С увеличением сроков эксплуатации и неуклонным старением системы газопроводов разного масштаба и назначения возрастает вероятность их отказов по причине развития коррозии и стресс-коррозии. Многие существующие газопроводы построены в однониточном исполнении и обеспечивают газоснабжение городов и промышленных предприятий, перебои поставок газа которым недопустимы. В обеспечении эксплуатационной надежности неуклонно возрастает роль системы диагностического обследования.
В настоящее время основным инструментом системы диагностического обследования газопроводов является внутритрубная диагностика. Работы по внутритрубной диагностике позволили провести первичное обследование всех подготовленных к внутритрубной диагностики газопроводов и возникла необходимость их повторного обследования. Для эффективного решения этой задачи требуется определить оптимальные сроки проведения повторных внутритрубной диагностики с учетом времени на ремонт, т. е. назначить такое время между обследованиями газопроводов, чтобы дефекты не смогли достичь критических размеров и не привели к отказу.
Однако на большинстве региональных газопроводов и газопроводов-отводов по ряду причин проводить внутритрубная диагностика невозможно. В данном случае основным методом определения их технического состояния являются электрометрические измерения. По данным электрометрических измерений можно решать задачу диагностики коррозионных дефектов, но их недостаточно для обнаружения стресс-коррозионных дефектов.
Таким образом, совершенствование методик внутритрубная диагностика и диагностики технического состояния газопроводов, не подготовленных к внутритрубной диагностике, является актуальной задачей исследований.
Диагностическое обслуживание магистральных газопроводов на этапе эксплуатации представляет взаимосвязанную систему трех компонент: информационно-организационной (управление системой диагностического обслуживания, планирование и исполнение технического диагностирования магистральных газопроводов.
Техническое диагностирование (обследование) линейной части магистральных газопроводов разделяется на функциональное (плановое), специальное и тестовое диагностирование. Виды, методы и способы технического диагностирования, которые необходимо использовать при техническом диагностировании.
Комплекс диагностических работ, выполняемых при функциональном диагностировании включает в себя:
- обнаружение на внутренних и наружных поверхностях труб, включая сварные швы, нарушений сплошности металла, а также вмятин, гофр, смещений кромок;
- измерение (определение) геометрических параметров дефектов;
- выявление утечек газа;
- выявление нарушений охранных зон магистральных газопроводов;
- обследование состояния средств электрохимической защиты и их эффективности;
- измерение механических деформаций и перемещений участков газопроводов;
- обследование состояния трубопроводной арматуры;
- определение технического состояния подводных переходов, переходов через автомобильные и железные дороги и других структурных элементов;
- определение состояния изоляционного покрытия и глубины заложения трубопровода;
- определение возможностей прохождения очистных или измерительных внутритрубных снарядов и диагностических устройств;
- измерение толщины стенок труб и твердости металла;
- определение дефектов геометрии трубопровода;
Структурная схема комплекса диагностических работ включает в себя:
- оценку состояния опор, креплений и других конструктивных элементов надземных переходов; оценку состояния узлов приема и запуска очистных устройств; — наблюдение за динамикой условий эксплуатации, включая замеры давления, температуры продукта и окружающей среды.
Специальные обследования включают: определение уровня грунтовых вод, ореолов оттаивания и промерзания грунта в полосе отвода и вокруг газопроводов, концентрации водородных ионов, внешних нагрузок и воздействий, фиксацию перемещений грунтов, окружающих газопроводы, и на прилегающих территориях, и изменения других условий эксплуатации, а также экологической ситуации в зоне, окружающей контролируемые объекты.
Тестовое диагностирование объектов осуществляют при специально создаваемых контрольных нагрузках и воздействиях, отличающихся от эксплуатационных по величине и времени воздействия.
Техническое диагностирование магистральных газопроводов планируется с учетом предварительно выявленных потенциально-опасных и особо ответственных и сложных для технического диагностирования структурных элементов.
К потенциально-опасным структурным элементам магистральных газопроводов относятся участки, характеризующиеся следующими признаками: — участки примыкания со стороны высокого давления;
- участки, расположенные на льдистых, вечномерзлых, слабонесущих грунтах;
- участки, расположенные на обводненных территориях (болота, пойма реки, ручьи, водотоки и др.);
- участки, проложенные в сейсмических районах; участки с опасными эндогенными и экзогенными процессами (пересеченная местность, эрозия);
- участки со сложными геокриологическими условиями, на которых ожидаются пучение или осадка грунтов;
- участки, на которых имели место аварии, отказы и инциденты и прилегающие к ним участки;
- участки, на которых имеются отклонения от проектных решений; участки, на которых значение защитного потенциала не соответствует;
- участки, пересекаемые линий электропередач или близко к ним расположенные;
- участки склонные к стресс-коррозии. К особо ответственным и сложным для диагностирования структурным элементам линейной части магистральных газопроводов относят:
- участки, имеющие сложную конфигурацию в горизонтальной или вертикальной плоскости либо в обеих плоскостях одновременно;
- участки с высокой интенсивностью балластировки;
- участки пересечений магистральных газопроводов; подводные переходы; вантовые переходы;
- переходы через автомобильные и железные дороги; трубопроводную арматуру;
- участки магистральных газопроводов, прилегающие к камерам приема-запуска очистных устройств и компенсаторам.
Критерий определения очередности обследования подземных переходов через железные и автомобильные дороги основываются на информации, полученным по результатам проведенных обследований.
Время проведения внутритрубного обследования газопровода для оценки его коррозионного и стресс-коррозионного состояния определяют по зависимости, полученной в результате статистической обработки результатов имеющихся обследований.
При формировании выборки для статистического анализа дефектов на участке газопровода на конструктивном элементе газопровода (трубе) при наличии нескольких дефектов выбирается только один наиболее опасный дефект.
Литература:
1. Техническое диагностирование. Справочник. Под ред.акад. Клюева В. В. М, Издательство «Машиностроение». 1989 г.
2. Гальперин Д. М., Миловидов Г. В. Технология монтажа, наладки и ремонта оборудования нефтяной газовой промышленности – М: Агропромиздат, — 1990 г. — 399 с. — (Учебники и учебн. пособия для студентов ВУЗов).
3. http://www.oilspill. ru/ustan.php
4. СТО Газпром 2-2.3-095-2007. Методические указания по диагностическому обследованию линейной части магистральных газопроводов
