RU2143631C1

RU2143631C1 - Method and gear safe-guarding dangerous sections of main pipe-lines against overtension

Info

Publication number: RU2143631C1
Application number: RU97100223A
Authority: RU
Inventors: А.Г. Гумеров; А.М. Акбердин; М.К. Сулейманов; В.Г. Карамышев; У.Н. Сабиров
Original assignee: Институт проблем транспорта энергоресурсов "ИПТЭР"
Priority date: 1997-01-06
Filing date: 1997-01-06
Publication date: 1999-12-27

Abstract

FIELD: construction of pipe-lines. SUBSTANCE: safety coil with test weld in middle part is built into pipe-line. Thickness of wall of coil is less than that of wall of pipe-line. Growth of tension in pipe-line is recorded by strain transducer on test weld of coil. When tension reaches value equal to yield point section is shut off with gate valves on both sides, coil is cut out and new one of bigger length is installed. Pumped product is transported over stand-by section of pipe-line for duration of disconnection of this section of pipe-line. EFFECT: increased reliability of pipe-line. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта и может быть использовано для защиты участков, подверженных изменяющимся внешним воздействиям, от перенапряжений и, как следствие, от возникновения коррозионного растрескивания под напряжением (стресс-коррозии). The invention relates to the field of pipeline transport and can be used to protect areas exposed to changing external influences from overvoltage and, as a result, from the occurrence of stress corrosion cracking (stress corrosion).

Известен способ автоматического перекрытия трубопровода при его повреждении (см. А. А. Андреев и др. "Трубопроводный транспорт нефти", М., N 3, 1996, с.11), в котором обратный клапан и задвижка устанавливаются в опасных местах меньшего диаметра, чем основной трубопровод. При повреждении участка происходит срабатывание обратного клапана и перекрывается часть участка - обратный клапан-пункт приема перекачиваемого продукта. A known method of automatically shutting off a pipeline when it is damaged (see A. A. Andreev et al. "Pipeline oil transportation", M., N 3, 1996, p. 11), in which the check valve and valve are installed in dangerous places of smaller diameter than the main pipeline. If the site is damaged, the check valve is triggered and part of the site is blocked - the check valve is the point of reception of the pumped product.

Недостаток - не устраняется перенапряжение трубопровода, разрыв может произойти в любом месте, утечка в случае аварии только уменьшается, но не устраняется. Disadvantage - overvoltage of the pipeline is not eliminated, rupture can occur anywhere, leakage in the event of an accident only decreases, but is not eliminated.

Известно техническое решение (см. "Трубопроводный транспорт нефти", М., N 4, 1996, с.11), в котором критерием оценки уровня прочности трубопровода является испытание повышенным давлением. Критерием допустимости дефекта принято условие неразрушимости трубопровода при испытании (СНиП Ш-42.80) Р_исп.

где σ_0,2 - предел текучести трубной стали;
t - номинальная толщина;
D - наружный диаметр.A technical solution is known (see "Pipeline transport of oil", M., N 4, 1996, p. 11), in which the criterion for assessing the strength of the pipeline is a high pressure test. The criterion for the admissibility of the defect is the condition of the indestructibility of the pipeline during the test (SNiP Sh-42.80) P _isp.

where σ _0.2 is the yield strength of pipe steel;
t is the nominal thickness;
D is the outer diameter.

Недостаток - тот же самый. The disadvantage is the same.

Цель изобретения - предохранение опасных участков магистральных участков от перенапряжений. The purpose of the invention is the protection of dangerous sections of the main sections from overvoltage.

Поставленная цель достигается тем, что осуществляют врезку в опасный участок трубопровода предохранительной катушки, выполненной из трубы диаметром и длиной, равной диаметру основного трубопровода со сварным контрольным стыком посредине и толщиной меньше толщины основного трубопровода в пределах от 30 до 60% толщины основного трубопровода. Предохранительная система включает две задвижки с системой автоматического аварийного закрытия, предохранительную катушку со сварным стыком, датчики контроля напряжений на последнем, датчики передачи сигналов разрушения контрольного шва на систему AA3 и датчики передачи аварийной ситуации на диспетчерский пункт. This goal is achieved by inserting a safety coil made of a pipe with a diameter and a length equal to the diameter of the main pipeline with a welded test joint in the middle and a thickness less than the thickness of the main pipeline in the range from 30 to 60% of the thickness of the main pipeline into a dangerous section of the pipeline. The safety system includes two valves with an automatic emergency shutdown system, a safety coil with a welded joint, voltage control sensors on the latter, sensors for transmitting control failure signals to the AA3 system, and emergency transmission sensors for the control room.

На чертеже приведена схема общего вида устройства. The drawing shows a diagram of a General view of the device.

Устройство включает основной трубопровод 1, задвижки 2, предохранительную катушку 3 со сварным стыком 4 и сильфонный компенсатор 5. The device includes a main pipe 1, valves 2, a safety coil 3 with a welded joint 4 and a bellows compensator 5.

Устройство для предохранения опасных участков магистральных трубопроводов от перенапряжений работает следующим образом. A device for protecting hazardous sections of pipelines from overvoltage is as follows.

При увеличении напряжений на основном трубопроводе 1 увеличение передается на сильфонный компенсатор 5, предохранительную катушку 3 и на его контрольный стык 4, на котором устанавливаются тензометрические датчики, а также датчики механического действия, сигнал с которых передается на автомат аварийного закрытия. Изменение напряжения на контрольном стыке 4 периодически замеряется и регистрируется. Опасным напряжением на контрольном сварном стыке и предохранительной катушке является напряжение, которое превышает предел текучести трубного материала. Сильфонный компенсатор снимает начальные увеличения напряжений. When the stresses on the main pipeline 1 increase, the increase is transmitted to the bellows compensator 5, the safety coil 3 and to its test joint 4, on which strain gauge sensors are installed, as well as mechanical sensors, the signal from which is transmitted to the emergency shutdown machine. The voltage change at the control junction 4 is periodically measured and recorded. Hazardous voltage at the test joint and safety coil is a voltage that exceeds the yield strength of the pipe material. The bellows compensator relieves the initial stress increase.

При достижении на контрольном стыке и предохранительной катушке напряжений, равных пределу текучести, предохранительный участок перекрывается с двух сторон задвижками. Вырезается предохранительная катушка, при этом на основном участке трубопровода снимается напряжение, и вваривается новая предохранительная катушка большей длины со сварным контрольным стыком, устанавливаются тензометрические и механические датчики на контрольный стык. Участок готов к работе. На период отключения основного участка включается резервный участок трубопровода. When the stress at the test joint and the safety coil is equal to the yield strength, the safety section is blocked on both sides by valves. A safety coil is cut out, while voltage is removed on the main section of the pipeline, a new longer safety coil is welded with a welded test joint, strain gauge and mechanical sensors are installed on the test joint. The plot is ready to go. For the period of shutdown of the main section, the reserve section of the pipeline is switched on.

При непредвиденном резком увеличении напряжений на основном нефтепроводе происходит разрыв сварного стыка на предохранительной трубе, что регистрируется датчиками, установленными на контрольном стыке, срабатывают системы автоматического аварийного закрытия и задвижки 2 перекрывают трубопровод. При этом напряжение на основном трубопроводе не превышает допустимых значений. In the event of an unexpected sharp increase in stresses on the main oil pipeline, the weld joint ruptures on the safety pipe, which is detected by sensors installed on the test joint, automatic emergency closure systems are activated, and gate valves 2 block the pipeline. In this case, the voltage on the main pipeline does not exceed permissible values.

Одновременно срабатывают датчики, реагирующие на утечку продукта (датчики уровня, загазованности и т.д.), сигналы с которых после преобразователей поступают на диспетчерский пульт и извещают об аварии на предохранительной катушке. At the same time, sensors that react to product leakage (level sensors, gas pollution, etc.) are triggered, the signals from which, after the converters, go to the control room and notify about an accident on the safety coil.

Использование предлагаемого технического решения позволит увеличить срок службы защищаемого участка трубопровода, обеспечит практическое отсутствие загрязнения окружающей среды в случае аварии, возможность постоянного контроля за предохранительным участком и его замены в случае появления стресс-коррозии; при этом снимается напряжение в основном нефтепроводе, и возможность передачи сигнала об аварийном разрушении контрольного стыка на диспетчерский пульт и экстренное устранение аварии. Using the proposed technical solution will increase the service life of the protected section of the pipeline, ensure the practical absence of environmental pollution in the event of an accident, the possibility of constant monitoring of the safety section and its replacement in the event of stress corrosion; at the same time, the voltage in the main oil pipeline is removed, and the possibility of transmitting a signal about the emergency destruction of the control joint to the dispatch console and emergency elimination of the accident.

Claims

1. A method of protecting dangerous sections of main pipelines from overvoltage, including monitoring the main pipeline using sensors installed on it, characterized in that they insert into the dangerous section of the pipeline a safety coil made of a pipe with a diameter and a length equal to the diameter of the main pipeline with a welded test joint in the middle, and with a thickness less than the thickness of the main pipeline in the range from 30 to 60% of the thickness of the main pipeline.

2. The device for implementing the method according to claim 1, comprising a main pipeline, a bellows compensator and sensors, characterized in that the safety system includes two valves with an automatic emergency shutdown system, a safety coil with a welded joint, voltage monitoring sensors on the latter, signal transmission sensors destruction of the test seam to the AAZ system and emergency transmission sensors to the control room.