Повышение надежности ремонтных конструкций для подводных переходов магистральных нефтепроводов

Объектом исследования является магистральный нефтепровод. Цель работы – повышение надежности и эффективности ремонтных конструкций применяемых для ремонта подводных переходов магистральных нефтепроводов. Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики: спроектирована и разработана новая конструкция гидромуфты, отвечающая всем требованиям безопасности и надежности, описана технология устранения дефекта на магистральном нефтепроводе методом установки гидромуфты на виртуальном магистральном нефтепроводе с заданными исходными параметрами.
Степень внедрения: на объекте исследования использовалась ремонтная конструкция типа гидромуфта. Область применения: ремонтная конструкция типа гидромуфта применяется для ликвидации разнообразных видов дефектов трубопровода.

Введение…………………………………………………………………………………………. 17
Обзор литературы …………………………………………………………………………… 20
Общая часть ……………………………………………………………………………………. 25
1 Анализ устранения дефектов на магистральном нефтепроводе …….. 25
1.1 Проведение комплексной диагностики нефтепровода ………………… 25
1.2 Состав и порядок проведения работ диагностических работ ………. 26
1.2.1 Снаряды-шаблоны типа СНШ ………………………………………………… 30
1.2.2 Скребки очистные типа СКР 4 и ПРВ-1 ………………………………….. 31
1.2.3 Многоканальный профилемер ПРН ………………………………………… 32
1.2.4 Комбинированные внутритрубные магнитно-ультразвуковые
дефектоскопы…………………………………………………………………………………………… 33
1.3 Виды ремонтных конструкций …………………………………………………… 34
1.3.1 Муфты композитные ……………………………………………………………… 34
1.3.2 Муфты необжимные приварные …………………………………………….. 35
1.3.3 Галтельные муфты …………………………………………………………………. 35
1.3.4 Патрубки ……………………………………………………………………………….. 37
1.3.5 Тройники муфтовые ………………………………………………………………. 37
1.3.6 Чопы герметизирующие …………………………………………………………. 38
1.3.7 Анализ существующих ремонтных конструкций ……………………. 39
1.4 Гидромуфта. Особенности конструкции …………………………………….. 42
1.5 Прочностной расчет основных элементов ГМ ……………………………. 48
1.6 Несущая способность затяжных конических колец …………………….. 50
1.7 Определение усилия затяжки конических колец ………………………… 52
1.7.1 Действующие силы на развертку наружного кольца ……………….. 53
1.8 Влияние овальности трубы на величину зазора между трубой и
затяжным кольцом …………………………………………………………………………………….. 54
1.9 Упругое уменьшение диаметра трубопровода при затяжке
конических колец ………………………………………………………………………………………. 56
1.10 Давление конических колец на стенку трубопровода ……………… 57
2 Технологическая часть ………………………………………………………………… 59
2.1 Проведение ремонтных работ на подводном переходе МН при
помощи установки гидромуфты …………………………………………………………………. 59
2.2 Организация проведения ремонтных работ ………………………………… 61
2.2.1 Предпроектные работы ………………………………………………………….. 61
2.3 Проектно-изыскательские работы ……………………………………………… 63
2.3.1 Инженерные изыскания …………………………………………………………. 63
2.3.2 Проектирование …………………………………………………………………….. 63
2.3.3 Согласование и утверждение проекта …………………………………….. 64
2.3.4 Требования к проектно-изыскательской документации…………… 64
2.4 Строительно-монтажные работы ……………………………………………….. 66
2.4.1 Подготовительные работы ……………………………………………………… 66
2.4.2 Основные работы …………………………………………………………………… 68
2.5 Технология выборочного ремонта ……………………………………………… 69
2.6 Типовые технологические схемы ремонта ………………………………….. 72
2.6.1 Определение места дефекта на местности ………………………………. 72
2.6.2 Определение места дефекта на трубопроводе …………………………. 75
2.6.3 Технологическая схема проведения земляных работ ………………. 76
2.6.4 Технологическая схема демонтажа пригрузов, футеровки и снятия
изоляции…………………………………………………………………………. 79
2.6.5 Технологическая схема монтажа гидромуфты ………………………… 84
2.6.6 Технологическая схема испытания гидромуфты …………………….. 84
2.6.7 Технологическая схема восстановления изоляции ………………….. 85
2.6.8 Технологическая схема восстановления балластировки ………….. 87
3 Расчетная часть …………………………………………………………………………… 89
3.1 Проверка на прочность подземного трубопровода в продольном
направлении………………………………………………………………………. 89
3.2 Проверка на предотвращение недопустимых пластических
деформаций…….. ………………………………………………………………………………………. 91
3.3 Проверка общей устойчивости нефтепровода в продольном
направлении ……………………………………………………………………….93
3.4 Расчет устойчивости трубопровода на водном переходе …………….. 96
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение…………………………………………………………………………………. 101
4.1 Характеристика компании ПАО «Транснефть» ………………………… 101
4.2 Сметная стоимость выполнения работ при установке гидромуфты на
подводном переходе магистрального нефтегазопровода …………………………… 103
4.3 Проведение контроля качества …………………………………………………. 108
5 Социальная ответственность ……………………………………………………… 110
5.1 Производственная безопасность ………………………………………………. 110
5.2 Анализ вредных производственных факторов и обоснование
мероприятий по их устранению………………………………………………………………… 112
5.2.1 Отклонение показателей микроклимата на открытом воздухе . 113
5.2.2 Превышение уровня шума ……………………………………………………. 114
5.2.3 Превышение уровня вибрации ……………………………………………… 115
5.2.4 Превышение уровней ионизирующих излучений ………………….. 115
5.2.5 Недостаточная освещенность рабочей зоны ………………………….. 116
5.2.6 Повышенная запыленность и загазованность рабочей зоны ….. 116
5.2.7 Анализ опасных производственных факторов и обоснование
мероприятий по их устранению………………………………………………………………. 116
5.3 Экологическая безопасность ……………………………………………………. 120
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………. 124
5.5 Правовые и организационные вопросы обеспечения
безопасности…………………………………………………………………….. 127
5.5.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства …. 127
5.6 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны … 130
Заключение …………………………………………………………………………………… 132
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ………………………………. 133
Приложение А ………………………………………………………………………………. 127
Приложение Б ……………………………………………………………………………….. 132
Приложение В ………………………………………………………………………………. 139
Приложение Г ……………………………………………………………………………….. 143
Приложение Д ………………………………………………………………………………. 148
Приложение Е ……………………………………………………………………………….. 151
Приложение Ж………………………………………………………………………………. 155

В ходе выполнения данной выпускной квалификационной работы были
проанализированы основные нормативные требования к технологиям
устранения дефектов на подводных переходах магистральных нефтепроводах
методом установки ремонтных конструкций.
Поставленная цель работы, а именно разработка и проектирование
ремонтной конструкции типа гидромуфта была выполнена. Применение
ремонтной конструкции типа гидромуфта для ремонта подводного перехода
МН позволяет повысить безопасность ремонта, так как при проведении работ
по установке ГМ исключаются сварочные работы, который находится в
эксплуатации, а также снизить стоимость проведения и трудоемкость работ.
В качестве рассматриваемого объекта был взят виртуальный
магистральный нефтепровод, был проведен его расчет на прочность и
устойчивость, а также проведен прочностной расчет установленной
гидромуфты на подводном переходе МН. В результате полученных данных
прочность и устойчивость рассматриваемого магистрального нефтепровода
подтвердилась.

Повышение надежности ремонтных конструкций для
подводных переходов магистральных нефтепроводов
Изм. Лист № докум. Подпись Дата
Разраб. Коновалов Б. Б. Лит. Лист Листов
Руковод. Рудаченко А. В. 123 169
Консульт.
Заключение
Н.Контр. НИ ТПУ ИШПР
И.о.зав. каф Шадрина А. В. Группа 2БМ71