Авторы: К.А. Кузнецов, В.П. Вирюкин, Е.Д. Пензин, Е.В. Фесюк (ОАО «ИркутскНИИхиммаш»).
Опубликовано в журнале Химическая техника №4/2015
В 2008 г. ОАО «ИркутскНИИхиммаш» разработал и изготовил для одного из ведущих машиностроительных предприятий Башкортостана – ОАО «Красный пролетарий» – бугельные разъемные соединения к опытному образцу мобильного откачивающего комплекса (МОК) для проведения ремонтных работ на магистральном нефтепроводе ООО «Востокнефтепровод» (г. Братск) ОАО «АК «Транснефть».
Нефтепромысловое и другое оборудование ОАО «Красный пролетарий» изготавливает с учетом потенциальной опасности возможного негативного воздействия на окружающую среду, поэтому было важно обеспечить высокую герметичность и надежность работы разъемных соединений.
В состав МОК входят три грузовых автомобиля (рис. 1) с нефтяным откачивающим насосом и дополнительным оборудованием, с технологическим сборно-разборным трубопроводом высокого давления. Для обвязки насоса (рис. 2) были использованы бугельные разъемные соединения (рис. 3), обладающие высокой герметизирующей способностью, компактными размерами, небольшой массой, удобством в обслуживании за счет малых затрат времени на сборку–разборку, что очень актуально в суровых северных условиях эксплуатации.
с применением бугельных соединений
МОК предназначен для временной транспортировки нефти, нефтепродуктов, заполнения и опорожнения магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов при проведении плановых ремонтов в подразделениях ОАО «АК «Транснефть».
Трубопровод МОК можно прокладывать и эксплуатировать на местности с различным рельефом, а также быстро и эффективно использовать в экстремальных ситуациях (при стихийных бедствиях и техногенных авариях).
Для МОК были разработаны комплекты рабочей документации на три типоразмера бугельных соединений: DN 200, PN 80; DN 150, PN 100; DN 80, PN 80, а также технические условия на изготовление бугельных соединений [1].
Характеристики бугельных соединений:
Номинальный внутренний диаметр DN, мм 80; 150; 200
Номинальное давление PN, кгс/см2 80; 100
Температура рабочей жидкости, °С –5…+45
Температура окружающей среды, °С –45…+40
Свариваемость ниппелей с трубами диаметром 89×6; 168×10; 219×8 – по ТУ [2]; за срок службы (не менее 15 лет) они выдерживают 400 и более сборок–разборок.
ОАО «ИркутскНИИхиммаш» изготовило бугельные соединения (рис. 4) и провел приемочные испытания. На основании испытаний, выполненных согласно работе [3], был получен сертификат соответствия. На конструкцию получен патент РФ [4].
При разработке и изготовлении бугельных соединений ОАО «Иркутск- НИИхиммаш» учитывает особенности их эксплуатации в экстремальных условиях и поставляет заказчику соединения в комплекте с необходимой технической документацией (руководство по эксплуатации, паспорт, сертификат или декларация, сборочный чертеж).
После опытно-промышленной эксплуатации в течение 2008–2013 гг. специалисты ООО «Востокнефтепровод», эксплуатирующие МОК, отметили надежность бугельных соединений в эксплуатации, быстроту их сборки и хорошую работоспособность. В то же время были высказаны пожелания о модернизации бугельных соединений с целью еще большей экономии времени монтажа за счет уменьшения числа крепежных деталей. Расчеты позволили заменить четыре шпильки М16 двумя шпильками М22. Для упрощения узла уплотнения самоуплотняющееся кольцо из капролона (рис. 5) было заменено кольцом из резины круглого поперечного сечения. При этом конструкция уплотнительной поверхности ниппеля стала более простой в изготовлении.
Изготовленное модернизированное бугельное соединение DN 200, PN 80 прошло полный комплекс всех необходимых испытаний согласно руководству [5]. Одновременно были разработаны новые технические условия [6].
Цель испытаний – проверить работоспособность бугельного соединения DN 200 в условиях воздействия на него рабочего (8 МПа) и пробного (12 МПа) давлений, отрицательной температуры окружающей среды (–45°С), изгибающего момента (1500 Н⋅м), имитирующего изгибающие нагрузки от трубопровода в реальных условиях, и вибрации (100 Гц), имеющей место при работе нефтяного откачивающего насоса.
с резиновым уплотнительным кольцом
Модернизированное бугельное соединение (рис. 6) состоит из двух секторов бугеля 1, двух ниппелей 2, имеющих плоские уплотнительные поверхности, между которыми расположены наружное металлическое упорное кольцо 3, резиновое уплотнительное кольцо круглого сечения 4 и внутреннее металлическое упорное кольцо 5. В рабочих условиях ниппели 2 стягивают двумя секторами бугеля 1 с помощью двух шпилек 6 и четырех гаек 7.
Испытания проводили на экспериментальных стендах УСВД-1 и ИС 5-78 ОАО «ИркутскНИИхиммаш» (рис. 7).
а – гидроиспытания; б – испытания под изгибающей и вибрационной нагрузками
Все предусмотренные программой испытания модернизированное бугельное соединение выдержало, что позволяет сделать вывод о возможности его использования на МОК при проведении ремонтных работ на магистральном нефтепроводе ООО «Востокнефтепровод» (г. Братск), а также других нефтепроводах ОАО «АК «Транснефть».
Результаты испытаний модернизированного бугельного соединения DN 200, PN 80 распространены на соединения DN 150, PN 100 и DN 80,PN 80.
Всего ОАО «ИркутскНИИхиммаш» поставил заказчикам более 500 единиц бугельных соединений на различные рабочие параметры.
Список литературы
- ТУ 3647-020-00220227–2008. Бугельные соединения для трубопроводов на давление до 16 МПа (до 160 кгс/см2). Технические условия.
- ТУ 14-161-184–2000. Трубы стальные бесшовные из стали марки 09Г2С.
- Бирембау И. Промышленная арматура. Герметичность. Измерения. Квалификационные испытания//Арматуростроение. №2 (24). 2003.
- Патент РФ№88096. Разъемное соединение.
- Руководство по безопасности «Рекомендации по устройству и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов». Утв. Приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 27.12.2012 №784.
- ТУ 3647-067-00220227-2014 Бугельные соединения. Технические условия.
