Технические и организационные решения по повышению надежности МГ

Описание процессов КРН на ЛЧ МГ и подключающем шлейфе КС. Зарождение тре­щин происходит из-за остаточных напряжений и структурных неоднородностей на поверхности металла, которые возникли при изготовлении труб.

При строительстве трубопровода использовались изоляционные пленочные материалы трассового нанесения, со временем склонные к разрушению и деградации.

На изоляционном покрытии в ходе эксплуатации трубопровода в некоторых местах по­явились карманы и гофры, в которые проникал коррозионноактивный почвенный рассол. Кор­розионная активность грунта около трубопровода повысилась на порядок в результате «темпе­ратурного раскачивания», это привело к образованию коррозионных язв в местах наибольшего повреждения изоляции.

Эти язвы в дальнейшем продолжили свой рост и стали концентраторами механических напряжений, которые возникают в стенке трубопровода. Источником этих напряжений являлись колебания температуры газа из-за нестационарного режима работы компрессорной станции и постоянные пульсации давления от работающих газоперекачивающих агрегатов.

На развитие дефекта существенное влияние оказывал непрекращающийся процесс корро­зии, который стимулировался постоянным притоком тепла вместе с транспортируемой средой.

Скорость коррозии сопоставима со скоростью развития трещин, о чем свидетельствует то, что верхняя часть трещины полностью заполнена окислами.

Процесс коррозии ускоряет разрушение стенки трубопровода не только вследствие хими­ческого растворения металла в вершине трещины, но и в следствии того, что окислы заполняют

полости трещин, что приводит к еще большему их расклиниванию. Вероятнее всего, влияние серы и ее соединений на процесс стресс-коррозии не является значительным фактором в данном случае разрушения, т.к. не было обнаружено повышенного содержания серы в продуктах корро­зии. Фазовый состав продуктов коррозии внутри трещин является однородным по сечению тре­щины. Резко отличающихся по химическому составу границ раздела участков и фаз, а также следов превалирующего влияния на процесс коррозии неметаллических включений и примесей, обнаружено не было. Структура металла соответствует структуре прокатки, является однород­ной. Присутствует незначительная загрязненность неметаллическими включениями.

Долгосрочная защита тела трубы от дефектов типа КРН не обеспечивается пленочной изо­ляцией трассового нанесения. Вследствие движения грунта и деградации покрытия, по проше­ствии нескольких лет, образуются гофры и карманы, которые собирают почвенную влагу. Что создает условия для развития коррозионных поражений. В дальнейшем, именно от них, при наличии соответствующего напряженного состояния, могут начать свой рост трещины.

Применяемые на вновь строящихся и отремонтированных трубопроводах изоляционные покрытия должны обеспечивать долгосрочную надежную защиту тела трубы от коррозионных воздействий в условиях эксплуатации выходных шлейфов.

Принципиальная возможность переизоляции дефектов КРН. В настоящее время пред­лагается проводить масштабные обследования и переизоляции участков, предрасположенных к КРН, при этом оставлять выявленные трещины без ремонта, если их глубина не более 15% от толщины стенки, так как они не будут демонстрировать рост только вследствие механических напряжений, без воздействия коррозионной среды. Данный подход может быть жизнеспособен при условии корректной оценки глубины выявленных трещин, надежной системе контроля пе- реизоляционых работ, разработке новых изолирующих материалов, которые обладают высокой долговременной адгезией к металлу, а также имеют в своем составе ингибиторы коррозии, пе­риодическим мониторингом состояния стрес-корозионых дефектов современными средствами ВТД.

Представленные в работе результаты, алгоритмы и рекомендации использованы в прак­тике диагностирования технического состояния магистральных трубопроводов и трубопровод­ных систем в ООО «Газпром трансгаз Самара». Предложенный метод улучшения точности нор­мирования дефектов КРН малой глубины в магистральных газопроводах может быть использо­ван при доработке нормативной документации по внутритрубному инспектированию и при оценке опасности дефектов для эксплуатируемых продуктопроводов, учитывая современные требования по снижению риска катастрофических разрушений и обеспечению безопасности.

В настоящее время предлагается проводить масштабные обследования и переизоляции участков, предрасположенных к КРН, при этом оставлять выявленные трещины, если их глубина

не более 15% от толщины стенки без шлифовки, так как они не будут демонстрировать рост без воздействия коррозионной среды, только вследствие механических напряжений при работе га­зопровода. Условиями жизнеспособности данного подхода являются:

• корректной оценки глубины выявленных трещин;

• надежной системе контроля переизоляционых работ;

• разработке новых изолирующих материалов, обладающих высокой долговремен­ной адгезией к металлу и имеющих в своем составе ингибиторы коррозии;

• периодическим мониторингом состояния стресс-коррозионных дефектов совре­менными средствами ВТД в последующим выборочным контролем в шурфах.

Предложенный метод улучшения точности нормирования дефектов КРН малой глубины в магистральных газопроводах апробирован и используется с 2018 года в системе контроля тех­нического состояния газотранспортной системы ООО «Газпром трансгаз Самара». Таким обра­зом, поставленная цель диссертации достигнута. В дальнейших исследованиях предполагается развивать разработанные в диссертации методы оценки глубины дефектов КРН и развитие си­стем оценки надежности магистральных газопроводов.