ОБСЛЕДОВАНИЯ ГАЗОПРОВОДОВ В ГАЗОВОМ ХОЗЯЙСТВЕ Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

С.А. Царьков, Н.В. Журавлева ОБСЛЕДОВАНИЯ ГАЗОПРОВОДОВ В ГАЗОВОМ ХОЗЯЙСТВЕ

В статье рассматриваются основные методы обследования действующих газопроводов на предмет утечек природного газа.

Ключевые слова: сеть газораспределения, газопровод, газоанализатор, обходчик, автолаборатория.

В ГОСТ Р 53865-2010 «Системы газораспределительные. Термины и определения» дано определение газораспределительной сети, согласно этого документа: «.. .сеть газораспределения - это технологический комплекс, состоящий из распределительных газопроводов, газопроводов-вводов, сооружений, технических устройств. Сетью газопотребления можно назвать технологический комплекс газовой сети потребителя, расположенный от места присоединения к сети газораспределения до газоиспользующего оборудования и состоящий из газопроводов и технических устройств на них».

Эксплуатация газопроводов, кроме поддержания их в исправном состоянии, также подразумевает периодическое их обследование, направленное на выявление аварийных участков и принятие срочных мер, к их ремонту или замене. В настоящее время, с ростом протяженности газораспределительных сетей, аварии на газопроводах участились, а в связи с достаточно плотной застройкой последствия этих аварий необратимы. Для выявления проблем на ранних стадиях во избежание катастроф необходимо вести грамотный мониторинг сетей, а также внедрять мероприятия по снижению рисков возникновения аварийных ситуация. На сегодня существует несколько методов обследования газопроводов в газовом хозяйстве.

Распределительные газопроводы различных давлений в городской черте, в сельской местности, между населенными пунктами, как правило, прокладываются под землей. Несомненным достоинством такого метода строительства и дальнейшей эксплуатации является скрытость и защита газопроводов от влияний окружающей среду, подземная прокладка на определенной глубине исключает снеговые и ветровые нагрузки, обледенение и провисание газовых труб, однако у такого способа прокладки газопроводов есть существенный и очевидный минус: трещины и повреждения на поверхности газопроводов не видны, а утечки газа могут аккумулироваться в замкнутых пространствах в грунте.

Безопасная техническая эксплуатация газораспределительных систем - это постоянный мониторинг и контроль за состоянием газопроводов и сооружениях на них. Самый простой и широко применяемый в этой области метод - пешие обходы.

Пешие обходы осуществляются бригадами, состоящими как минимум из двух человек - слесарей/обходчиков, основная задача которых заключается в следующем:

-контроль давления газа;

-контроль одоризации газа;

-проверка наличия в полости газопровода влаги и конденсата с последующим их удалением;

- ежегодный осмотр и техническое обслуживание запорной арматуры и компенсаторов;

-приборное обследование газопроводов;

- диагностика технического состояния газопроводов.

По результатам планового осмотра решается вопрос о текущем или капитальном ремонте участка газораспределительной сети, при необходимости.

Периодичность таких обходов в городской черте для стальных газопроводов низкого давления составляет - один раз в месяц.

При обходе основной упор делается на визуальный контроль за состоянием оборудования и газопроводов по внешним признакам и выявление утечек газа, см. Рис. 1. Зона контроля инженерных подземных сооружений (коммуникаций) на присутствие газа составляет до 15 м в обе стороны от газопровода, который подлежит обходу.

© С.А. Царьков, Н.В. Журавлева, 2022.

Научный руководитель: Шеногин Михаил Викторович - кандидат технических наук, доцент, Владимирский государственный университет им. Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, Россия.

Рис. 1. Обход газопроводов и сооружений на них

К обходу трасс подземных газопроводов допускаются бригады слесарей по обслуживанию и ремонту газопроводов службы эксплуатации, имеющие соответствующие допуски и прошедшие аттестацию на знание норм и правил, в установленном порядке. Обход производится четко по указанному маршруту, который оформлен в виде маршрутной карты, к карте прикладывается задание на виды выполняемых работ, а также указывается комплектация бригады обходчиков необходимым оборудованием и инструментом.

Однако у пеших обходов есть один существенный недостаток - скорость передвижения обходчиков. Некоторые утечки на подземных газопроводах могут быть обнаружены при обходе спустя несколько дней или даже недель, после нарушения целостности подземного газопровода.

Альтернативным вариантом является применение объездов при помощи автолабораторий для поиска утечек газа. Этот способ позволяет в несколько раз увеличить скорость обследования газопроводов, но только тех, которые проложены вдоль дорог или под ними. Скорость движения автолаборатории в режиме измерения определяет быстродействие срабатывания датчиков газоанализатора и эффективностью пригрунтового отбора проб. Однако в данном случае точность измерения пропорциональная скорости движения, т.е. чем быстрее движется автолаборатория, те точность пробоотбора ниже и наоборот.

Автолаборатория на ходу фиксирует зону возможной утечки газа, при срабатывании датчика, автолаборатория останавливается, и дальнейшее уточнение места утечки определяется переносными газоанализаторами, для чего исследуется определенная по площади местность над подземным газопроводом.

Принцип поиска возможной загазованности на подземных инженерных сооружениях передвижной автолабораторией основан на косвенных измерениях, которые заключаются в регистрации повышенной, по сравнению с фоновым значением, концентрации в пробе, отобранной над исследуемой территорией. Основным инструментом автолаборатории является исправный, прошедший необходимую поверку и получивший разрешительный сертификат, газоанализатор (прибор для определения качественного и количественного состава смесей газов).

Быстродействие газоанализатора должно позволять регистрировать наиболее узкие (короткие по времени) концентрационные пики. Учитывая, что машина двигается со средней скоростью порядка 20 км/ч, взаимодействие оборудования с исследуемой средой крайне мало по меркам газоанализа. Нужно отметить, что газоанализатор должен выдавать результат на пульт автолаборатории, уже через 1 -2 секунды после забора проб, то есть практически через 20 метров до следующего места забора пробы.

Пригрунтовые пробы неизбежно разбавляются, как в процессе пробоотбора, так и за счет интеграции. Интеграция - это пропорциональная увеличению длительность пика разбавления пробы повышенной концентрации, неизбежно ведущая к снижению его амплитуды.

Во время объездов и отбора проб вероятны и ложные реакции, т.е. положительные показания газоанализатора в отсутствие повышенной концентрации искомого газа, это ведет к снижению скорости обследования за счет лишних остановок для проверки реакций. Именно этим обусловлена достаточно высокая избирательность измерения газоанализатором искомого газа по отношению к другим не углеводородным компонентам и загрязнителям воздуха, а также водяному пару.

Естественно, что газоанализатор также должен быть работоспособен в условиях транспортной тряски и широкого температурного диапазона. Модели газоанализаторов для передвижных автолабораторий должны пройти всестороннее тестирование в рабочих условиях, а также должны быть снабжены виброизолирующими и термостатирующих приспособлениями.

Автолаборатория, помимо приборов для выявления утечек, оснащается дополнительным вспомогательными оборудованием, инструментами, инвентарем, средствами защиты, крючками для открывания колодцев, сигнальными жилетами и знаками, предупредительными табличками, пробозаборниками, емкостями для газовых проб и т.п.

Применение автолабораторий позволяет сократить количество персонала, повышает производительность труда, а также позволяет более оперативно производить оценку состояния газопроводов.

Мониторинг, т.е. визуальный контроль за состоянием трубопроводного транспорта, в т.ч. и газопроводов, возможно проводить с использованием воздушного патрулирования при помощи вертолетов. Основной целью такого обследования является контроль над соблюдением охранных зон трубопроводов, визуальное выявление дефектов и передача данных наземным службам для их своевременного устранения во избежание аварий, сбор и систематизация сведений о состоянии трубопроводов. Особенно это актуально в труднодоступных местах, а также во время неблагоприятных погодных условиях (например, паводков). Из-за дороговизны такой метод применяют в основном для мониторинга магистральных газопроводов и нефтепроводов, в межпоселковых газораспределительных системах этот метод применяют крайне редко.

Таким образом на основании анализа существующей системы обхода газопроводов можно сделать вывод, что осмотр сетей газораспределения обходчиками самый точный, но самый медленный, при работе автолабораторий, возможно пропустить место утечки на газопроводе, однако этот метод достаточно быстрый, позволяющий за один день обследовать трассу газопровода, протяженностью несколько десятков километров.

Библиографический список

1.СО 34.23.606-2005 «Методические указания по осмотру и проверке колодцев подземных газопроводов системы газоснабжения ТЭС и котельных».

2.ГОСТ Р 53865-2010 «Системы газораспределительные. Термины и определения»

3.Типовая производственная инструкция «Обход наружных газопроводов».

4.СП 62.13330.2011* «Газораспределительные системы». Актуализированная редакция СНиП 42-01-2002 (с Изменениями №1,2).

5.ГОСТ Р 58095.4-2021 «Системы газораспределительные. Требования к сетям газопотребления».

ЦАРЬКОВ СЕРГЕЙ АЛЕКСЕЕВИЧ - магистрант, Владимирский государственный университет им. Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, Россия.

ЖУРАВЛЕВА НАТАЛЬЯ ВЯЧЕСЛАВОВНА - ассистент, Владимирский государственный университет им. Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, Россия.