Магистерский диплом на тему Инженерная защита и аварийный ремонт газопровода

Содержание:

Список использованных сокращений 3
Введение 4
Глава 1. Исследование методов ремонта и инженерной защиты газопроводов 6
1.1 Определение и классификация аварий на газопроводах 6
1.2 Обзор методов и средств технической диагностики и  инженерной защиты газопроводов 9
1.3 Обзор существующих методов расчета газопроводов на прочность 16
1.4 Оценка защищённости газопроводов в процессе организации инженерной защиты 27
1.5 Постановка задач исследования 29
Выводы по первой главе 31
Глава 2. Технология проведения аварийного ремонта газопровода 32
2.1 Земляные работы 32
2.2 Очистка наружной поверхности газопровода 35
2.3 Определение дефектов на линейной части 37
2.4 Изоляционные работы 42
2.5 Контроль качества изоляционных покрытий трубопроводов 57
Выводы по второй главе 59
Глава 3. Разработка мероприятий по организации инженерной защиты газопровода 60
3.1 Инженерная защита газопроводов от эрозионных процессов 60
3.2 Разработка рекомендаций по защите газопровода от коррозии 65
Выводы по третьей главе 76
Заключение 77
Список используемых источников 79

Введение:

С ростом спроса энергии на рынке быстро развивается трубопроводный транспорт нефти и газа. В мире построено много крупных систем газоснабжения и сетей нефтепроводов. Без эксплуатации различных видов трубопроводов невозможно представить себе жизнь в целом. Они находятся практически в каждом населенном пункте, исполнены множеством узлов и ответвлений для более надежной и качественной транспортировки газообразных и жидких веществ. Производство труб осуществляется из металлов и сплавов самых разных типов. 
Транспортная система является неотъемлемой частью ТЭК. Она расширяется за счет строительства новых и реконструкции существующих трубопроводных магистралей. Изменяется география их строительства. 
Тема данной выпускной квалификационной работы – «Инженерная защита и аварийный ремонт газопровода».
Цель выпускной квалификационной работы – разработка оптимального технического решения по ремонту и инженерной защите газопроводов.
Исходя из цели выпускной квалификационной работы, в процессе ее выполнения необходимо решить следующие задачи:
 дать определение и классификацию авариям на газопроводах;
 произвести обзор методов технической диагностики и  инженерной защиты газопроводов;
 произвести обзор методов расчета газопроводов на прочность;
 произвести оценку защищённости газопроводов в процессе организации инженерной защиты;
 разработать технологию аварийного ремонта газопровода;
 разработать мероприятия по организации инженерной защиты газопровода.
Объект исследования – технологии инженерной защиты и аварийного ремонта газопроводов.
Предмет исследования – поиск оптимальных решений в процессе разработки технологии инженерной защиты и аварийного ремонта газопроводов.
Методы исследования, применяемые в процессе работы — метод сравнения, метод анализа, изучение теоретических аспектов рассматриваемой тематики, разработка практических рекомендаций.
Практическая значимость выпускной квалификационной работы – конечный результат работы позволит сформировать обоснованные практические рекомендации по организации инженерной защиты и аварийного ремонта газопроводов.  
Теоретическая значимость выпускной квалификационной работы – в ходе выполнения работы предполагается получить значительный объем теоретических и практических навыков, которые будут необходимы в процессе дальнейшей трудовой деятельности по специальности.

Заключение:

Не смотря на значительный технический прогресс в сфере защиты трубопроводов, процесс разрушения на подземных трубопроводах имеет место быть. Более 50% отказов и аварий на газопроводах возникают вследствие губительного действия коррозионных и стресс-коррозионных процессов. На сегодняшний день, решение задачи обеспечения эффективной комплексной противокоррозионной защиты в значительной степени определяет уровень надежности и безопасности магистральных газопроводов. В свою очередь, надежность и безопасность магистральных газопроводов — важнейший приоритет для обеспечения стабильности и роста экономического потенциала предприятия и страны [6].
Стальные трубопроводы являются основным устройством для транспортировки природного газа и сырой нефти по всему миру, что в свою очередь связано с постоянными финансовыми затратами. Популярность и эффективность трубопроводного транспорта можно объяснить рядом факторов: 
1) малые временные затраты при транспортировке углеводородного сырья на большие расстояния; 
2) требуется относительно короткий период времени для запуска новых сегментов рынка; 
3) высокая эффективность; 
4) высокая безопасность и экологичность; 
5) возможность поставок больших объемов; 
6) высокая рентабельность; 
7) инновационные методы проектирования, прокладки, ремонта и обслуживания; 
8) возможность задействования районов со сложными климатическими и географическими характеристиками; 
9) возможность выступать как в роли импортера так и в роли экспортера ресурсов. 
Часто трубопровод находится в сложных климатических условия или условиях агрессивной коррозионной среды, как пример – трубопровод, проходящий по морскому дну, что накладывает определенные трудности для проведения его ремонта, реконструкции или замены. Решение данной проблемы очень трудоемкий и ресурсоемкий процесс. В соответствии с этим защита от коррозии нефтегазопроводов является первостепенной задачей при прокладке новых трубопроводов и эксплуатации уже существующих.
По завершению работы получены следующие результаты:
 даны определения и классификация аварий на газопроводах;
 произведен обзор методов технической диагностики и  инженерной защиты газопроводов;
 произведен обзор методов расчета газопроводов на прочность;
 произведена оценка защищённости газопроводов в процессе организации инженерной защиты;
 разработана технология аварийного ремонта газопровода;
 разработаны мероприятия по организации инженерной защиты газопровода.
По завершению работы необходимо отметить, что все поставленные задачи решены, цель работы в полной мере достигнута.

Фрагмент текста работы:

Глава 1. Исследование методов ремонта и инженерной защиты газопроводов
1.1 Определение и классификация аварий на газопроводах

Авария газопровода – это авария, которая вызывает утечку среды передачи из трубопровода и влияет на нормальную передачу газа, является главным образом несчастным случаем в магистральном трубопровод. Виды несчастных случаев подразделяются на небольшие отверстия и трещины (дефекты менее или равные 2 см), перфорации (диаметр дефектов более 2 см и меньше или равный диаметру трубы), трещины (дефекты больше диаметров труб). Уровень аварийности является важным показателем для измерения надежности . Уровень аварийности трубопровода — это показатель надежности участка трубопровода.
Основными причинами несчастных случаев являются следующие типы: внешнее вмешательство, коррозия, дефекты конструкции и разрушение материала, сварка, движение грунта. Основные причины несчастных случаев на газотранспортных трубопроводах различны в общем числе аварий, происходящих в разных регионах и странах, то есть последовательность основных причин аварий различна, но основными причинами являются внешние нарушения, коррозия, материальный сбой и дефекты конструкции. Рассмотрим данные причины более подробно.
1. Внешнее вмешательство.
Внешнее вмешательство из-за использавать крупного оборудования, такого как экскаваторы, тракторы и т. д . Над нефте- и газопроводами. Непреднамеренный акт игнорирования предупреждающих знаков на трубопроводе во время строительства и нанесения ущерба трубопроводу из-за ненаучных операций.
Решения внешних вмешательства
1. Повысить гласность и установить больше предупреждающих знаков трубопровода
2.Установить правил о штрафе
3. Повысить уровень подготовки работников
2. Коррозия.
Причины коррозии всегда определяются свойствами коррозионно-опасной среды, с которой контактирует внутренняя и наружная поверхность трубопровода. Коррозия внутренней поверхности трубопроводов имеет место в основном при перекачке водных сред, особенно если в них растворены коррозионно-опасные вещества: соли, кислоты, щелочи и т.д. Такая ситуация реализуется на всех водоводах, в частности в системах отопления и горячего водоснабжения, системах нефтесбора (помним, что в РФ в добываемой из скважин нефти содержится до 99% воды!), сточных водах промышленных предприятий. Самый опасный последний случай. Коррозия наружной поверхности зависит от способа прокладки трубопровода и примененных конструктивных решений.
2.1. Внутренний и наружный коррозии на магистральных и промысловых трубопроводах.
1.Наружная коррозия может быть подразделена на：
– почвенную коррозию, происходящую в условиях заложения металла в почву;
– атмосферную коррозию, происходящую в условиях влажного воздуха;
– микробиологическую коррозию, вызываемую или усиливаемую микроорганизмами, содержащимися в грунте;
– коррозионное растрескивание под напряжением (КРН), вызываемое следующими последовательными процессами: наводораживание, коррозионное и механическое разрушение объекта;
– электрокоррозию, вызываемую почвенными постоянными или переменными блуждающими токами от внешнего источника;