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
СЕВЕРНЫЙ ПОТОК - 2
"Выражаем свою признательность компании «НТЦ «Нефтегаздиагностика» за плодотворное сотрудничество в июне 2021 года при реализации проекта «Северный поток - 2». ..."
ЛУКОЙЛ-КОМИ

"Компания ООО «НТЦ «Нефтегаздиагностика» зарекомендовала себя как надёжный деловой партнёр."

ПОЛИМЕРТРУБСТРОЙ

"Сложность работ по ВТД обуславливалась наличием внутреннего защитного антикоррозионного покрытия и втулок CPS на сварных монтажных соединениях трубопровода. Разработанные ООО «НТЦ «Нефтегаздиагностика» организационно-технические процедуры позволили безопасно и качественно выполнить весь комплекс работ."

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