Машины и оборудование, применяемые при производстве очистки полости и испытании построенного газопровода

При продувке трубопроводов применяются очистные поршни, предназначенные для удаления из внутренней полости трубопровода посторонних предметов и зачистки его внутренней поверхности. Очистные поршни движутся по очищаемому газопроводу за счёт энергии сжатого воздуха или природного газа. Очистные поршни состоят из следующих основных элементов: корпуса, манжетных уплотнительных устройств и металлических щёток. Манжетные уплотнения обеспечивают плотность посадки поршней в газопроводе, а металлические щётки очищают внутреннюю поверхность трубопровода.

Корпус поршня выполнен из трубы и заглушен в передней части. Смонтированные по окружности и загнутые в одном направлении трубки предназначены для создания скоростных воздушных струй, обеспечивающих при продувке одновременно с поступательным перемещением вращение поршня реактивными силами. Существуют две основные конструкции очистных поршней: с прямыми манжетами и самоуплотняющимися.

При износе прямых манжет сжатый воздух проходит через зазор между стенками трубы и поршнем в полость перед ним. Это приводит к повышенному расходу продувочного воздуха и снижения скорости передвижения поршня, а иногда и к его остановке.

Самоуплотняющиеся манжеты равномерно прижимаются давлением воздуха к внутренним стенкам трубопровода, причём герметичность не ухудшается даже при значительном (но неполном) износе отбортованных частей манжет.

Для продувки трубопроводов, проходящих по сильно пересечённой местности или прокладываемых по способу «змейка», применяются поршни, выполненные из двух частей, соединённых между собой шарнирно. Для установки обеих частей по одной оси и смягчения ударных нагрузок шарнир стабилизируется цилиндрической пружиной. Такая конструкция позволяет поршню вписываться в многочисленные кривые вставки, не создавая значительных ударных нагрузок на трубопровод.

Очистные поршни типа ОП могут применяться: для продувки магистральных трубопроводов под давлением воздуха или природного газа при скорости перемещения в пределах 35-70 км/ч; для очистки полости протягивания в процессе сборки и сварки секций в нитку.

Поршни-разделители применяются для промывки и одновременного освобождения от воздуха и заполнения водой для гидравлического испытания, а также для освобождения газопровода от воды после гидравлического испытания. Скорость перемещения этих устройств должна быть не менее 1 км/ч, а максимальная скорость может достигать 10 км/ч. Для удаления воды из газопровода поршни-разделители применяют в два этапа. На первом этапе работ предварительно удаляют основной объём воды, на втором – контрольном этапе вода полностью удаляется из испытанного газопровода.

При продувке и пневматическом испытании трубопровода сжатый воздух закачивается в него передвижными компрессорными станциями. Принципиальная конструктивная схема всех применяемых компрессорных станций одинакова. Основными их агрегатами являются двигатель внутреннего сгорания и компрессор, смонтированные на общей раме. Передача крутящего момента от двигателя к компрессору осуществляется эластичными муфтами или через дополнительные узлы (редуктор, коробку передач).

По числу ступеней сжатия компрессоры делятся на одно и многоступенчатые. Одноступенчатые компрессоры низкого давления и при испытании магистральных газопроводов не применяются. Для получения сжатого воздуха высокого давления и предотвращения его нагрева при сжатии применяются многоступенчатые компрессоры. Атмосферный воздух последовательно сжимается в нескольких ступенях компрессора. После каждой ступени сжатия воздух охлаждается в холодильниках и очищается от масла и конденсата в водомаслоотделителях.

Для продувки газопроводов диаметром от 1020 до 1420 мм, в том числе в северных районах, условиях вечномерзлых грунтов применяют передвижные высокопроизводительные компрессорные установки типа ТКА-80-05 на базе авиационных двигателей комплектно-блочного исполнения.

При очистке полости и испытании газопроводов любым из способов необходимо применять контрольно-измерительную аппаратуру. Для измерения давления используют дистанционные приборы «Контролер» либо манометры класса точности не ниже 1.0. Манометры с диаметром корпуса не менее 150 мм и со шкалой давления, равной 4/3 испытательного, применяются трех типов: технические (МТ), контрольные (МК) и образцовые (МО).

Содержание кислорода в газовоздушной смеси, выходящей из трубопровода при очистке полости и испытании природным газом, определяют переносными газоанализаторами типа ГХП-2, ГХП-3 или другими аналогичными приборами.

Для контроля за прохождением очистных устройств и определения их местоположения при остановке в трубопроводе применяют системы обнаружения «Импульс» и «Полюс» в соответствии с техническими условиями. Системы обнаружения «Импульс» и «Полюс» могут быть использованы при пропуске очистных устройств по надземным трубопроводам, а также по подземным трубопроводам, засыпанным грунтами любых категорий или проложенным по обводненной и заболоченной местности. Системы обнаружения очистных устройств «Импульс» состоит из сигнализатора и переносного приемника с антенной. Сигнализатор, смонтированный на очистном поршне, движущемся внутри трубопровода, излучает знакопеременные низкочастотные магнитные импульсы, которые принимаются магнитной антенной приемника и преобразуются им в звуковые сигналы.

Для поиска утечек при испытании магистральных газопроводов применяют акустические приборы, способные определить место утечки по звуку вытекающей из газопровода жидкости, воздуха или газа. Также для определения мест утечек при испытании магистральных газопроводов гидравлическим способом применяют трассирующие вещества (красители).

На случай разрушения магистрального газопровода при проведении испытания, создаются аварийные ремонтно-восстановительные бригады, в состав которых входит техника, необходимая для выполнения всех видов работ по устранению отказов.

Для оперативного перемещения рабочих к месту разрыва используют вахтовые автомобили, представляющие собой шасси, обычно полноприводные (КамАЗ, Урал и др.) с установленной на них пассажирской кабиной на 15-20 человек.