Причины разрушения нефтепроводов

Причинами разрушений нефтепроводов или их соединений в основном являются пульсации давления жидкости, что объясняется кинетикой и особенностями режима работы насосов, а также забросы давлений. Последние возникают по многим причинам, наиболее вероятная из которых - гидравлические удары, появляющиеся при мгновенном срабатывании различных клапанов. Поэтому необходимо строго следить за технологией изготовления трубопровода, не допуская нарушения цилиндрической формы их поперечного сечения, соблюдать правила выбора материала трубы в зависимости от условий ее работы, а также обращать особое внимание на способ и качество соединения трубопровода. Соединение труб и присоединение их к гидроагрегатам должны быть надежньши по прочности и герметичности. Это относится, как правило, к сложным трубопроводам с одним или несколькими разветвлениями. Основным элементом различных соединений труб является прокладка.

Иногда причинами разрушения, трубопроводов служат обстоятельства, которые, как и появление локальных дефектов стенок труб, невозможно предусмотреть на стадии проектирования промышленной трубопроводной системы.

Одной из причин разрушения трубопроводов при предпусковых испытаниях и эксплуатации является расслоение металла труб. Расслоение металла труб определяется визуально, когда оно выходит на поверхность тела трубы или на кромку. Высказываются суждения, что расслоения, расположенные параллельно поверхности трубы, вообще не представляют опасности, так как имитируют конструкцию многослойных труб. Но способы определения направления расслоения внутри металла трудоемки, а расслоение, не параллельное поверхности, в результате работы трубопровода может выйти на поверхность трубы и вызвать ее разрушение.

Предотвращение аварий и анализ причин разрушения трубопроводов невозможны без знания механизмов роста и развития трещин. Данная работа посвящена изучению влияния

геометрических параметров (раскрытие, глубина залегания) трещин на разрушение нефтепроводов.

15.2.Конструкция угловых шлифовальных машин. Подготовка к работе и проведение

работ

Угловая шлифовальная машина (УШМ), разг. болгарка— электроинструмент, одна из разновидностей шлифовальных машин, предназначенный для резки, шлифования и зачистки изделий из камня, металла и других материалов. Применяется в строительстве и металлообработке.

Корпус по форме напоминает цилиндр, часто с боковой рукояткой вблизи места крепления насадок. Внутри УШМ содержит универсальный коллекторный двигатель (УКД), пусковой выключатель или тяговый преобразователь (у современных УШМ), угловую зубчатую передачу иэлектродвигатель. Некоторые модели оснащены регулятором угловой скорости.

В качестве насадок используются специальные диски (круги) и щетки, закрепляемые резьбовым креплением на шпиндель УШМ. Обычно шпиндель имеет внешнюю резьбу М14. Щётки имеют внутреннюю резьбу и крепятся на шпиндель непосредственно. Круги имеют только сквозное отверстие и требуют фланца и прижимной гайки для крепления.

К самостоятельной работе с электрической угловой шлифовальной машиной допускаются рабочие не моложе 18 лет, прошедшие предварительный медицинский осмотр, обучение безопасным приемам и методам труда по основной профессии и по электробезопасности, стажировку под руководством опытного рабочего, освоившие требования данной инструкции и имеющие удостоверение на право самостоятельной работы.

Все вновь поступающие на работу допускаются к исполнению обязанностей только после прохождения вводного инструктажа по охране труда и инструктажа по технике безопасности на рабочем месте..

Первичный инструктаж на рабочем месте проводят с каждым работником индивидуально. При этом обязателен показ безопасных приемов и методов работ.

После окончания обучения безопасным методом работы проводится внеплановый инструктаж и оформляется допуск к самостоятельной работе.

N

Для работы с электроинструментом рабочим, кроме спецодежды по основной профессии, выдаются следующие средства индивидуальной защиты:

• очки защитные;

• диэлектрические средства индивидуальной защиты (перчатки, боты, галоши, ковры).

• виброизолирующие рукавицы, а также средства индивидуальной защиты от шума применяются в
том случае, если замеры вредных производственных факторов, воздействующих на рабочих,
показывают, что уровни вибрации и шума превышают нормы;

• диэлектрическими средствами индивидуальной защиты пользуются при работе с
электроинструментом I класса, а также электроинструментом II и III классов при подготовке и
производстве етроительномонтажных работ.

*

15.3. Деформации при резке металла, их причины и устранения

Деформации в сварных конструкциях появляются вследствие внутренних напряжений, которые вызываются различными причинами.

Причины возникновения этих напряжений можно разделить на две основные группы:

— неизбежные, без которых процесс обработки невозможен;

— сопутствующие, которые, в принципе, можно-устранить.

К неизбежным причинам возникновения напряжений при сварке относятся, например, неравномерный нагрев, кристаллизационная усадка швов, структурные изменения металла шва и околошовной зоны и т. д.

К сопутствующим причинам возникновения напряжений и деформаций относятся такие причины, как:

— неверные конструктивные решения сварных узлов (неправильно выбранный тип соединения,
слишком близкое расположение сварных швов, частое пересечение сварных швов и т. п.);

— неправильное применение техники и технологии сварки (несоблюдение режимов сварки,
неправильный выбор электродов, некачественная подготовка металла к сварке и т. д.); — низкая
квалификация сварщика.

Любой металл при нагревании расширяется, а при охлаждении сжимается. При изменении температуры изменяется структура металла, происходит перегруппировка атомов из одного типа кристаллической решетки в другой.

Например, олово способно переходить от одного типа кристаллической решетки к другому, причем со значительным изменением объема (до 26%). Это вызывает возникновение значительных внутренних напряжений, которые, в свою очередь, нередко приводят к образованию трещин. Если олово будет достаточно длительное время находиться при температуре -20 °С, оно начинает разрушаться от самопроизвольного растрескивания.

Изменение температуры приводит к перемещению частиц металла. Если такое перемещение будет встречать сопротивление, то в металле возникнет напряженное состояние.

Такое сопротивление может вызваться закреплением детали, препятствующим свободному растяжению или сжатию при нагревании или охлаждении.

Кроме того, напряжения в металле могут вызываться неравномерным нагреванием, когда одни области нагреваются больше, другие меньше.

Напряжения могут возникнуть также в результате изменений структуры. Например, кристаллизационная усадка металла шва происходит из-за того, что металл шва при охлаждении уменьшается в объеме, но поскольку шов имеет жесткую связь с более холодным металлом, его усадка вызывает появление внутренних напряжений. Если же происходит кристаллизационная усадка незакрепленного (свободного) образца металла, это приведет только к его укорочению. В случаях, когда усадка имеет место при жестком закреплении свариваемых деталей или при неравномерном нагреве, в конструкции после охлаждения возникают внутренние напряжения, вызывающие се деформацию.

Деформации, возникающие при сварке, принято разделять на следующие виды:

— временные и остаточные;

— местные и общие;

— в плоскости и вне плоскости сварного соединения. Деформации, которые возникают в некоторый момент

времени при сварке, а после сварки исчезают, называются временными.

Деформации, возникающие в изделии к моменту его полного охлаждения, называются остаточными, или конечными.

Местные деформации возникают в отдельных участках изделий (выпучины, волнистости и т. д.), деформации, при которых искривляются геометрические оси и изменяются размеры всего изделия, называются общими.

Деформации возможны в плоскости сварного изделия— например, продольные и поперечные, а также вне плоскости.

Способы, используемые в процессе сварки

1. Снижение погоппой энергии сварки за счет более экономичных режимов. Способ используют
относительно часто.

2. Уменьшение площади зоны пластических деформаций путем охлаждения водой, например,
при контактной или газоэлектрической сварке.

3. Закрепление, в приспособлении. Широко используется в производстве. Положительный
эффект достигается за счет жесткости приспособления. Полного устранения деформаций при этом
не достигается.

4. Рациональная последовательность выполнения сборочно-сварочных операций (рис. 135, г). В
некоторых случаях это единственный способ избежать значительных остаточных деформаций.

5. Нагружение сварного соединения растягивающими усилиями (рис. 135, д). В производстве
почти не применяется.

Способы, используемые после сварки

Сварочные деформации чаще устраняют после сварки, чем предупреждают их перед сваркой или в процессе сварки. Это, по-видимому, объясняется не только тем, что возможности способов, применяемых до сварки или в процессе сварки, ограничены, но также и организационно-техническими причинами, так как организовать правку после завершения сварки, когда деформации уже известны, значительно проще. Способы, используемые после сварки, следующие:

1. Создание путем пластической деформации перемещений, обратных сварочным (изгиб,
растяжение, проковка, прокатка роликами).

2. Создание пластических деформаций укорочения путем местного нагрева. Этот прием широко
используется в производстве и довольно эффективен.

3. Устранение деформаций путем высокого отпуска деталей в зажимных приспособлениях.

15.4, Меры безопасности при проведении земляных работ

Земляные работы (разработка траншей, котлованов, подготовка ям для опор) следует выполнять только по утвержденным чертежам, в которых должны быть указаны все подземные сооружения, расположенные вдоль трассы линии связи или пересекающие ее в пределах рабочей зоны. При приближении к линиям подземных коммуникаций земляные работы должны выполняться под наблюдением производителя работ или мастера, а в охранной зоне действующих подземных коммуникаций - под наблюдением представителей организаций, эксплуатирующих эти сооружения.

Земляные работы при ремонте магистральных нефтепроводов должны проводиться в соответствии с требованиями СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты, РД 153-39.4-056-00 Правила технической эксплуатации МН, Правил охраны магистральных трубопроводов, ВСП 31-81 Инструкция по производству строительных работ в охранных зонах

магистральных трубопроводов, РД 39-00147105-015-98 Правила капитального ремонта магистральных нефтепроводов, Регламента организации произвол с тва ремонтных и строительных работ на объектах МН. В состав земляных работ входят:

- оформление отвода земли и разрешительных документов на производство работ в охранной зоне,
согласование ведения земляных работ с владельцами коммуникаций, находящихся в одном
техническом коридоре или пересекающихся с МН;

- обозначение опознавательными знаками трассы нефтепроводов и других подземных
коммуникаций в данном техническом коридоре;

- подготовка площадки для производства ремонтных работ, вспомогательных площадок;

- устройство проездов для движения техники не ближе 10 м к оси нефтепровода;

- обустройство переездов через нефтепровод оборудованных железобетонными дорожными
плитами;

- разработка и обустройство ремонтного котлована;

- разработка приямков для врезки ваптузов в трубопровод;

- планировка земли на трассе прохождения временных трубопроводов для откачки-закачки нефти;

- устройство амбара для размещения откачиваемой нефти из нефтепровода на ремонтируемом
участке;

- засыпка ремонтного котлована, приямков;

- рекультивация земель на месте проведения ремонтных работ и сдача их землепользователям или
землевладельцам с оформлением акта.

До начала земляных работ уточняются и обозначаются знаками ось прохождения, фактическая глубина заложения ремонтируемого нефтепровода, места пересечений с подземными коммуникациями, искусственными и естественными препятствиями, вершины углов поворота. Обозначение трассы производится в границах производства работ (движения техники, вскрытия трубопровода, устройства амбара, прокладки полевого трубопровода) опознавательными знаками (щитами с надписями-указателями), высоюй 1, 5... 2, 0 м от поверхности земли, с указанием фактической глубины заложения, установленными на прямых участках трассы не реже чем через 50 м, а при неровном рельефе - через 25 м. Места расположения подземных сооружений сторонних предприятий должны быть обозначены вешками высотой 1, 5... 2, 0 м через каждые 10 м на прямых участках трассы, у всех точек отклонений от прямолинейной оси трассы более чем на 0, 5 м, на всех поворотах трассы, а также на границах ручной разработки грунта. В местах пересечения нефтепровода с коммуникациями сторонних организаций должен быть установлен знак, содержащий информацию о глубине их залегания. Кроме того, опознавательные знаки устанавливаются в опасных местах (заболоченных, со слабой несущей способностью грунта и т.п.).

В местах пересечения трассы нефтепровода с действующими подземными коммуникациями разработка грунта механизированным с пособом, на расстоянии менее 2 м по горизонтали и 1 м по вертикали от коммуникаций, запрещается. Оставшийся грунт должен разрабатываться вручную. Работы должны выполняться в присутствии представителей владельцев коммуникаций.

Отвал грунта на действующий трубопровод не допускается. При обнаружении на месте разработки грунта подземных сооружений, не указанных в рабочих чертежах, работы должны быть немедленно приостановлены до выяснения владельцев коммуникаций и согласования с ними порядка производства работ.

Земляные работы должны начинаться со снятия плодородного слоя грунта и перемещения его в отвал для временного хранения. Минимальная ширина полосы снятия плодородного слоя должна быть равна ширине котлована или амбара по верху плюс 0, 5 м в каждую сторону, при толщине плодородного слоя менее 10 0 мм допускается вести земляные работы без его снятия.

Транспортирование, хранение и обратное нанесение плодородного слоя должны
выполняться методами, исключающими снижение его качественных показателей, а также его
потерю при перемещениях.