Классификация дефектов труб.
Опорная схема №2
дефект
|
причина
|
характеристика
|
1 класс
Отклонение оси трубы от проектного положения
|
всплывшие участки трубопровода
|
|
|
арочные выбросы и выпучины
|
|
|
провисы, просадки
|
|
|
2 класс
Нарушение формы поперечных сечений труб
|
овальность трубы
|
|
|
вмятины
|
|
|
гофры
|
|
|
3 класс
Дефекты стенки трубы и сварных соединений
|
расколы
|
|
|
расслоения
|
|
|
закаты
|
|
|
плены
|
|
|
рванины
|
|
|
ликвация
|
|
|
риски
|
|
|
Дефекты стенок труб, образовавшиеся при транспортировке труб
|
утонения стенки трубы на значительной площади
|
|
|
локальные повреждения стенки трубы как единичные, так и групповые
|
|
|
линейно-протяженные дефекты: царапины, задиры
|
|
|
Опорную схему №2 заполняют по ходу комментирования преподавателем и заполнением на доске с помощью «знатоков».
Все дефекты труб можно разделить на следующие классы:
1. Отклонение оси трубы от проектного положения.
2. Нарушение формы поперечных сечений труб.
3. Дефекты стенки трубы и сварных соединений.
К первому классу относятся:
— всплывшие участки трубопровода;
— арочные выбросы и выпучины;
— провисы, просадки.
К всплывшим участкам относятся участки магистрального газопровода, потерявшие проектное положение оси в обводненном грунте с выходом на поверхность воды. Анализ и оценку несущей способности таких участков можно оценивать, используя рекомендации.
К арочным выбросам относятся участки магистрального газопровода, потерявшие в процессе эксплуатации проектное положение оси с выходом на дневную поверхность. По форме арочные выбросы подразделяются на симметричные и несимметричные (в виде одной полуволны синусоиды), на косогоре (со смещением оси в вертикальной плоскости) и типа «змейки» в горизонтальной плоскости (с двумя и более полуволнами).
К выпучинам относятся участки трубы, выпучившиеся в результате морозного пучения грунтов, обычно при промерзании талых грунтов, вмещающих трубопровод.
Для анализа и оценки работоспособности таких участков необходимо использовать инструкции.
К провисам относятся оголенные участки трубы без опирания на грунт, возникающие, к примеру, в результате карстовых явлений или оттаивания вечномерзлых грунтов.
К просадкам относятся участки трубы на глинистых и лесовых грунтах, ось которых при повышении влажности выше определенного значения опускается ниже проектного уровня, или участки труб, проседающие при оттаивании вечномерзлых грунтов.
Ко второму классу относятся:
— овальность трубы;
— вмятины;
— гофры.
Овальность сечения — дефект геометрической формы сечения трубы (трубопровода), возникающий в результате превращения начального кольцевого сечения трубы в эллиптическое. Овальность сечений образуется при действии значительных внешних поперечных (радиальных) нагрузок на трубу (трубопровод). Овальность сечения определяется как отношение разности между максимальным Д и минимальным Д диаметрами в одном и том же сечении к номинальному диаметру. Оценка работоспособности такого участка определяется согласно Рекомендациям.
Вмятина — местное изменение формы поверхности трубы, не сопровождающееся утонением стенки. Вмятина образуется в результате взаимодействия трубы с твердым телом, не имеющим острых кромок. Это взаимодействие может быть как статическим, так и динамическим.
Вмятина имеет, как правило, плавное сопряжение с остальной поверхностью трубы и поэтому не вызывает пиковой концентрации напряжений. В области вмятины имеются значительные остаточные изгибные (по толщине стенки трубы) пластические деформации. Эти деформации возникают как в поперечных, так и в продольных сечениях вмятины, но обычно максимальные их значения имеют место в поперечном (кольцевом) направлении.
Вмятина характеризуется поверхностными величиными (вдоль трубы и в кольцевом направлении) и глубиной.
При обследовании МГ рекомендуется обращать внимание на возможность наличия вмятины в зоне нижней образующей газопровода. Зона нижней образующей (5–6–7 часов) является наиболее подверженной образованию вмятин как в процессе сооружения, так и эксплуатации.
Гофр — поперечная складка на поверхности трубы. Характеризуется глубиной, которую обычно соизмеряют с толщиной стенки трубы.
Гофры обычно образуются при изоляционно-укладочных работах или при холодном изгибе труб. В редких случаях гофры могут образовываться в процессе эксплуатации МГ на углах поворота трассы при значительных перемещениях криволинейного участка МГ вследствие действия внутреннего давления и температуры и при прохождении трубопровода в слабонесущих грунтах.
К третьему классу относятся дефекты стенок труб металлургического происхождения и образовавшиеся при транспортировке, сооружении и эксплуатации.
Дефекты стенок труб металлургического происхождения:
— расколы;
— расслоения;
— закаты;
— плены;
— рванины;
— ликвация;
— риски.
Трещины — узкий разрыв металла, направленный к поверхности стенки трубы под углом, близким к 90°. Могут быть сквозными и несквозными.
Расслоение — несплошность металла, ориентированная параллельно поверхности стенки трубы.
Закат — несплошность металла в направлении прокатки листа на значительной длине.
Плена — отслоение металла различной толщины и величины, вытянутое в направлении прокатки и соединенное с основным металлом одной стороной.
Рванина — раскрытый глубокий окисленный разрыв поверхности металла разнообразного очертания, расположенный поверх или под углом к направлению прокатки.
Ликвация — повышенное содержание неметаллических включений.
Риска — продольная канавка, образовавшаяся в результате взаимодействия трубы с острыми выступами при прокатке (изготовлении) труб.
Дефекты стенок труб, образовавшиеся при транспортировке труб, сооружении и эксплуатации МГ:
— утонения стенки трубы на значительной площади;
— локальные повреждения стенки трубы как единичные, так и групповые;
— линейно-протяженные дефекты.
Утонение стенки трубы на значительной площади обычно вызывается сплошной (равномерной или неравномерной) коррозией трубопровода. Критерием именно такого повреждения является то, что максимальные напряжения в ослабленной зоне не зависят от поверхностных размеров дефекта, а определяются только в зависимости от минимальной толщины стенки в зоне утонения.
В дефектах типа утонений практически отсутствуют пиковые концентрации напряжений.
Локальное повреждение стенки трубы — это дефект стенки с присущими величиными, сопоставимыми с ее толщиной (но не более 5 толщин). К этим повреждениям относится питтинговая коррозия, каверны различного происхождения, забоины.
Линейно-протяженные дефекты — относительно длинные поверхностные повреждения стенок труб, у которых один размер -длина во много раз превышает два других — ширину и глубину. К линейно-протяженным дефектам относятся:
— царапины;
— задиры.
Царапины — дефект, поперечное сечение того имеет треугольную или трапецевидную форму малой ширины.
Задир — отличается от царапины несколько большей шириной и зазубренными краями.
Происхождение этих дефектов имеет механический характер.
Прочность газопровода с подобными дефектами определяется степенью концентрации напряжений в сечении дефекта.
Линейно-протяженные дефекты дополнительно характеризуются углом между направлением дефекта и образующей трубопровода. Чем этот угол меньше, тем опаснее дефект.
Указанная классификация является качественной, а количественные оценки и расчеты опасности дефектов представлены в специально разработанных методиках по классам дефектов.
Дефекты сварных соединений — дефекты технологического происхождения, возникающие при выполнении сварочных работ. Они подробно классифицированы в нормах.
Классификация дефектов баллонов
Опорная схема №3
дефект
|
причина
|
характеристика
|
на поверхностях сосуда
|
|
|
в сварных швах
|
|
|
в заклепочных швах
|
|
|
в сосудах с защищенными от коррозии поверхностями
|
|
|
периодичность технических освидетельствований баллонов
|
|
Наружный и внутренний осмотры
|
Гидравлическое испытание пробным давлением
|
Баллоны, находящиеся в эксплуатации для наполнения газами, вызывающими разрушение и физико-химическое превращение материала:
- со скоростью не более 0,1 мм/год;
- со скоростью более 0,1 мм/год
|
|
|
Баллоны со средой, вызывающей разрушение и физико-химическое превращение материалов (коррозия и т.п.) со скоростью менее 0,1 мм/год, в которых давление выше 0,07 МПа (0,7 кгс/см2) создается периодически для их опорожнения.
|
|
|
Баллоны, установленные стационарно, а также установленные постоянно на передвижных средствах, в которых хранятся сжатый воздух, кислород, аргон, азот, гелий с температурой точки росы -35 °С и ниже, замеренной при давлении 15 МПа (150 кгс/см2) и выше, а также баллоны с обезвоженной углекислотой.
|
|
|
При наружном и внутреннем осмотрах должны быть выявлены все дефекты, снижающие прочность сосудов, при этом особое внимание должно быть обращено на выявление следующих дефектов:
на поверхностях сосуда - трещин, надрывов, коррозии стенок (особенно в местах отбортовки и вырезок), выпучин, отдулин (преимущественно у сосудов с "рубашками", а также у сосудов с огневым или электрическим обогревом), раковин (в литых сосудах);
в сварных швах - дефектов сварки;
в заклепочных швах - трещин между заклепками, обрывов головок, следов пропусков, надрывов в кромках склепанных листов, коррозионных повреждений заклепочных швов, зазоров под кромками клепаных листов и головками заклепок, особенно у сосудов, работающих с агрессивными средами (кислотой, кислородом, щелочами и др.);
в сосудах с защищенными от коррозии поверхностями - разрушений футеровки, в том числе неплотностей слоев футеровочных плиток, трещин в гуммированном, свинцовом или ином покрытии, скалываний эмали, трещин и отдулин в плакирующем слое, повреждений металла стенок сосуда в местах наружного защитного покрытия.
Периодичность технических освидетельствований баллонов
Наименование
|
Наружный и внутренний осмотры
|
Гидравлическое испытание пробным давлением
|
Баллоны, находящиеся в эксплуатации для наполнения газами, вызывающими разрушение и физико-химическое превращение материала (коррозия и т.п.):
- со скоростью не более 0,1 мм/год;
- со скоростью более 0,1 мм/год
|
5 лет
2 года
|
5 лет
2 года
|
Баллоны со средой, вызывающей разрушение и физико-химическое превращение материалов (коррозия и т.п.) со скоростью менее 0,1 мм/год, в которых давление выше 0,07 МПа (0,7 кгс/см2) создается периодически для их опорожнения.
|
10 лет
|
10 лет
|
Баллоны, установленные стационарно, а также установленные постоянно на передвижных средствах, в которых хранятся сжатый воздух, кислород, аргон, азот, гелий с температурой точки росы -35 °С и ниже, замеренной при давлении 15 МПа (150 кгс/см2) и выше, а также баллоны с обезвоженной углекислотой.
|
10 лет
|
10 лет
|
|
