Способ устранения утечек газа через фланцевые соединения газопроводов без прекращения перекачки газа по газопроводу

Способ устранения утечек газа через фланцевые соединения газопроводов без прекращения перекачки газа по газопроводу

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к технике ремонта фланцевых соединений газопроводов, преимущественно магистральных газопроводов высокого давления.

Для нормальной работы систем электрохимической защиты определенные участки газопроводов должны быть гальванически изолированы друг от друга. Состыковка данных участков друг с другом осуществляется с помощью изолирующих фланцевых соединений, стянутых шпильками с изолирующими прокладками. Кроме того, фланцевые соединения применяются на кранах.

Во время эксплуатации газопроводов фланцевые соединения находятся под постоянной механической нагрузкой из-за просадки грунта и подвергаются температурным воздействиям ввиду неравномерного прогрева верхней и нижней частей крана. Дополнительные механические воздействия на соединения оказываются при периодической плановой внутритрубной диагностике или очистке трубопровода, выполняемой с помощью поршней или интеллектуальных снарядов.

В связи с этим происходит ускоренное старение межфланцевых уплотнительных колец, их деформация и растрескивание, что, в свою очередь, приводит к появлению утечек газа.

Со временем в местах утечек газа по фланцевому соединению ввиду дроссельного эффекта появляются многочисленные раковины, из-за чего выбросы газа увеличиваются. Дополнительное затягивание гаек фланцевого соединения дает, как правило, кратковременный эффект.

Известен способ устранения утечек газа через фланцевые соединения кранов газопроводов (см. Запорные краны с шаровым затвором производства завода «ТЯЖПРОМАРМАТУРА» (СССР) Ду50-500 мм. - Горький: МГП СССР, 1977), заключающийся в следующем. Кран, на котором имеют место утечки газа, вырезается, фланцевое соединение расстыковывается, поверхности полируются и меняется уплотнительное кольцо. После чего кран собирается и устанавливается на свое место. Способ отличается трудоемкостью. Кроме того, при использовании данного способа требуется прекращение перекачки газа по трубопроводу, что в ряде случаев является неприемлемым.

Известен способ устранения утечек газа через фланцевые соединения трубопроводов, (см. декларационный патент Украины по заявке №99020739 от 09.02.1999 г.). Способ заключается в следующем. Под гайки фланцевого соединения последовательно устанавливаются прокладки, сделанные из прочного полимера. При затягивании гаек полимер деформируется и препятствует выходу газа по шпилечному стакану. Способ может быть использован на работающем трубопроводе без прекращения перекачки газа, однако имеет недостатки. Во-первых, не устраняются течи по фланцу, во-вторых, из-за определенной текучести полимера со временем межфланцевый зазор увеличивается, что приводит к усилению выброса газа.

Известен способ устранения утечек газа через фланцевые соединения кранов газопроводов во время перекачивания газа по газопроводу (см. патент России на изобретение №2208196 от 10.07.2003, бюл.№19), являющийся прототипом заявляемого изобретения. Способ сводится к заполнению межфланцевого промежутка самовулканизирующимся герметиком, вводимым через дополнительный кран под давлением, превышающим давление газа в газопроводе. Для этого сначала во фланце делают глухое технологическое отверстие, в котором закрепляют дополнительный кран, например, шарового типа. После этого дополнительный кран открывают и через него технологическое отверстие продлевают до межфланцевого пространства или шпилечного стакана. Далее для предотвращения выхода газа через технологическое отверстие дополнительный кран закрывают. Затем к входу дополнительного крана подстыковывают выход шприца, предварительно наполненного самовулканизирующимся герметиком, после чего дополнительный кран открывают, а герметик вводят в межфланцевое пространство и шпилечные стаканы под давлением, превышающим давление газа в трубопроводе. После заполнения межфланцевого пространства и шпилечных стаканов самовулканизирующимся герметиком дополнительный кран закрывают, а шприц отстыковывают. После окончания процесса самовулканизации герметика дополнительный кран снимают, а технологическое отверстие закрывают.

Применение данного способа позволяет устранить утечки газа по фланцу и шпилькам соединения без прекращения перекачки газа. Вместе с тем эффективно применять данный способ можно только на соединениях с притертыми фланцами (например, на фланцевых соединениях кранов), имеющих относительно тонкое межфланцевое пространство. В этом случае самовулканизирующийся герметик до окончания процесса самовулканизации удерживается в межфланцевом пространстве за счет своей вязкости. Вместе с тем многие фланцевые соединения (в частности, изолирующие) имеют достаточно большое расстояние между фланцами, достигающее нескольких сантиметров. Создать требуемое давление в межфланцевом пространстве в этом случае затруднено, так как герметик будет вытекать и выбрасываться газом, что не обеспечивает требуемое качество герметизации соединения.

В основу изобретения положена задача повышения качества герметизации фланцевого соединения, имеющего большое расстояние между фланцами, без прекращения перекачки газа по газопроводу, путем заполнения межфланцевого пространства самовулканизирующимся герметиком, под давлением, превышающим давление газа в газопроводе, вводимым через дополнительный кран с помощью шприца, с предварительной установкой на фланцевом соединении второго дополнительного крана, кольцевой прокладки и бандажного кольца. Это позволит добиться более равномерного заполнения самовулканизирующимся герметиком межфланцевого пространства за счет того, что наличие кольцевой прокладки и бандажного кольца предотвращает выбросы самовулканизирующегося герметика во время его закачки, а с помощью второго дополнительного крана обеспечивается отвод вытекаемого в это время газа.

Задача решается за счет того, что в способе устранения утечек газа через фланцевые соединения газопроводов без прекращения перекачки газа по газопроводу, который включает заполнение межфланцевого соединения самовулканизирующимся герметиком, вводимым через дополнительный кран с помощью шприца под давлением, превышающим давление газа в газопроводе, согласно изобретению сначала делают технологическое отверстие под дополнительный кран в нижней части фланца, после чего в верхней части фланца делают еще одно технологическое отверстие, в котором закрепляют второй дополнительный кран, далее оба крана открывают, в межфланцевое пространство с внешней стороны фланца вводят кольцевую прокладку, а на фланцевое соединение поперек оси трубопровода надевают бандажное кольцо, после чего через дополнительный кран, установленный в нижней части фланца, с помощью шприца в межфланцевое соединение вводят самовулканизирующийся герметик, а после появления герметика на выходе второго дополнительного крана последний закрывают и создают давление вводимого самовулканизирующегося герметика, превышающее давления газа в газопроводе, при этом после самовулканизации герметика дополнительные краны снимают, а отверстия закрывают. При выполнении работ в холодное время, когда вязкость герметика повышается, закачку самовулканизирующегося герметика в межфланцевое пространство осуществляют с помощью шприца последовательно через оба дополнительных крана.

Суть способа поясняется фиг.1-3.

Фиг.1 поясняет операцию предлагаемого способа «закрепление дополнительных кранов» где 1 - фланцы соединения; 2 - трубопровод; 3 - шпилька; 4 - гайка; 5 - уплотнительные межфланцевые кольца; 6 - технологические отверстия; 7 - дополнительные краны.

Фиг.2 поясняет операцию предлагаемого способа «установка кольцевой прокладки и бандажного кольца» где 1 - фланцы соединения; 2 - трубопровод; 3 - шпилька; 4 - гайка; 5 - уплотнительные межфланцевые кольца; 6 - технологические отверстия; 7 - дополнительные краны; 8 - кольцевая прокладка; 9 - бандажное кольцо.

Фиг.3 поясняет операцию предлагаемого способа «присоединение шприца и введение герметика» где 1 - фланцы соединения; 2 - трубопровод; 3 - шпилька; 4 - гайка; 5 - уплотнительные межфланцевые кольца; 6 - технологические отверстия; 7 - дополнительные краны; 8 - кольцевая прокладка; 9 - бандажное кольцо; 10 - шприц; 11 - самовулканизирующийся герметик.

Способ осуществляется следующим образом. Сначала во фланце с его внешней стороны делают два отверстия до межфланцевого промежутка, например, в нижней и верхней части фланца. После этого в них устанавливают по одному дополнительному крану. Далее для обеспечения выхода газа дополнительные краны открывают, а в межфланцевом промежутке с внешней стороны фланца устанавливают кольцевую прокладку. Для фиксации прокладки на фланец надевают бандажное кольцо. После этого первый дополнительный кран, установленный в нижней части фланца, закрывают, и к нему подсоединяется шприц, заранее заполненный самовулканизирующимся герметиком. Далее данный кран открывают и герметик вводят в межфланцевый промежуток. Второй дополнительный кран, установленный в верхней части фланца, в этом случае играет роль дренажного отверстия. После появления герметика на выходе второго дополнительного крана его закрывают, а закачку герметика продолжают, создавая давление, превышающее давление газа в газопроводе. После этого первый дополнительный кран закрывают, а шприц отсоединяют. После завершения процесса самовулканизации герметика дополнительные краны снимают, а отверстия закрывают, например, заглушками.

Для предотвращения выхода герметика по резьбе шпилек обычные гайки могут быть заменены широко известными колпачковыми (см., например, ГОСТ 9064-75 Гайки для фланцевых соединений).

При проведении работ при низких температурах окружающей среды вязкость самовулканизирующегося герметика увеличивается. В этом случае для обеспечения равномерности распределения самовулканизирующего герметика в межфланцевом пространстве во время его закачки, после появления герметика на выходе второго крана, к нему может быть присоединен второй шприц, заранее заполненный самовулканизирующимся герметиком. При этом заполнение межфланцевой полости осуществляют последовательно с помощью двух шприцев.

Использование предлагаемого способа позволит повысить качество герметизации за счет более равномерного распределения герметика в межфланцевом пространстве соединения.

Предлагаемый способ может быть использован в газовой промышленности при устранении утечек газа на фланцевых соединениях газопроводов высокого давления, а также на фланцевых соединениях трубопроводов пара, воды и нефтепродуктов.

1. Способ устранения утечек газа через фланцевые соединения газопроводов без прекращения перекачки газа по газопроводу, заключающийся в заполнении через дополнительный кран межфланцевого пространства самовулканизирующимся герметиком, для чего с внешней стороны фланца до его межфланцевой полости выполняют технологическое отверстие, закрепляют в нем дополнительный кран, закрывают его и присоединяют к нему шприц, предварительно наполненный самовулканизирующимся герметиком, дополнительный кран открывают и через него из шприца в межфланцевое пространство под давлением, превышающем давление газа в газопроводе, вводят самовулканизирующийся герметик, после самовулканизации которого дополнительный кран снимают, а технологическое отверстие закрывают, отличающийся тем, что вначале выполняют технологическое отверстие под дополнительный кран в нижней части фланца, после чего в верхней части фланца выполняют еще одно технологическое отверстие, в котором закрепляют второй дополнительный кран, далее оба крана открывают, в межфланцевое пространство с внешней стороны фланца вводят кольцевую прокладку, а на фланцевое соединение поперек оси трубопровода надевают бандажное кольцо, после чего через дополнительный кран, установленный в нижней части фланца, с помощью шприца в межфланцевое соединение вводят самовулканизирующийся герметик, после появления герметика на выходе второго дополнительного крана последний закрывают и создают давление вводимого самовулканизирующегося герметика, превышающее давление газа в газопроводе, при этом после самовулканизации герметика второй дополнительный кран снимают, а отверстие закрывают.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после появления герметика на выходе второго дополнительного крана его закрывают и к нему подсоединяют второй шприц, заранее заполненный самовулканизирующимся герметиком, после чего заполнение межфланцевого пространства осуществляется каждым шприцем последовательно.