Факторы, разрушающие целостность поверхности трубопроводных систем

Протяженность трубопроводов нефтяного и газового комплекса на территории России составляет приблизительно 250 тыс. км. Не менее 270 тыс. км. относится к тепловым и водопроводным сетям. Средний износ всей этой технологической «паутины» колеблется в пределах 60%, что накладывает на ее эксплуатацию особые требования. Для того, чтобы запустить программы по модернизации всей совокупной сети трубопроводов и обеспечить ее безопасную эксплуатацию необходимо, в первую очередь, провести исследование и оценку технологического оборудования. Основной целью этой процедуры является выяснение предельного уровня работоспособности всей трубопроводной системы.

В настоящее время ситуация складывается таким образом, что при наличии огромного количества организаций, обеспечивающих безопасность на подобных объектах, а также особенной регламентации (техническая документация, нормативные акты и т.д.) этой сферы, количество аварий, чрезвычайных ситуаций и несчастных случаев на них увеличивается с каждым годом. Причина, как правило, одна – последствия разнообразных коррозионных процессов. Именно поэтому вся трубопроводная инфраструктура (как подземная, так и наружная) нуждается в постоянном тщательном мониторинге. Специалисты эксплуатирующей организации должны контролировать состояние изоляции труб, учитывая, при этом, что их дефекты и повреждения в зависимости от факторов имеют различные причины возникновения.

Так, например, система трубопроводов пара и горячей воды, проходящая под землей, в случае гидроизоляции, сделанной с отклонениями от установленного регламента, вступает в прямой контакт с жидкостью (дожди, грунтовые и талые воды), ускоряя коррозионные процессы. Используемые с давних времен изоляционные материалы, защищающие поверхности труб от внешней среды, такие, как минеральная вата, сегодня не соответствуют современным требованиям безопасности. Снижение эффективности новых материалов происходит из-за неквалифицированного монтажа или его недостаточного качества. Сохранение целостности наружного слоя один основных факторов нормативной эксплуатации опасных производственных объектов (ОПО, — ред.) каковыми являются трубопроводные системы. Очень часто она нарушается по следующим причинам:

• ненормативное передвижение трубопровода;
• сверхплановые нагрузки;
• колебания температурных режимов.

В случае разрушения целостности гидроизоляционных трубопроводных материалов на внешней поверхности металла образуется скопление жидкости и влаги, что напрямую ведет к его эрозионно-коррозионному разрушению. Кроме этих причин к коррозии металла приводят такие факторы как:

• токсичные газы, образовавшиеся в жидкости;
• перепады температурных режимов;
• токи, которые появляются в земле (блуждающие).

Подобные причины, тем более, если они воздействуют в совокупности, достаточно агрессивно провоцируют коррозионные процессы металлических поверхностей труб. По оценкам специалистов, их скорость может достигать 1 мм за год. Это означает, что трубопроводы могут выйти из строя через 5 лет. Кроме того, сквозь трещины металла, вызванные разрушающим действием коррозии, жидкость попадает на внутреннюю поверхность трубопровода и еще больше провоцирует негативные последствия. Далее появляются микроскопические протекания, которые трудно обнаружить при визуальном осмотре.

Именно поэтому необходимо в постоянном режиме отслеживать состояние параметров, характеризующих фактическое состояние гидроизоляции трубопроводной сети. Существуют специальные диагностические системы контроля, осуществляющие их мониторинг. Посредством этого метода можно своевременно отследить любые перепады температурных режимов в трубе и наличие влаги в изоляционных материалах. Это позволит не только увеличить срок действия технологического оборудования, но и сократить потери тепла, а также увеличить эффективность работы трубопроводной системы.

Негативные последствия, возникающие при эксплуатации трубопроводов, поставили перед профессиональным сообществом важную задачу – определить основной перечень конкретных причин, приводящих к аварийным ситуациям на предприятиях, эксплуатирующих подобные объекты. Они, как правило, бывают следующими:

• коррозионные процессы металла;
• усталостные симптомы;
• неисправности и дефекты, вызванные неквалифицированным монтажом;
• отклонение от технической документации при изготовлении материала;
• конструкционные ошибки;
• неправильная эксплуатация опасного производственного объекта;
• прочие.

Более жесткие требования к безопасной эксплуатации трубопроводов предъявляются в нефтяной и газовой промышленности. Это, прежде всего, связано с опасностью транспортируемого вещества и эксплуатацией труб исключительно, под землей.

В этих отраслях существуют объекты, которые должны подвергаться постоянному контролю. Это:

• трубопроводы, которые эксплуатируются свыше 5 лет в условиях, где обнаружена высокая коррозионная опасность;
• все трубопроводные системы, функционирующие более 10 лет (независимо от износа);
• трубы, отработавшие свой нормативный ресурс;
• все трубопроводы, подвергшиеся ремонту или восстановлению.

Чтобы осуществить качественное обследование трубопроводных систем необходимо выполнить следующие процедуры:

• определить фактическое расположение трубы и всех инфраструктурных, а также близлежащих объектов;
• сформулировать степень коррозионного воздействия подземной жидкости;
• оценить вероятность присутствия блуждающих токов;
• провести диагностику зон, влияющих на напряжение металлической поверхности трубопровода;
• оценить фактическое состояние изоляции труб;
• осуществить контроль на предмет выявления дефектов в изоляционном материале;
• спланировать ремонтные работы на объекте;
• зафиксировать фактическое состояние работоспособности действующего оборудования.

Таким образом, современные требования, предъявляемые к эксплуатации опасных производственных объектов, являются своеобразным стимулом к созданию на них эффективной системы промышленной безопасности, что ведет, в свою очередь, к минимизации аварий, чрезвычайных ситуаций и несчастных случаев на трубопроводных системах.