |
|
Инструкция по неразрушающим методам контроля качества сварных соединений... Общество с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий вниигаз» |
 |
Техническое задание на выполнение работ по текущему ремонту аппаратуры... Текущий ремонт аппаратуры па-м и кср па-м при капитальном ремонте головных вагонов 81 серии электродепо «Московское» |
|
Типовая технологическая карта (ттк) организация труда при капитальном... Типовая технологическая карта разработана на организацию труда при капитальном ремонте разъединителя рндз-110 с ручным приводом |
|
И ремонте линейной части магистральных нефтепроводов рд 39-30-499-80... Положение разработано сотрудниками вниисптнефть Столяровым Р. Н., Каримовой Р. З., Левкиной Н. С., Шумайловым А. С., к э н. Зариповым... |
|
Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов Роительные нормы Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Контроль качествам и приемка работ (часть 1) разработаны... |
|
Письмо Временную инструкцию по безопасному проведению работ в охранных зонах действующих магистральных газопроводов предприятия "Мострансгаз"... |
|
Письмо Временную инструкцию по безопасному проведению работ в охранных зонах действующих магистральных газопроводов предприятия "Мострансгаз"... |
|
Техническое задание 1 на кр лч (указывается обобщенное наименование работ, услуг) ... |
|
Инструкция по разбивочным работам при строительстве, реконструкции... ... |
|
Техническое задание При капитальном ремонте квартиры предусмотреть выполнение ниже перечисленных работ по планировке бти |
|
Техническое задание При капитальном ремонте квартиры предусмотреть выполнение ниже перечисленных работ в соответствии с планом бти |
|
Техническое задание на выполнение монтажных работ при сооружении,... Подраздел Сведения об объекте, проектной документации, виду, порядку органи |
|
Саморегулируемая организация некоммерческое партнерство «объединение организаций, выполняющих инженерные изыскания при архитектурно-строительном проектировании, строительстве, реконструкции,... |
|
Курсовая работа по дисциплине “Устройство и эксплуатация железнодорожного пути” Приложение б график основных работ в «окно» при капитальном ремонте пути на щебне |