№ 3 (27) / 2016 «Повышение надежности магистральных газопроводов, подверженных коррозионному растрескиванию под напряжением»

Научный редактор:
к.т.н. И.В. Ряховских
Рецензенты:
к.т.н. А.Б. Арабей
д.х.н. А.И. Маршаков

 

 

 

Уважаемые коллеги!

Этот выпуск сборника «Вести газовой науки» посвящен явлению коррозионного растрескивания под напряжением (КРН), или стресс-коррозии, – одному из основных видов повреждений протяженных систем подземных магистральных трубопроводов высокого давления. В ходе достаточно длительного изучения проблемы КРН ведущими мировыми научными школами разработаны модели, подробно описывающие процесс КРН стальных труб в зависимости от условий и параметров их эксплуатации. Однако отдельные аспекты данного явления до настоящего времени не исследованы. Причиной тому служат многофакторность явления, обусловленная значительным количеством параметров, закладываемых на всех этапах изготовления и эксплуатации трубопровода, а также масштабность протяженных систем магистральных газопроводов (МГ), подверженных стресс-коррозии.

Действующая в настоящее время Система управления техническим состоянием и целостностью ГТС ПАО «Газпром» обеспечивает должный контроль за стресс-коррозионным состоянием МГ. Тем не менее на сегодняшнем этапе острые экономические вызовы повышают значимость вопросов планирования и рационального распределения ресурсов, выделяемых на ремонт и восстановление газопроводов. В связи с этим адекватность существующих норм отбраковки труб со стресс-коррозионными повреждениями приобретает особую актуальность в части уменьшения эксплуатационных затрат. Приходит осознание того, что требования к отбраковке стальных труб со стресс-коррозионными повреждениями следует дифференцировать в соответствии с их реальной опасностью.

Накопленные в России и за рубежом результаты экспериментальных исследований стресс-коррозии, включая соответствующие статистические закономерности, уже сегодня позволяют разработать ряд технических решений, направленных на повышение эксплуатационной надежности МГ. При этом сохраняется потребность дальнейшего совершенствования математической и физической моделей явления на базе фундаментальных исследований механизма КРН в околонейтральных грунтовых электролитах.

С целью выработки комплексных решений по поручению ПАО «Газпром» в период 25–26 мая 2016 г. в ООО «Газпром ВНИИГАЗ» состоялся II Научно-практический семинар «Повышение надежности магистральных газопроводов, подверженных коррозионному растрескиванию под напряжением». В роли организатора выступил Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий как головная организация в области координации всех научно-исследовательских и экспериментальных работ ПАО «Газпром» по направлению повышения надежности и устойчивости МГ, подверженных КРН (п. 10 Протокола ОАО «Газпром» от 19.01.2015 № 03/08-6). Задача мероприятия – стать уникальной площадкой для обмена знаниями в области стресс-коррозии между с пециалистам и администрации ПАО «Газпром», производственных подразделений дочерних обществ и организаций ПАО «Газпром», научными сотрудниками вузов, научно-исследовательских институтов, работниками диагностических и ремонтных организаций, производителями инновационной продукции и технологий.

В рамках семинара прозвучали доклады по актуальным вопросам диагностирования, ремонта, эксплуатации подземных трубопроводов, подверженных КРН. По поручению ПАО «Газпром» (п. 14 Протокола от 31.08.2016 № 03/08-130) наиболее интересные из них в доработанном виде вошли в настоящий сборник в рамках следующих тематических направлений:

  • результаты экспериментальных и натурных исследований КРН с учетом особенностей эксплуатации МГ;
  • анализ, разработка и совершенствование нормативной документации в области эксплуатации, капитального ремонта и технического диагностирования МГ;
  • формирование требований к продукции, материалам, оборудованию и технологиям, применяемым для строительства, технического диагностирования и ремонта МГ;
  • разработка программного обеспечения, расчетных методов оценки прочности МГ с коррозионно-механическими повреждениями, а также опыт применения технологий машинного обучения при моделировании многофакторных систем;
  • опыт применения разработок, призванных повысить надежность МГ, подверженных КРН.

В целом сборник представляет собой панораму современных взглядов на механизмы образования и развития КРН трубных сталей в околонейтральных электролитах в свете ретроспективного анализа отечественных и зарубежных исследований на данную тему. Обозначены актуальные направления дальнейших фундаментальных исследований механизма КРН стальных трубопроводов в грунтовых электролитах, в том числе с учетом стадийности процессов образования, развития и взаимодействия отдельных трещин в колониях.

Освещены вопросы оптимизации планирования работ по ремонту газопроводов ПАО «Газпром», включая комплексный анализ и систематизацию данных о стресс-коррозионных повреждениях МГ по результатам внутритрубного технического диагностирования и неразрушающего контроля труб в процессе капитального ремонта. Представлены вероятностно-статистические модели для прогнозирования стресс-коррозионных повреждений размерами ниже порога чувствительности внутритрубных дефектоскопов.

На основе анализа данных диагностических обследований МГ и выполненного дочерними обществами ПАО «Газпром» комплекса натурных исследований показана принципиальная возможность длительной эксплуатации переизолированных участков МГ с незначительными стресс-коррозионными повреждениями поверхности труб. Отмечена необходимость продолжения широкомасштабных экспериментов, направленных на обоснование длительной работоспособности МГ с незначительными стресс-коррозионными повреждениями (до 10 % от толщины стенки трубы).

Рассмотрены результаты испытаний и оценка прочности труб со стресс-коррозионными повреждениями в аспекте корреляции с фактической аварийностью трубопроводов. Показаны расчетно-экспериментальные зависимости прочности труб от геометрических размеров стресс-коррозионных повреждений, а также способы длительной консервации труб с повреждениями типа КРН в процессе капитального ремонта МГ. Обозначены приоритетные задачи ПАО «Газпром» и направления дальнейших исследований в области развития технологий ремонта и технического диагностирования газопроводов, подверженных КРН.

Материалы сборника будут интересны широкому кругу специалистов нефтегазового и металлургического профилей (в том числе могут использоваться для программ повышения квалификации), а также студентам, магистрантам и аспирантам нефтегазовых специальностей высших учебных заведений.

Контакты

Поселок Развилка, Ленинский район, Московская область, Российская Федерация, 142717
По вопросам публикаций, подписки и приобретения обращаться:
Тел./факс: + 7 (498) 657-41-73
E-mail: vesti-gas@vniigaz.gazprom.ru
www.vesti-gas.ru