CC BY
41
РЕЗУЛЬТАТЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ГАЗОПРОВОДОВ RESULTS OF DIAGNOSING OF GAS PIPELINES
C.B. Балдазер, В.Н. Пелипенко, A.M. Медведская S.V. Baldazer, V.N. Pelipenko, A.M. Medvedskaya
ГОУ ВПО ТГУ
Дан анализ накопленного банка заключений промышленной экспертизы по диагностированию системы газораспределения района города Тольятти.
The paper analyses statistics of industrial examination reports about diagnosing gas distribution system in Togliatti.
Значительная часть газопроводов в городах России исчерпали нормативный срок службы 40 лет. Стальные трубы, изоляционное покрытие и оборудование систем газораспределения в результате процессов старения, коррозии и износа не отвечают современным требованиям надёжности и безопасности. Дальнейшая их эксплуатация ведет к возрастанию числа отказов и аварий, к возрастанию опасности возникновения чрезвычайных ситуаций, связанных с взрывами, пожарами и гибелью людей. Для обеспечения бесперебойного и безопасного газоснабжения проводится диагностика технического состояния газопроводов.
Техническая диагностика - область знаний, охватывающих теорию, методы и средства определения технического состояния объектов. Диагностирование осуществляется с целью определения технического состояния газопровода и установления ресурса его дальнейшей эксплуатации на основании проведенной экспертизы. Задачами диагностики являются: обнаружение дефектов, установление причин их появления и прогнозирование технического состояния, и остаточного срока эксплуатации (ОСЭ). Решение перечисленных задач, особенно для систем газораспределения, позволяет получить экономический эффект и повысить их безопасность [1 - 3].
Работы по диагностированию газопроводов регламентируются следующими документами.
1. В 1989 г. введен в действие ГОСТ 20911 - 89 «Техническая диагностика. Термины и определения». Настоящий стандарт устанавливает применяемые в науке и технике термины и определения основных понятий в области технического диагностирования и контроля технического состояния объектов.
2. В 1997 г. принят Федеральный закон ФЗ №116 «О промышленной безопасности производственных объектов», который определяет правовые, экономические и социальные основы обеспечения безопасной эксплуатации опасных производств.
3. «Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления» ПБ 12529-03, пункт 5.5.
4. «Инструкция по диагностированию технического состояния подземных стальных газопроводов» РД 12-411-01 является руководящим документом при диагностировании газопроводов.
7/)П11 ВЕСТНИК _1/2011_МГСУ
В качестве объекта диагностирования выбрана система газораспределения г.о. Тольятти. Население города превышает 740 тысяч. Город имеет три административных района, которые отделены друг от друга лесными массивами. Система газоснабжения города трёхступенчатая и обеспечивает подачу природного газа тюменских месторождений в Центральный и Комсомольский районы. В Автозаводском районе газ подается только в промышленно-коммунальную зону ОАО «АвтоВАЗ».
Общая протяжённость газовых сетей города свыше 650 км. Из них около 310 км приходится на подземные газопроводы. Защита подземных газопроводов от коррозии осуществляется изоляционным покрытием и катодной защитой. Всего эксплуатируется 34 станции катодной защиты. Протяженность подземных газопроводов со сроком эксплуатации 40 лет и более - 113 км.
Начиная с 2002 года, регулярно проводится диагностика технического состояния подземных газопроводов. За это время накоплена библиотека результатов промышленной экспертизы. На первом этапе работы нами проанализированы результаты экспертизы газопроводов Комсомольского района, карта которого показана на рис. 1.
Рис. 1. Карта-схема Комсомольского района: 1, 2, 3 - номера зон
Для удобства обработки данных в районе выделено три газоснабжаемые зоны. Каждая зона характеризуется единством территории, одинаковой агрессивностью грунтов и условиями эксплуатации.
Всего имеется около 100 заключений экспертизы промышленной безопасности по газопроводам и 15 - по газорегуляторным пунктам (ГРП). Основная часть диагностированных газопроводов это сети низкого давления - 80 заключений (суммарная длина обследованных газопроводов - 14 км). Результаты экспертизы сетей среднего и высо-
кого давления изложены в 20 заключениях экспертизы (общая длина газопроводов - 7 км). К сожалению, не все акты содержат полный объем данных - отсутствует исследование свойств изоляции. В части заключений экспертиз промышленной безопасности выявлены ошибки в расчетах. В шести заключениях по газопроводам низкого давления была обнаружена полная деградация изоляционного покрытия, на двух участках остаточный срок службы газопровода составил более 20 лет.
Согласно этим документам наиболее подверженной разрушению частью газопровода является изоляционное покрытие: остаточный срок безопасной эксплуатации покрытия не превышает 7 лет, в то время как безопасная эксплуатация стальных труб, металл которых не защищен от коррозии, может продолжаться не менее 11 лет.
Ниже приведен анализ заключений диагностики газопроводов по зонам (см. рис. 1).
1. Зона 1 (рис. 2) - газопроводы низкого давления. Наличие электрохимической защиты (ЭХЗ) не предусмотрено, изоляционное покрытие битумная мастика типа БН-4 (усиленная и весьма усиленная). Обследованы газопроводы, построенные с 1948 по 1970 год. При анализе были найдены ошибки расчетов ОСЭ изоляции: на участке, построенном в 1948 году остаточный срок службы составил 15 лет (имеется ошибка в определении критического сопротивления изоляции - Як). После определения действительного значения Як выявлено, что фактическое сопротивление изоляции не превышает удвоенного значение Як. Из этого следует, что изоляция полностью дегради-рована. Значения остаточного срока службы варьируется от 2,6 лет на газопроводе, служившем 55 лет до 6,5 лет при 46 годах службы. При проведении обследования аппаратурой АНПИ было обнаружено 24 места повреждений изоляции общей протяжен-
Рис. 2. Схема сетей низкого давления зоны 1
2. Зона 2 - газопроводы низкого давления (рис. 3). Наличие ЭХЗ не предусмотрено, изоляционное покрытие битумная мастика типа БН-4 (нормальная, усиленная и весьма усиленная), а также полимерная изоляция (ПХВ лента). Обследованы газопроводы, построенные с 1953 по 1977 год. При анализе были найдены ошибки расчетов ОСЭ изоляции: недостаточная точность в определении Як (5 случаев, 4 из которых
7/2011
ВЕСТНИК
МГСУ
грубые ошибки), отсутствует исследование свойств изоляции иа половине участков. Значения остаточного срока службы варьируется от 2,1 года на газопроводе, работающем 40 лет до 5,9 года при 48 годах эксплуатации. Обнаружены участки с полностью деградированным изоляционным покрытием. Общая протяженность трассы 2,9 км.
3. Сети в зоне 2 ив промышленной зоне Комсомольского района - газопроводы среднего и высокого давления (рис. 4). Наличие ЭХЗ на основной части газопроводов не предусмотрено, имеется один участок с ЭХЗ, изоляционное покрытие битумная мастика типа БН-4. Обследованы газопроводы, построенные с 1953 по 1998 год. При анализе были найдены ошибки расчетов ОСЭ изоляции: недостаточная точность в определении (3 случая), отсутствует исследование свойств изоляции на трех участках. Значения остаточного срока службы варьируется от 2,3 лет на газопроводе, работающем 40 лет до 16 года при 41 годе эксплуатации (сказывается наличие электрохимической защиты). Обнаружены участки с полностью деградированным изоляционным покрытием. Общая протяженность трассы 4,1 км.
4. Зона 3 (Шлюзовой микрорайон) - газопроводы низкого давления (рис. 5). Наличие ЭХЗ не предусмотрено, изоляционное покрытие БН-4, частично имеется полимерная изоляция. Обследованы газопроводы, построенные с 1953 по 1970 год. При
з
Рис. 3. Схема сетей низкого давления зоны 2
Рис. 4. Схема сетей среднего и высокого давления зоны 2
анализе были найдены ошибки расчетов ОСЭ изоляции. Значения остаточного срока службы варьируется от 2,3 лет на газопроводе, служившем 40 лет до 6,1 лет при 54 годах службы. При проведении обследования аппаратурой АНПИ было обнаружено 9 мест повреждений изоляции общей протяженностью 36 метров. Общая протяженность трассы 2,7 км.
5. Участок в зоне 3: объект ВСО-5 - котельная предприятия «Мегапласт» - газопровод низкого давления. Предусмотрена ЭХЗ, изоляционное покрытие БН-4 усиленного типа. Газопровод построен в 1964 году. При анализе были найдены ошибки расчетов ОСЭ изоляции: недостаточная точность в определении Як. Значения остаточного срока службы: 24 года после 40 лет эксплуатации и 19 лет после 44 лет эксплуатации. Общая протяженность трассы газопровода 341 м.
6. Зона 3 (Шлюзовой микрорайон) - газопроводы среднего давления. Наличие ЭХЗ не предусмотрено, изоляционное покрытие БН-4. Обследованные газопроводы построены с 1953 по 1968 год. При анализе были найдены ошибки расчетов ОСЭ изоляции. На одном участке выявлена полная деградация изоляции. Значения остаточного срока службы варьируется от 2,6 лет на газопроводе, служившем 40 лет до 4,8 лет при 54 годах службы. При проведении обследования аппаратурой АНПИ было обнаружено повреждение изоляционного покрытия длинной 18 метров. Общая протяженность трассы 2,4 км.
1. В части заключений экспертизы промышленной безопасности приведены не все характеристики обследованных газопроводов, имеются ошибки в расчетах остаточного срока службы изоляции.
Рис. 5. Схема сетей низкого давления зоны 3
Выводы
7/2011 ВЕСТНИК _7/2011_МГСУ
В наибольшей степени процессам старения, разрушения и полной деградации подвержено изоляционное покрытие газопроводов.
Диагностика газопроводов затруднена из-за насыщенности подземного пространства различными коммуникациями.
Следует совершенствовать методику диагностирования газопроводов.
Литература
1. Неразрушающий контроль. - Справочник / Под ред. В.В. Клюева. - М.: Машиностроение, 2001. - 616 с.
2. РД 12-411-01. Инструкция по диагностированию технического состояния подземных стальных газопроводов. - М.: ГУП «НТЦ «Промышленная безопасность», 2001. - 101 с.
3. Технические средства диагностирования: Справочник / Под ред. В.В. Клюева. - М.: Машиностроение, 1981. - 636 с.
The literature
1. Not destroying control. - The directory / Edition V.V. Klyuyev. - M., Mashinostroenie, 2001.
2. RD 12-411-01. The instruction of diagnosing of technical condition of underground steel gas-mains. - M., State Unitary Enterprise «Scientific and technological centre «Industrial safety», 2001.
3. Means of diagnosing: the Directory / Edition. V.V. Klyuyev. - M., Mashinostroenie, 1981.
Ключевые слова: газопровод, диагностика, остаточный срок эксплуатации. Keywords: a gas-pipeline, diagnostics, residual term of operation.
e-mail: gas@,63.ru. [email protected]
