Главная\Испытания УБМТ

Результаты испытаний усиливающей муфты-протектора УБМТ

Астрахань, 21 - 29 сентября 2016 г.

 

СОДЕРЖАНИЕ


ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 
НОРМАТИВНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ
ПРОВЕДЕНИЕ ОСНОВНЫХ ИСПЫТАНИЙ
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ

 

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

    Усиливающая муфта-протектор с бетонным бандажированием «УБМТ» предназначена для ремонта дефектов коррозионного и механического происхождения на прямых и криволинейных участках обетонированных трубопроводов различного назначения, включая подводные, без вырезки дефектных частей и прекращения эксплуатации.

Конструктивно протектор представляет собой композиционную усиливающую муфту с дополнительной защитой бетонным бандажом в неснимаемой металлической опалубке.

tu_4834-001-54884975-2014_ubmt_stranitsa_11.jpg
 Внешний вид УБМТ для прямолинейного участка

В ходе планирования и подготовки испытаний была разработана и согласована программа испытаний усиливающей муфты-протектора, учитывающая условия и специфику эксплуатации морских подводных трубопроводов.

 

НОРМАТИВНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ

  • Программа-методика испытаний усиливающей муфты-протектора с бетонным бандажированием УБМТ
  • Правила классификации и постройки морских подводных трубопроводов, РМРС, 2016
  • ГОСТ Р 54382-2011 Подводные трубопроводные системы. Общие технические требования
  • РД 03-606-03 "Инструкция по визуальному и измерительному контролю"
  • ГОСТ Р ЕН 13018-2014 "Контроль визуальный. Общие положения"
  • ГОСТ Р 55724-2013 "Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые"
  • ПБ 03-593-03 "Правила организации и проведения акустико-эмиссионного контроля сосудов, аппаратов, котлов и технологических трубопроводов"
     

 

ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

Работы по подготовке и проведению испытаний усиливающей муфты-протектора с бетонным бандажированием УБМТ проведены на территории и силами специалистов ООО «МК «Каскад» (с. Карагали, Астраханская область).В ходе подготовки к проведению испытаний из стальной бесшовной обетонированной трубы 406.4х17,5 Х60 (длина катушки без заглушек 2745 мм) и эллиптических днищ ДШ 406,4(36К65)-28 были изготовлены 2 испытательных образца.

Торцы катушек труб обработаны под сварку в соответствии с требованиями ГОСТ 14776. Испытательные стенды оборудованы тремя штуцерами для подачи воды, подключения показывающего манометра МТК (предел измерений 400 кгс/см2) подключения датчика давления типа БД (предел измерений 250 кгс/см2) и для удаления воздуха.

На внутреннюю поверхность образцов механическим способом были нанесены продольные искусственные дефекты в виде канавки.

ispytaniya_ubmt_16.jpg ИСПЫТАНИЯ УБМТ (6) ispytaniya_ubmt_16.jpg
Фактические размеры искусственных дефектов
Параметр Плановые размеры Фактические размеры
  образец №1 образец №2
Длина L, мм 95-100 100 96
Ширина B, мм 6,0+1,0 6,0 6,0
Глубина H, мм 14,0-0,5 (80%) 14,1 (81%) 14,35 (82%)


В ходе изготовления испытательных образцов специалистами лаборатории неразрушающего контроля ООО «НТЦ «Нефтегаздиагностика» проводился неразрушающий контроль (визуальный, измерительный и ультразвуковой):

  • Визуальный контроль и измерение фактических размеров искусственных дефектов.
  • Визуальный и измерительный контроль монтажа заглушек под сварку.
  • Визуальный, измерительный и ультразвуковой контроль сварных швов присоединения заглушек.
  • Визуальный, измерительный и ультразвуковой контроль приварки штуцеров.

 

Неразрушающий контроль
образец №1
образец №2
 
Сварной шов №1
Сварной шов №2
Сварной шов №1
Сварной шов №2
ВИК сварных швов приварки заглушек
Дефекты не выявлены. Сварные швы соответствуют ГОСТ Р 54382-2011
ВИК сварных швов приварки патрубков
Дефекты не выявлены. Сварные швы соответствуют ГОСТ Р 54382-2011
УЗК сварных      швов приварки заглушек
Выявлено 4 дефекта –допустимы.
Выявлено 2 дефекта –допустимы.
Выявлено 2 дефекта –допустимы.
Выявлено 2 дефекта –допустимы.
Сварные швы соответствуют требованиям ГОСТ Р 54382-2011

 

ИСПЫТАНИЯ УБМТ (7)
Ультразвуковой контроль сварных соединений образца №1

После подготовки искусственных дефектов и установки заглушек на образец №2 была смонтирована усиливающая муфта-протектор с бетонным бандажированием УБМТ. Процесс монтажа контролировался специалистами НТЦ Нефтегаздиагностика. 

 

ispytaniya_ubmt_1.jpg 1.jpg
Труба стальная бесшовная обетонированная 406.4х17,5 ст. Х60. Труба с приваренными заглушками.
 
2.jpg 3_0.jpg
Подготовка поверхности под установку муфты УКМТ (очистка от загрязнений, обезжиривание). Компоненты для приготовления клеевого состава.
 
4.jpg 5.jpg
Муфта УКМТ. Вкладыш муфты УКМТ.
6.jpg 7.jpg
Подготовка вкладыша к установке (очистка внутренней поверхности от загрязнений, безжиривание). Нанесение клеевого состава.

 
9.jpg 10.jpg
Установка вкладыша. Установка муфты УКМТ.
12.jpg 15.jpg
Образец №2 с установленной в зоне искусственного дефекта муфтой УКМТ. Установка муфты-протектора УБМТ.

 
17.jpg 24.jpg
Установка муфты-протектора УБМТ. Установка муфты-протектора УБМТ.

19.jpg
21.jpg
Образец №2 подключенным шлангом для закачки бетонной смеси. Установка для подготовки бетонной смеси.
22.jpg 23.jpg
Выход смеси через вентили в верхней части муфты. Образец №2 с установленной ремонтной конструкцией УБМТ.

 

 

 

ПРОВЕДЕНИЕ ОСНОВНЫХ ИСПЫТАНИЙ
 

ispytaniya_ubmt_8.jpg dsc_0252.jpg
Образец №1 Образец №2

В соответствии с Программой испытаний положительными результатами является отсутствие утечек рабочей жидкости (падения давления в стенде) через муфту или защитное покрытие при выдержке в течении 24 часов при максимальном давлении Рисп=19,7 МПа (197 кг/см2) и в течении 12 часов при давлении Рисп=15,4 МПа (154 кг/см2). Результаты АЭ контроля испытаний представлены в Приложении 1 (Протоколы АЭ-009- 10-2016, АЭ-009-11-2016).

В ходе проведения испытаний, на основании результатов контроля процесса испытаний методом АЭ, решением комиссии были внесены изменения как по значениям давления при выдержках, так и по продолжительности выдержки при постоянном давлении. Изменения в график испытаний (участок подъема давления) внесены по результатам испытания образца №1.

planovyy_grafik.png fakticheskiy_grafik.png
Плановый график изменения давления при испытании. Фактический график изменения давления при испытании образца №1

Испытания проводились в следующей последовательности:

1.       Испытание образца №1 (без муфты).
1.1.    Установка образца на стенд.
1.2.    Подключение шланга для подачи воды, заполнение водой.
1.3.    Установка манометра и преобразователя давления, стравливание оставшегося воздуха.
1.4.    Установка преобразователей акустической эмиссии на образце, подключение преобразователей АЭ и преобразователя давления к АЭ системе.
1.5.    Опрессовка до 8 кгс/см2, проверка работоспособности и настройка АЭ системы.
1.6.    Проведение испытаний: подъем давления, выдержка, сброс давления. Процесс испытаний фиксировался в режиме онлайн с помощью видеокамеры и удаленного монитора. Контроль состояния стенда методом акустической эмиссии с целью фиксации времени образования трещин с одновременной записью текущего давления в образце.
1.7.    Осмотр образца после сброса давления, фиксация повреждений.
2.       Испытание образца №2 (с муфтой).
2.1.    Установка образца на стенд.
2.2.    Подключение шланга для подачи воды, заполнение водой.
2.3.    Установка манометра и преобразователя давления, стравливание оставшегося воздуха.
2.4.    Установка преобразователей акустической эмиссии на образце, подключение преобразователей АЭ и преобразователя давления к АЭ системе.
2.5.    Опрессовка до 8 кгс/см2, проверка работоспособности и настройка АЭ системы.
2.6.    Проведение испытаний:
2.6.1. Подъем давления. Процесс испытаний фиксировался в режиме ON-LINE с помощью видеокамеры и удаленного монитора. Контроль состояния образца методом акустической эмиссии с целью фиксации времени образования трещин с одновременной записью текущего давления в образце.
2.6.2.  Выдержка при давлении 231 кгс/см2 в течении 24 часов. АЭ  контроль.
2.6.3.  Сброс давления до 160 кгс/см2 и выдержка при давлении 160 кгс/см2 в течении 19 часов. АЭ контроль.
2.6.4.  Сброс давления до 0.
2.7.     Осмотр образца после сброса давления, фиксация повреждений.

Время,
мин

Давление,
кгс/см2

Описание

0,0

0,0

Начало испытаний

8,3

0,0

Нагружение до 8 кгс/см2.

8,6

10,0

Выдержка при постоянном давлении (1 мин). Предварительные испытания. Проверка работоспособности АЭ аппаратуры.

9,8

10,0

Нагружение до 40 кгс/см2.

11,7

35,0

Выдержка при постоянном давлении (5 мин). Источники АЭ не зарегистрированы.

16,8

35,0

Нагружение до 80 кгс/см2.

20,2

73,0

Выдержка при постоянном давлении (6 мин). Источники АЭ не зарегистрированы.

26,3

73,0

Нагружение до 120 кгс/см2.

30,2

114,0

Выдержка при постоянном давлении (6 мин). Слоцировано 96 источников АЭ (в том числе 10 источников АЭ 2 класса опасности – активные, 86 источников АЭ 1 класса опасности – пассивные).

36,0

114,0

Нагружение до 140 кгс/см2.

39,0

140,5

Выдержка при постоянном давлении (10 мин). Слоцировано 90 источников АЭ (в том числе 1 источник АЭ 3 класса - критически активный, 38 источников АЭ 2 класса опасности - активные, 51 источник АЭ 1 класса опасности - пассивные).

48,9

140,5

Нагружение до 160 кгс/см2.

51,5

162,5

Выдержка при постоянном давлении (6 мин). Слоцировано 119 источников АЭ (в том числе 3 источника АЭ 3 класса - критически активные, 45 источников АЭ 2 класса опасности - активные, 71  источник АЭ 1 класса опасности - пассивные).

57,8

162,5

Сброс до 110 кгс/см2.

58,2

113,5

Выдержка при постоянном давлении (2 мин). Источники АЭ  не выявлены.

59,8

113,5

Нагружение до 160 кгс/см2.

64,8

161,5

Выдержка при постоянном давлении (1 мин). Источники АЭ не зарегистрированы.   Отсутствие  сигналов  АЭ   обусловлено  эффектом Кайзера (отсутствием сигналов АЭ при повторном нагружении).

65,4

161,5

Нагружение до 170 кгс/см2.

66,3

172,0

Выдержка при постоянном давлении (1 мин). Источники АЭ не зарегистрированы.

67,9

172,0

Нагружение до 190 кгс/см2.

69,9

192,0

Выдержка при постоянном давлении (7 мин). Слоцировано 121 источников АЭ (в том числе 10 источников АЭ 3 класса - критически активные, 50 источников АЭ 2 класса опасности - активные, 61  источни АЭ 1 класса опасности - пассивные)

76,7

191,5

Нагружение до 210 кгс/см2.

78,9

213,0

Выдержка при постоянном давлении (2 мин). Слоцировано 141 источник АЭ (в том числе 3 источника АЭ 4 класса опасности - катастрофически активные, 18 источников АЭ 3 класса - критически активные, 56 источников АЭ 2 класса опасности - активные, 64 источника АЭ 1 класса опасности - пассивные)

80,5

212,3

Начало потери давления.

80,7

211,8

 

80,8

211,2

 

80,9

209,6

 

81,0

207,6

Резкое падение давления, наличие течи жидкости из-под изоляции.

81,6

87,0

Ручной сброс давления.

 
 
Результаты контроля образца №1

В результате осмотра образца №1 выявлено:

  1. Выявлена течь испытательной жидкости из образца через бетонное покрытие с обоих концов.
  2. Течи через кольцевые сварные швы и швы приварки штуцеров не выявлено.
  3. Течи по границе металл-полимерная изоляция не выявлено.
dsc_0266.jpg dsc_0264.jpg

 

Заключение

В хоте проведения гидравлических испытаний образца №1 во время выдержки при постоянном давлении через 2 минуты после достижения избыточного давления 213,1 кгс/см2 произошла разгерметизация обраца и падение давления.

 

 

Фактический график изменения давления при испытании образца №2

фактический график2

Участок подъёма давления
фактический график2-2

 

Время,
мин

Давление,
​кгс/см2
Описание

0,0

0,0

Начало испытаний

3,8

0,0

Нагружение до 13 кгс/см2

4,0

13,5

Выдержка при постоянном давлении (1 мин). Предварительные испытания. Проверка работоспособности АЭ аппаратуры.

4,9

13,5

Нагружение до 25 кгс/см2

6,0

26,5

Выдержка при постоянном давлении

6,1

26,5

Нагружение до 140 кгс/см2

16,1

141,0

Выдержка при постоянном давлении (8 мин)

24,3

141,0

Нагружение до 190 кгс/см2

29,8

193,0

Выдержка при постоянном давлении

30,2

193,0

Нагружение до 210 кгс/см2

31,8

211,0

Выдержка при постоянном давлении (4 мин)

35,6

211,0

Сброс до 140 кгс/см2

35,9

141,5

Выдержка при постоянном давлении (2 мин)

37,9

141,5

Нагружение до 210 кгс/см2

44,4

213,0

Выдержка при постоянном давлении (3 мин)

47,1

213,0

Нагружение до 230 кгс/см2

48,8

231,0

Выдержка при постоянном давлении (24,33 часа). Слоцировано 227 источников АЭ 1 класса опасности - пассивные.

1508,5

222,4

Сброс до 160 кгс/см2

1509,0

160,0

Выдержка при постоянном давлении (18,82 часа). Источники АЭ не зарегистрированы.

2610,0

156,7

Ручной сброс давления

 
Результаты контроля образца №2

В результате осмотра образца №2 выявлено:

  1. Течи не выявлены.
  2. Снижение давления при выдержках при давлении 230 (- 8) и 160 (-3) кгс/см2 обусловлены суточным перепадом температуры.
dsc_0269-2.jpg dsc_0300.jpg

 

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ

По завершении основных испытаний было принято решение о проведении испытаний образца №2 при максимально возможном испытательном давлении 400 кгс/см2.

400.png
График изменения давления при проведении дополнительных испытаний образца №2.

 

По окончании нагружения и сброса давления до 0 был проведен визуальный осмотр образца №2. Течей из-под муфты и изоляционного покрытия не выявлено.

ИСПЫТАНИЯ УБМТ (12)

 

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ

В процессе выдержки образца №1 при давлении 213 кгс/смпроизошла разгерметизация. Непосредственно перед разрушением зафиксирован рост числа импульсов и активности сигналов АЭ с амплитудой более 100 дБ

Образование источников АЭ при проведении испытаний образца №1 зарегистрировано при достижении давления 114,0 кгс/см2, что свидетельствует о начале пластической деформации в зоне дефекта.
В ходе испытаний регистрировалась активность АЭ в периоды изменения (увеличения) давления.

Разгерметизация образца №1 произошла в период выдержки давления в 213 кгс/см2, что на 8% превышает испытательное давление в трубопроводе.

  1. При испытании образца №1 критически активные источники АЭ зарегистрированы начиная с достижения давления 140 кгс/см2. Критически активные источники АЭ регистрируются не только в периоды изменения испытательного давления, но, что очень важно, в  моменты выдержки давления. Развитие дефекта происходит при давлениях, сопоставимых с рабочим давлением в трубопроводе. (154 кгс/см2).
  2. Утечка жидкости при разгерметизации образца №1 зафиксирована по границе антикоррозионная изоляция – бетонное покрытие. Это свидетельствует о разрушении антикоррозионной изоляции.
  3. При испытании образца №2 отсутствие зарегистрированных критически активных источников АЭ свидетельствует об отсутствия пластической деформации и образования трещин в зоне искусственного дефекта и подтверждает высокую надежность метода ремонта с применением муфты-протектора УБМТ и существенный запас прочности конструкции.
dsc_0269.jpg

 

В результате проведения гидравлических испытаний образца №2 падения давления при выдержке в течение 24 часов при давлении 231 кгс/см2 и в течение 19 часов при давлении 160 кгс/см2 не зарегистрировано. Образец испытание выдержал. При этом источников АЭ 4 класса опасности (катастрофически активные) и 3 класса опасности (критически активные) не зарегистрировано. Течи не выявлены.

dsc_0284.jpg

В процессе дополнительных испытаний образца №2, при подъеме и выдержке при давлении 400 кгс/см2, падение давления и течи не выявлены.

ОТЗЫВЫ
РОСНЕФТЬ (РН-ВАНКОР)
"Полевые работы были проведены в сжатые сроки и на высокопрофессиональном уровне, а также обеспечена оперативная выдача предварительных отчетов результатов диагностики. "
РОСНЕФТЬ (РН-ВАНКОР)

"Работы по внутритрубному диагностированию участков нефтепровода, нефтесборов, выполняемые ООО «НТЦ «Нефтегаздиагностика», были проведены на высоком уровне, не смотря на высокую сложность проекта."

ХАЛЛИБЁРТОН

"Работы по внутритрубному диагностированию морских участков трубопроводов, проведеиные ООО «НТЦ «Нефтегаздиагностика», были проведены на высоком уровне, несмотря на высокую сложность проекта, включая подводное расположение камер запуска внутритрубных снарядов. Особо следует отметить, что ООО «НТЦ «Нефтегаздиагностика» способно выполнить работы самой высокой сложности в запланированные сроки и без увеличения договорной цены."

Все отзывы
Новости
Ежегодно мы диагностируем около 4 500 – 5 500 км. наземных трубопроводов.
Архив новостей
Наши клиенты и партнёры
  • Petrodar
  • South Stream
  • Rosneft
  • Kaztransoil
  • Bumiarmada
  • Лукойл
  • SAHALIN ENERGY
  • Газпром
  • Gubkin
  • TDW
  • rosen
  • PI
  • Halliburton
  • Transneft
  • Eni-saipem
  • Saudi Aramco
  • Wetherford
  • Nord Stream
  • Achimgaz
  • melnik
  • TPS
  • РИТЭК
  • Asis Trans Gas