Журнал "OIL&GAS JOURNAL RUSSIA", сентябрь 2015

НОВЫЕ МЕТОДЫ РЕМОНТА МОРСКИХ ПОДВОДНЫХ НЕФТЕГАЗОПРОВОДОВ

В данном обзоре продолжена тема прогрессивных методов ремонта дефектов трубопроводов, начатая на страницах журна­ла  «OIL&GAS Journal» Russia в №5/2014.
Освоение шельфовых нефтегазовых месторождений предпо­лагает обязательное наличие надежных решений для ремонта подводныхтрубопроводов.
Как было отмечено в ранее опубликованной статье,  наибо­лее прогрессивным методом ремонта морских и сухопутных трубопроводов на сегодня является метод ремонта обжимными композитными муфтами УКМТ (Smart LockR), который позволяет надежно ремонтировать большинство дефектов основного ме­талла и сварных соединений трубопровода на весь срок эксплу­атации и восстанавливать его полноценную работоспособность. Важно, что ремонт проводится на действующем трубопроводе без остановки перекачки продукта или сброса давления. На се­годняшний день только на подводных трубопроводах с помощью муфт УКМТ осуществлено более 150 морских ремонтов в четы­рёх морях.
Однако при всех уникальных свойствах УКМТ ремонт с их помощью возможен только на прямолинейных участках трубо­провода, в то время как одним из специфичных и часто встре­чающихся повреждений морских труб является их пластическая деформация вследствие зацепления якорями судов, либо как следствие провисов и изгиба в местах размыва грунта подво­дными течениями.
Спецификой дефектов деформации толстостенных морских трубопроводов является, с одной стороны, неутонение стенки, а с другой - потеря прочностных свойств трубы. Тем не менее впоследствии, в случае повторной деформации, весьма вероятно образование усталостных трещин.
Таким образом, задача ремонта сводится не к восстановле­нию прочности и несущих свойств трубопровода, а к обеспече­нию надежной фиксации формы деформированного участка.
Очевидно, что напрашивается фиксация формы трубы с по­мощью установки поверх трубы неснимаемой стальной опалуб­ки с заполнением полости межу трубой и наружной обечайкой фиксирующим раствором (композитным бетоном), который по­сле застывания образует чрезвычайно прочную монолитную конструкцию. По сути, такое решение является разновидностью хорошо зарекомендовавшей себя технологии BritishGas, которая широко используется при ремонте как наземных, так и морских трубопроводов во всем мире.
Однако главной сложностью при выборе такого решения является изготовление саркофага с обечайками, точно соответ­ствующими форме конкретного деформированного участка тру­бопровода.
Дело в том, что на практике измерить с приемлемыми погреш­ностями пространственную форму сложнодеформированной трубы, которая зачастую имеет изгиб в нескольких плоскостях, практически невозможно даже с использованием подводных ла­зерных сканеров. Основную погрешность вносит наличие взвеси различных механических примесей в мутной воде, на которых сильно размывается облако точек, снимаемых сканером.
В большинстве случаев именно невозможность изготовле­ния упрочняющего саркофага, точно соответствующего фор­ме конкретного деформированного участка, вынуждает при­бегать к вырезке и замене поврежденных трубных секций. Совершенно очевидно, что данная процедура, тем более на действующем подводном трубопроводе, чрезвычайно дорого­стоящее мероприятие.
Решить задачу изготовления упрочняющего саркофага для сложнодеформированных труб удалось с помощью разработан­ных в ООО «НТЦ «НЕФТЕГАЗДИАГНОСТИКА» адаптивных упроч­няющих муфт серии СМАРТ и БЕЛУГА. 

Суть решения СМАРТ состоит в том, что подгонка геометрии обечайки под точный размер изгиба трубы осуществляется по месту с помощью «плавающего» фланца, позволяющего обеспе­чить плотную герметичную посадку саркофага на трубу для за­полнения обечайки бетонным композитом под давлением. При заполнении саркофага подача бетонного композитного состава осуществляется снизу для гарантированного заполнения полости между трубой и обечайкой без образования несплошностей.
На сегодняшний день с помощью муфт СМАРТ осуществлен ремонт пяти участков морских подводных трубопроводов, погну­тых и поврежденных при зацеплении якорями судов.
По отзывам водолазов, непосредственно осуществлявших ремонт, установка муфты не вызывает затруднений и не требу­ет специальной оснастки, кроме легких пантонов парашютного типа для облегчения монтажа и стыковки обечаек.
В развитие данной технологии в ООО «НТЦ «НЕФТЕГАЗДИА­ГНОСТИКА» были разработаны адаптивные муфты серии БЕЛУГА для ремонта деформированных отводов подводных труб. Такие повреждения возникают, например, в местах колен поворотов трубопроводов или на компенсаторе деформации, так называ­емой «собачей лапы», в случае зацепления за трубопровод яко­рем крупнотоннажного судна. В таких случаях происходит разги­бание отвода с формированием волн пластической деформации сложной формы с каждой стороны колена. При этом волны де­формации, как правило, ориентированы относительно друг друга в разных плоскостях.
Для таких сложных случаев предложено, на наш взгляд, эле­гантное техническое решение, позволяющее проводить ремонт деформаций трубопроводов практически любой формы. 

Муфта серии БЕЛУГА состоит из набора стандартных элемен­тов, имеющих скошенные боковые стыковочные фланцы и воз­можность вращаться относительно друг друга. Герметичность соединения фланцев между собой и трубой обеспечивается уплотнительным соединением. Такое решение, с одной стороны, позволяет сформировать опалубку практически любой самой сложной формы непосредственно по месту ремонта поворотом фланцев относительно друг друга. При этом формирование обе­чайки из стандартных элементов позволяет легко варьировать длину ремонтной зоны, значительно упрощая проектирование и изготовление муфты. 

После установки муфты на поврежденный и деформированный участок трубопровода производится проверка ее герметичности пробным избыточным давлением не менее 0,4 МПа и последую­щее ее заполнение композитной бетонной смесью через нижние патрубки.  Контроль заполнения муфты бетоном производится по фиксации выхода смеси через патрубки на верхней образующей муфте. После застывания бетонного композита вокруг поврежден­ного участка трубопровода  формируется монолитный сверхпроч­ный бетонный кокон, заключенный в стальную оболочку. 

В зимний период 2014–2015 года с помощью муфты БЕЛУГА силами водолазов компании ООО МК «КАСКАД» (г. Астрахань), входящей в группу «НЕФТЕГАЗДИАГНОСТИКА», в одной из стран успешно осуществлен ремонт деформированного компенсатора на выходе трубопровода со стационарной морской платформы.