Усиливающая композитная муфта УКМТ (Smart Lock)

УКМТ – усиливающая композиционная муфта трубопровода –применяется для ремонта наружных и внутренних дефектов трубопроводов любого назначения с потерей металла до 100%.
 

 

 

РЕМОНТ ТРУБОПРОВОДОВ С ПОМОЩЬЮ КОМПОЗИТНЫХ МУФТ "УКМТ"

На основе анализа эволюции стеклопластиковых конструкций, изучив существовавшие методы ремонта трубопрово дов, специалистами ООО «ПСО «Нефтегаздиагностика» разработана и с 2008 года серийно выпускается усиливающая композиционная муфта трубопровода - сокращенно УКМТ. Принцип работы УКМТ – компенсация внутреннего давления в трубопроводе за счет создания контактного давления снаружи при значительной величине момента затяжки болтовых соединений (до 700 Нм), что позволяет проводить монтаж муфты на рабочих давлениях с гарантированным качеством, в отличие от муфт устанавливаемых без создания предварительного напряжения.

Муфта состоит из двух полуоболочек , изготовленных путем однонаправленной намотки стеклоровинга на фланцы из нержавеющей стали, соединенных между собой с одной стороны шарниром, а с другой – четырьмя болтовыми разъемами. Для стягивания муфты используются серийно выпускаемые болты по ГОСТ 11738-78. Болты затягиваются через шайбу типа гровер, что предотвращает возможность раскручивания при длительных вибрационных нагрузках. Это актуально при проведении ремонта трубопроводов вблизи компрессорных станций, где от вибраций происходит разбалчивание муфт с двухсторонними шпильками из-за конструкционной невозможности применения шайб гровер.

Использование муфт УКМТ позволяет осуществлять оперативный, недорогой, простой и надежный ремонт трубопроводов, который, согласно заключению экспертизы промышленной безопасности, квалифицируется как постоянный метод ремонта.

Отличие УКМТ от всех существующих на сегодняшний день типов ремонтных муфт - это широкий спектр существующих типоразмеров ремонтируемых труб от 89 до 1420 мм , полное перекрытие ремонтируемого участка, простота монтажа, высокая скорость проведения ремонта, малый объем земляных работ, ремонт протяженных дефектов, при последовательной установке муфт вплотную друг к другу, а также возможность использования для ремонта подводных участков трубопроводов. Так как данный ремонт относится к постоянным методам, в некоторых нефтегазодобывающих предприятиях УКМТ применяется для ликвидации порывов трубопроводов, в том числе без сброса давления .

С помощью усиливающих композиционных муфт осуществляется ремонт наружных и внутренних дефектов трубопроводов с потерей металла до 100% номинальной толщины стенки трубы. В большинстве случаев ремонт с помощью УКМТ является альтернативой врезке катушки.

Согласно Заключению экспертизы промышленной безопасности № ТУ-АС-001/424-08 от 11 января 2008 года, выданному "ВНИИСЕРТИФИКАЦИЯ", УКМТ относится к обжимным муфтам и ремонт с их применением является постоянным методом ремонта.

Муфта выпускается двух модификациях: УКМТ – для ремонта наружных и внутренних дефектов с потерей металла до 80 % и УКМТ-А – для проведения аварийных ремонтов свищей.

УКМТ имеют разрешение на применение в нефтегазовой отрасли, свидетельство о признании российского морского регистра судоходства, гигиенический сертификат, сертификат соответствия и сертификат на соответствие ISO 9001-2008.

 

 

ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА:

 

• Метод постоянного ремонта
• Без огневых работ
• Без снижения рабочего давления
• Простота установки
• Небольшой объём земляных работ
• Не требуется использование тяжёлой техники
• Коррозионная стойкость
• Экономическая эффективнось
• Высокая оперативность проведения работ

 

 Сертификаты и лицензии УКМТ

---

 

ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Прочность при разрыве, МПа, не менее	800
Изгибающее напряжение при разрушении, МПа, не менее	200
Модуль упругости в окружном направлении, МПа, не менее	3.0 x 104
Плотность, кг/м³	1600 – 1800
Водопоглощение за 24 часа, %, не более	0.2

МАССОГАБАРИТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

модель	диаметр, мм	длина, мм	вес муфты, кг	вес вкладыша, кг	вес клея и пластилина, кг
УКМТ-89	120	150	2,8	0,32	2
УКМТ-114	140	150	3.1	0.38	2
УКМТ-159	170	150	3.5	0.55	2
УКМТ-168	190	150	3.5	0.65	2
УКМТ-219	240	500	17	2.1	2
УКМТ-273	290	500	18.94	3.1	2
УКМТ-325	350	500	20.06	3.4	4
УКМТ-355	370	500	21.08	3.6	4
УКМТ-377	400	500	24.50	3.8	4
УКМТ-426	450	500	22.32	5.4	4
УКМТ-530	550	500	34.68	5.6	6
УКМТ-610	630	500	37.8	6.2	6
УКМТ-630	660	500	43.90	6.6	6
УКМТ-720	750	500	45.50	7.1	8
УКМТ-820	850	500	48.60	8.1	8
УКМТ-1020	1050	500	68.53	9	8
УКМТ-1067	1100	500	72.5	10	8
УКМТ-1220	1250	500	80.60	12	8
УКМТ-1420	1450	500	88.00	14	8

 

 

ПРОЦЕСС УСТАНОВКИ

 

Очистка и обезжиривание поверхности

 

Подготовка вкладыша

Для предотвращения негативного механического воздействия на сварные стыки в состав УКМТ входит разъёмный вкладыш, толщиной незначительно превышающей разрешённую нормативно-технической документацией высоту усиления сварного шва. Включение вкладыша в конструкцию муфты позволяет устанавливать УКМТ на продольно- и спиральношовные трубы, применять их для ремонта дефектов, находящихся вблизи вертикального сварного стыка, а также дефекты сварных стыков без выравнивания их с поверхностью трубы.

 

Нанесение клея, монтаж вкладыша

Длина вкладыша несколько больше длины силового корпуса, что позволяет ремонтировать протяжённые прямолинейные участки трубопровода без разрыва, устанавливая муфты встык друг за другом. При помощи специальной оснастки с помощью УКМТ можно также ремонтировать дефекты сварных стыков типа «несоосность».

 

 Установка муфты

УКМТ значительно легче аналогичных конструкций из металла. Вес муфты УКМТ 530 составляет 34 килограмма.

 

Герметизация

 

 Восстановление изоляции

 

 

 

Результаты внутритрубного диагностирования трубопровода, отремонтированного муфтами УКМТ

ОБЪЕКТ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ - НЕФТЕПРОВОД ВНЕШНЕГО ТРАНСПОРТА

 

НАИМЕНОВАНИЕ	СРОКИ ВЫПОЛНЕНИЯ
Участок №1, Ду-530 мм, 48,7 км	Апрель 2012 г.	Август 2014 г.
Участок №2 , Ду-530 мм, 43,5 км	Июль 2011 г.	Август 2014 г.
Участок №3, Ду-530 мм, 28,7 км	Декабрь 2010 г.	Август 2014 г.

 

Характеристики трубопровода

 

	Участок 1	Участок 2	Участок 3
номинальный диаметр	20"	20"	20"
тип труб	прямошовная/бесшовная	прямошовная	прямошовная
марка стали	17Г1С	17ГС	17ГС
номинальная толщина стенки	6-10 мм	6 мм	6 мм
паспортное давление	4,0 МПа	3,0 МПа
МДРД			4,0 МПа
проектное давление	7,5 МПа	7,5 МПа	7,5 МПа
предел текучести	353 МПа	415 МПа	400 МПа
прочность на разрыв	510 МПа	520 МПа	540 МПа
минимальный радиус поворота	3 D	5 D	3 D
длина	48 700 м	43 500 м	28 700 м
год строительства	1990	1990	1990
продукт (во время пропуска)	товарная нефть	товарная нефть	товарная нефть
предыдущие обследования		2008

 

РЕЗУЛЬТАТЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
 

Участок 1 (48,7 км)

 

2012 год

В 2012 году было проведено внутритрубное диагностирование, включавшее очистку, калибровку, обследование поршнем – профилемером, обследование магнитным поршнем – дефектоскопом MFL (продольное намагничивание).

РЕЗУЛЬТАТЫ ДИАГНОСТИКИ:

Глубина потери металла	Всего	Все дефекты потери металла
		внутренние	не внутренние	не определено
>=60 %	441	-	441	-
40 – 59 %	3 573	1	3 572	-
20 – 39 %	20 5089	31	20 558	-
< 20 %	56 551	598	55 953	-
Всего	81 154	630	80 524	-

По результатам диагностики 2012-го года был заменены 3 участка трубопровода суммарной длиной 10,5 км
 

2014 год

В 2014 году было проведено внутритрубное диагностирование, включавшее очистку, калибровку, обследование поршнем – профилемером, обследование магнитным поршнем – дефектоскопом MFL (продольное намагничивание).

РЕЗУЛЬТАТЫ ДИАГНОСТИКИ:

 

Глубина потери металла	Всего	Все дефекты потери металла
		внутренние	не внутренние	не определено
>=60 %	118	-	118	-
40 – 59 %	699	6	693	-
20 – 39 %	6 578	171	6 407	-
< 20 %	172 093	88 424	83 669	-
Всего	179 488	88 601	90 887	-

 

 

Участок 2 (43,5 км)

 

2011 год

В 2011 году было проведено внутритрубное диагностирование, включавшее очистку, калибровку, обследование поршнем – профилемером, обследование магнитным поршнем – дефектоскопом MFL (продольное намагничивание).

РЕЗУЛЬТАТЫ ДИАГНОСТИКИ:

 

Глубина потери металла	Всего	Все дефекты потери металла
		внутренние	не внутренние	не определено
>=60 %	3	-	3	-
40 – 59 %	16	-	15	1
20 – 39 %	1 293	16	1 274	3
< 20 %	6 438	59	6 365	14
Всего	7 750	75	7 657	18

 

 

2014 год

В 2014 году было проведено внутритрубное диагностирование, включавшее очистку, калибровку, обследование поршнем – профилемером, обследование магнитным поршнем – дефектоскопом MFL (продольное намагничивание).

РЕЗУЛЬТАТЫ ДИАГНОСТИКИ:

 

Глубина потери металла	Всего	Все дефекты потери металла
		внутренние	не внутренние	не определено
>=60 %	-	-	-	-
40 – 59 %	8	-	8	-
20 – 39 %	230	2	228	-
< 20 %	25 017	145	24 872	-
Всего	25 255	147	25 108

 

 

Участок 3 (28,7 км)

 

2010 год

В 2011 году было проведено внутритрубное диагностирование, включавшее очистку, калибровку, обследование поршнем – профилемером, обследование магнитным поршнем – дефектоскопом MFL (продольное намагничивание).

РЕЗУЛЬТАТЫ ДИАГНОСТИКИ:

 

Глубина потери металла	Всего	Все дефекты потери металла
		внутренние	не внутренние	не определено
>=60 %	7	-	7	-
40 – 59 %	64	2	62	-
	1 098	11	1 087	-
< 20 %	2 129	17	2 112	-
Всего	3 298	30	3 268	-

 

 

2014 год

В 2014 году было проведено внутритрубное диагностирование, включавшее очистку, калибровку, обследование поршнем – профилемером, обследование магнитным поршнем – дефектоскопом MFL (продольное намагничивание).

РЕЗУЛЬТАТЫ ДИАГНОСТИКИ:

 

Глубина потери металла	Всего	Все дефекты потери металла
		внутренние	не внутренние	не определено
>=60 %	13	-	13	-
40 – 59 %	53	-	53	-
20 – 39 %	558	9	549	-
< 20 %	12 394	139	12 255	-
Всего	13 018	148	12 870

 

 

 

ХАРАКТЕРНЫЕ АНОМАЛИИ
 

 

По результатам диагностирования 2010 - 2012 годов на участках были проведены работы по ремонту дефектных секций муфтами УКМТ-530. Работы проводились в 2012 – 2014 годах.

Всего было установлено:

• Участок 1 (48,7 км) – 261 муфта
• Участок 2 (45,3 км) – 14 муфт
• Участок 3 (28,7 км) – 28 муфт

 

Схемы расположения аномалий и изображения муфт на первичных данных по результатам диагностики 2014 года

(снаряды производства “ROSEN”)

 

 

СРАВНЕНИЕ ДАННЫХ

 

Участок 1 (48,7 км)

По результатам сопоставления данных диагностики 2012 и 2014 годов были выбраны 450 наиболее опасных наружных аномалий, из которых по 231 аномалии в 2012 – 2014 годах был проведен ремонт муфтами УКМТ, а по 219 аномалиям никаких работ не производилось. Было проведено сравнение изменения их геометрических параметров.

Аномалии, отремонтированные муфтами УКМТ:

2014		2012		Макс. "увеличение" за 2012-2014, %	Макс. "уменьшение" за 2012-2014, %	Количество «увеличившихся», %	Количество «уменьшившихся», %	Среднее изменение, % от толщины стенки
Макс. глубина, %	Мин. глубина,%	Макс. глубина, %	Мин. глубина,%
82,0	10,0	81,7	30,0	34,0	-57,0	34	196	-14,5

 

Примечание. На Диаграмме №2 аномалии расположены в порядке произвольной сквозной нумерации. В качестве единицы измерения приняты % от толщины стенки трубопровода.
 

Аномалии, по которым ремонт не проводился:

 

2014		2012		Макс. "увеличение" за 2012-2014, %	Макс. "уменьшение" за 2012-2014, %	Количество «увеличившихся», %	Количество «уменьшившихся», %	Среднее изменение, % от толщины стенки
Макс. глубина, %	Мин. глубина,%	Макс. глубина, %	Мин. глубина,%
82,0	10,0	81,7	11.7	62,0	-42,0	104	115	-1,5

Примечание. В качестве единицы измерения приняты % от толщины стенки трубопровода.

 

 

 

Участок 3 (28,7 км)

 

По результатам сопоставления данных диагностики 2012 и 2014 годов были выбраны 108 наиболее опасных наружных аномалий, из которых по 29 аномалии в 2012 – 2014 годах был проведен ремонт муфтами УКМТ, а по 79 аномалиям никаких работ не производилось. Было проведено сравнение изменения их геометрических параметров.

Аномалии, отремонтированные муфтами УКМТ:

2014		2012		Макс. "увеличение" за 2012-2014, %	Макс. "уменьшение" за 2012-2014, %	Количество «увеличившихся», %	Количество «уменьшившихся», %	Среднее изменение, % от толщины стенки
Макс. глубина, %	Мин. глубина,%	Макс. глубина, %	Мин. глубина,%
82,0	31,0	80,7	20,0	20.3	-27,7	9	20	-6.3

 

 

 

 

 

 

 

 

Аномалии, по которым ремонт не проводился:

 

 

2014		2012		Макс. "увеличение" за 2012-2014, %	Макс. "уменьшение" за 2012-2014, %	Количество «увеличившихся», %	Количество «уменьшившихся», %	Среднее изменение, % от толщины стенки
Макс. глубина, %	Мин. глубина,%	Макс. глубина, %	Мин. глубина,%
82,0	10,0	81,7	11.7	62,0	-42,0	104	115	-1,5

Примечание. В качестве единицы измерения приняты % от толщины стенки трубопровода.

 

 

ВЫВОДЫ

 

Использованные при диагностировании обоих участков трубопровода магнитные снаряды-дефектоскопы не позволяют напрямую измерить глубину коррозионных повреждений, однако по результатам сравнения данных первоначальной (2010г. - 2012г.) и последующей диагностики (2014г.) можно сделать следующие выводы:

• Наружные коррозионные аномалии, по которым не производились никакие ремонтные мероприятия, склонны к увеличению глубины повреждения. При этом, размер данного увеличения тем больше, чем больше время между проведением обследования. 
   
• Наружные коррозионные аномалии, отремонтированные муфтами УКМТ в период между обследованиями, показывают «уменьшение» глубины коррозионных повреждений. Это связано, по-видимому, с тем, что ремонтная конструкция УКМТ, устанавливаемая на трубопровод с натяжением, вызывает уменьшение кольцевых напряжений металла, вызванных внутренним давлением. Уменьшение напряжений, в свою очередь, приводит к уменьшению рассеяния магнитного потока, вызванного магнитами проходящего снаряда – дефектоскопа. 
   
• Таким образом, муфта УКМТ помимо создания «защитного кожуха» вокруг потенциально опасной аномалии позволяет путем компенсации кольцевых напряжений металла замедлить рост аномалий и уменьшить их дальнейшую склонность к разрушению.

 

Отправить заявку на эту услугу