Основные проблемы диагностики осложнений технического состояния и безопасности эксплуатации трубопроводов

Магистральные, внутрипромысловые трубопроводы, распре­делительные газопроводы России можно оценить как комплекс пожаровзрывоопасных объектов, представляющий постоянную угрозу ее экологической безопасности, здоровью и жизни людей, что определяется физико-химическими свойствами транспорти­руемых углеводородов и продуктов их переработки, а также сложившимися в настоящее время особенностями эксплуата­ции данного вида транспорта. Из-за неудовлетворительного тех­нического состояния более 21 тыс. км (14 %) газопроводов экс­плуатируется при сниженных давлениях по сравнению с проект­ными.

На внутрипромысловых трубопроводах нефти, воды и газа 95 % отказов приходится на внутритрубную и наружную корро­зию. Ежегодно на внутрипромысловых трубопроводах происхо­дит до 40 тысяч аварий.

Анализ причин аварий на магистральных трубопроводах, за­фиксированных в актах технического расследования, свидетель­ствует о превалирующем влиянии коррозионного фактора.

В России 40-60 % машин и сооружений работают в агрессив­ных средах, 30 % - в слабоагрессивных, и только около 10 % не требуют активной антикоррозийной защиты.

Для обеспечения безопасности и надежности трубопроводов реализуется ряд специальных технических программ по диагно­стике, ремонту и реконструкции объектов трубопроводного тран­спорта.

Ежегодные затраты на ремонтно-техническое обслуживание магистральных трубопроводов в ОАО «Газпром» составляют огромную сумму, причем наибольший объем ремонтных работ приходится на линейную часть газопроводов, что объясняется потерей их работоспособности из-за коррозионного разрушения. Немалые затраты на ремонтные работы имеют и организации, эксплуатирующие системы газоснабжения городов и населенных пунктов. Сетевые распределительные газопроводы во многих случаях работают в более тяжелых условиях, чем магистраль­ные, что объясняется следующими причинами.

1. Повышенная коррозия из-за блуждающих токов вблизи жилых домов, предприятий, строительных объектов, электри­фицированного транспорта а также других коммуникаций.
2. Большие деформации вследствие температурных (погод­ных) перепадов, а также из-за наличия вблизи трасс газопрово­дов различных объектов и сооружений, в том числе и тепло­трасс.
3. Повышенные динамические нагрузки из-за прохождения газопроводов под железнодорожными и трамвайными путями, под автомобильными дорогами и т.п., а также при проведении поблизости ремонтных или строительных работ.

Несмотря на кажущуюся простоту конструкции, трубопровод является сложным, дорогостоящим и ответственным сооружени­ем. Выход из строя такой конструкции во время ее эксплуата­ции может привести к большому материальному ущербу, загряз­нению окружающей среды, человеческим жертвам. Поддержание трубопроводов в состоянии технической готовности и сохранение у них необходимых эксплуатационных качеств достигается с помощью системы планово-предупредительного ремонта, кото­рая представляет собой комплекс периодически осуществляемых организационно-технических мероприятий по надзору, уходу и производству всех видов ремонта газопроводов.

К профилактическим работам относятся периодические осмотры и наблюдение за состоянием газопроводов и сооруже­ний, а также устранение мелких неисправностей, выявленных в процессе осмотра. В настоящее время достаточно успешно при­меняются отечественные приборы контроля и диагностики со­стояния как магистральных газопроводов, так и газораспредели­тельных сетей, что является основой контроля качественного проведения ремонтных работ.

Ремонтные работы делятся на капитальный и текущий ре­монты.

К капитальному ремонту относятся работы, в процессе кото­рых производится замена изношенных участков газопровода, т.е. устраняется износ и восстанавливается первоначальное со­стояние газопроводов и оборудования.

Текущий ремонт заключается в устранении небольших неис­правностей и повреждений газопроводов и сооружений, а также проведении их ревизии. Работы по текущему ремонту можно подразделить на:

• профилактический ремонт, выявляемый в процессе экс­плуатации и планируемый заранее по объему и времени его вы­полнения;
• непредвиденный ремонт, заключающийся в срочном ис­правлении повреждений, которые не могут быть заранее обна­ружены и устранены при профилактическом ремонте.

Самостоятельной задачей представляется разработка методов экстренного восстановления трубопроводных коммуникаций водо-, тепло-, газоснабжения, особенно в зимнее время. При пов­реждении трубопроводов, особенно газопроводов, возникают экстремальные ситуации, такие как опасность взрыва, замора­живание отопительных систем, остановка непрерывных произ­водств и т.д. Это может привести к человеческим жертвам и огромному материальному ущербу.

Трудности возникают при необходимости ремонта труднодо­ступных участков газопровода, когда вскрытие и замена повре­жденного участка трубопровода осложняется в случаях пролега­ния труб под полотном железнодорожных путей, автомагистра­лей, вблизи силовых кабелей и кабелей связи, а также по дну водоемов. Наибольшее применение трубопроводного транспорта произошло и происходит из-за роста добычи в сложнодоступных районах Западной и Восточной Сибири.

Дополнительные трудности возникают в ситуациях, когда, не смотря на обнаруженный дефект или сквозное повреждение тру­бопровода, остановка транспортировки невозможна из-за воз­никновения значительных проблем технологического и социаль­ного характера (металлургическая, стекольная промышленность, нефтехимия, водоснабжение, система охлаждения реакторов атомных электростанций, питание отопительных котельных в зимнее время и т.п.).