Комаров С.М. "Ликвидация и консервация магистрального трубопровода, система его защиты"

Комаров Сергей Михайлович, директор ООО «СтройМонтажЭксперт»

 Ликвидация и консервация магистрального трубопровода, система его защиты

Консервация могут делать не непродолжительный период времени или на долго, в любом из этих случаев работа начинается только после составления необходимой проектной документации. На бумаге должно быть указано обоснование к проведению консервации, с описанием целесообразности работы. Кроме обоснования проводятся расчеты экномических показателей, чтобы подтвердить, что такой проект имеет экономическую обоснованность.

Во время проведения этапа консервации обязательно убирается влага, налет внутри труб, а на них наносится специальных состав, обладающий антикоррозийными свойствами, только после этого делается закупоривание трубопровода. Всю работу выполняет группа квалифицированных специалистов высокой категории, строго запрещено допускать к выполнению задачи не профилированных специалистов.

Как на этапе консервации, так и ликвидации осуществляется строгий авторский надзор, который необходим для соответствия проводимой работы принятым проектным решениям. Никаких отступлений быть не должно, а любое из них, должно быть согласовано и получено специальное разрешение для изменения тактики. Ответственность за качество работы и последующие последствия ложится на работников и ту организацию, которая прняла проектное решение.

Если подразумевается процесс ликвидации трубопровода, он закупоривается, лишний участок демонтируется. Если материал еще пригоден для дальнейшего использования, то его могут перенаправить на строительство другого газопровода, но перед этим трубы проходят процесс очистки и обработки с подтверждением их целостности и возможности дальнейшего эксплуатирования. Если материал больше не пригоден для использования его утилизируют.

Заглушки устанавливаются в строгом соответствии с требованиями нормативных актов, при этом не должна наружаться герметичность трубопровода, а все материалы обязаны подбираться в соответствии с ГОСТ, как и тип сварки.

Затрагивая конкретно тему консервации трубопровода по транспортировки газа, стоит сказать, что длительное прекращение работы системы предусматривает хорошую обработку от коррозии. В соответствии с ГОСТ   Р 51164–98, все магистральные трубопроводы должны подвергаться как пассивной, так и активной защите.

Под пассивной защитой понимается использование изоляционных материалов, толщина которых не может быть менее 3 миллиметров. Чтобы узнать степень износа любого трубопровода необходимо соблюдать сроки технических осмотров:

Чтобы защитить металлическую поверхность труб необходимо использовать ЭХЗ или электрохимическую защиту. Скорость образования коррозии на трубах зависит от используемого металла, потому как она образуется по электрохимическому принципу. Трубопроводы, которые находятся в грунте, можно защитить катодным или протекторным методом. Используется широкий диапазон измерений значения удельного электрического сопротивления земли, он составляет 10-2000 Ом·м. коррозийная агрессивность земли может быть как низкой, так и высокой, все зависит от ее состава, но в большей степени встречаются грунты с высоким удельным сопротивлением.

Есть зоны коррозийной опасности, которые находятся на территории нашей страны, это может быть зона умеренной опасности и повышенной. Заболоченные грунты, поймы и переходы через трассы для машин являются основанием для отнесения участка земли к опасному для магистрального трубопровода. В таком грунте процесс коррозии развивается значительно быстрее, как и там, где трубопровод пересекается с металлическими сооружениями.

Чтобы осуществить протекторную защиту трубопровода необходимо использовать ток гальванической пары, которая образуется только при наличии двух разных металлов. Если речь идет о стальных трубах, стоит использовать протектор и магниевого сплава. В данном случае стоит знать, что такая защита может быть только временной или использоваться на небольшом участке продуктопровода.

Как показывает практика больших результатов удается достичь благодаря использования катодной защиты металлических труб. Роль жертвенного анода в этом случае играет электрод-заземитель, его закладывают неподалеку от продуктопровода. Чтобы заземитель принял на себя роль анода, а труба стала катодом, требуется использовать источник постоянного тока внешнего типа. Совершенно не важно, какой металл присутствует в аноде, важно только наличие протекающего тока между двумя участниками процесса, чтобы можно было сдвинуть потенциал трубопровода в сторону отрицания.

Электрохимическая защита необходима для поддержания величины поларизационного потенциала в продуктопроводе в рамках -0,85 - -1,15 В на момент его эксплуатации.

Как указано в современных стандартах, на каждые 30 километров производится установка катодной защиты. Для ее установки создаются крановые площадки. Стоит отметить, что даже при большей протяженности трубопровода. Когда одна из станций катодной защиты выходит из строя, вся система в целом не теряет производительности и уровнь защиты продуктопровода не падает.

Чтобы создать анодное соединение используют малорастворимый материал, к примеру, магнетит или кремнистый чугун.

Кольцевые напряжения от расчетного давления определяют следующим образом:

       P_dD

σ_h =______

         2t_n

где σ_h - кольцевое напряжение от внутреннего давления;

Р_d - расчетное внутреннее давление, МПа;

D - наружный диаметр трубы, мм;

t_п - толщина стенки трубы номинальная, мм;

При проектировании систем электро-химической защиты стоит опираться на следующие документы:

·           ГОСТ Р 51164–98;

·           СТО Газпром 9.2–003–2009;

·           СТО Газпром 9.2–002–2009.

Важно на этапе разработки качественной системы защиты обеспечивать ее надежность и безопасность в рамках промышленной безопасности. Даже минимальное сквозное поражение трубопровода под землей уже является основанием для прекращения его использования в дальнейшем. На момент проектирования не принимается во внимание условие минимизации энергетических затрат, они выстпают в качестве части общих трат на использование продуктопровода, что усложняет задачу.

В качестве примера рассмотрим проект ЭХЗ на территории Сахалинской области, где ведется строительство магистрального трубопровода. На этапе проектирования были предложены подходы, благодаря которым помогло бы сократить энергозатраты на ЭХЗ при дальнейшей эксплуатации трубопровода. [5]

Анализ трубопровода проводился открытым способом в шурфах, их протяженность составила 50-100 метров. По проекту определили места шурфования. После проведенного исследования стало понятно, что трубы находятся в удовлетворительном состоянии, коррозии обнаруженно не было.

После более подробного изучения данных возникла мысль, что на покрытия пленочного типа, используемые в качестве изоляции на трубах, ЭХЗ оказывает негативное влияние. Если значения довольно отрицательные. То на поверхности изоляционного слоя образуются дефекты из-за выделения водорода.

Его выделение негативно влияет на защитную способность изоляции пленочного типа, происходит отслаивание материала. Если электро-химическая защита отключена. Изоляция сохраняется в нормальном качестве.

Если принять во внимание все выше сказанное, то можно спрогнозировать поддержание минимального поляризационного потенциала, который будет равен -0,75 В. именно потому. Что оптимальный режим работы СКЗ определеяется на этапе пуско-наладочных работ, нормируемая величина минимального уровня потенциала может быть применима к магистральным продуктопроводам.

Стои тболе подробно в рамках работы рассмотреть проектные решения, со стороны энергоэффективности. Ранее было отмеченно, что рассматриваемая трасса продуктопровода пролегает по территории, где пролегают грунты с удельным электрическим сопротивлением 20 - 2000 Ом·м.

Преимущественно здесь находятся грунты с высоким показателем УЭС. Чтобы установить в такой почве анодные заземления необходимо вложить не малые средства. так происходит потому, что для нормального функционирования системы понадобится установка большего количества электродов. Стоит помнить и то, что нормативное значение растекания таких заземителей в указанных грунтах очень большое:

Если сохраняется соответствие этим величинам, то энергозатраты будут существенно выше в таком грунте, но вот коррозионная агрессивность будет низкой.

Как указано в проектном решении, чтобы защитить продуктопровод длиной в 134,5 километров потребуется 6 СКЗ, располагать которые следует на площадках. Согласно СНиП 2.05–85 подбирается место расположения площадок с запорной арматурой. Они возводятся в конце и начале трубопровода и резервных ответвлений и через каждые тридцать километров по протяженности.

Для дальнейшей работы стоит соотнести положение имеющихся крановых узлов, где будет установлена СКЗ с информацией по инженерно-геофизическим изысканиям. Из них в нашем случае следует, что крановый узел будет располагаться на участке. Где наблюдается высокое УЭС. Вот почему возведение заземителей анодного типа в месте нахождения крановой площадки не может обеспечивать минимальные энергозатраты на электро-химическую защиту во время использования продуктопровода.