Проблемы антикоррозийной защиты газопроводов
Вопрос обеспечения высокой надежности конструкции газопроводов стал гораздо более актуальным в середине 70-х годов, когда участились случаи разрыва газопроводных систем Средняя Азия – Центр и Бухара – Урал. Даже несмотря на небольшой эксплуатационный срок, главной причиной разрушения газопроводов стала коррозия металла труб. Причиной таких системных проблем стало отсутствие электрохимической защиты (ЭХЗ — ред.) труб при приёмке и эксплуатации. Огромные масштабы коррозии предполагали немедленное принятие соответствующих решений, однако никаких серьёзных действий в этом направлении не предпринималось. Тем не менее, в 2003 году был введён запрет на использование полимерных плёночных покрытий холодного нанесения, а также выработана программа по ремонту изоляционных покрытий до 2010 года. При этом в качестве изоляционного материала был выбран стойкий к коррозии вариант.
Ориентируясь на особенности эксплуатации отечественных нефтепроводов, руководством ОАО «Газпром» было принято решение использовать в газопроводах полимерно-битумную мастику, хотя этот материал уже успел продемонстрировать свои отрицательные стороны. Вопрос использования полиуретановых покрытий также рассматривался, однако несмотря на положительные результаты испытаний, материал не нашёл широкого применения. Дело в том, что ГОСТ 51164-98 «Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии» устанавливает минимальную толщину покрытия в 2 мм, в то время как полиуретановые мастики наносятся толщиной максимум до 1 мм. Логично, что увеличение толщины слоя неизбежно приведёт к существенному росту общей стоимости материала. Ощутимые технические и финансовые сложности привели к отказу от использования таких покрытий.
Ремонт газопроводов с использованием полимерно-битумной мастики в качестве изоляционного слоя непременно замедлят распространение коррозии, однако в плане длительности эффективности защитных свойств остаются определённые вопросы. Изоляция криволинейных участков газопровода также требует особого подхода, для чего была разработан способ нанесения рулонированного битумно-мастичного материала РАМ (Рулонный армированный материал, — ред.), имеющего многим большую стоимость, чем обычная полимерная битумная мастика. К слову сказать, материал РАМ используется в нескольких газотранспортных обществах и в качестве изолятора прямолинейных участков. Некоторые специалисты предлагают использовать в качестве изоляционного материала ЛИАМ и «Асмол», основанные не нанотехнологиях, однако они имеют всё те же недостатки при нанесении на трубопровод: неплотное прилегание и адгезия в нахлёсте и зоне шва. Таким образом, даже давшая хороший результат в лаборатории разработка не всегда применима в реальных условиях.
Успешную апробацию прошла технология нанесения полиуретановых материалов отечественного производства. Кроме того, неплохие результаты в плане защиты газопровода от коррозии продемонстрировала термоусаживающаяся лента низкотемпературного нанесения, однако сложности финансирования затягивают процесс изготовления оборудования.
Принцип ЭХЗ (Электрохимическая защита, — ред.) металлических конструкций до настоящего времени практически никак не видоизменился с самого момента его разработки в 1924 году. За это время были лишь сформулированы уточнения, касающиеся защитного потенциала различных типов грунтов, а также максимально допустимого потенциала в точке дренажа. Высокий потенциал (порядка -3,5 В) способен привести к адгезии изоляции и разрушению покрытия, поэтому оптимальные значения этой величины находятся в пределах от -1,1 до -1,3 В. На сегодняшний день уровень защищённости используемых газопроводов достигает 95-99%, правда процесс коррозии всё равно имеет место на большинстве их участков. Подтверждают такое положение дел периодические обследования труб с помощью дефектоскопов и данные, получаемые при капитальном ремонте газопроводов.
Необходимые параметры изоляционных покрытий определяются нормативным документом «Технические требования к покрытиям». Срок его действия на данный момент истёк, поэтому ОАО «Газпром» осуществляет разработку новых требований, которые должны будут провести классификацию изоляционных покрытий и сформулировать требования к их защитным и физико-механическим свойствам. Важно, чтобы новая версия требований установили приоритеты развития современных технологий ремонта и переизоляции газопроводов.
Для решения актуальных проблем защиты газопроводов от коррозии необходимо решить вопросы перехода на долговечные виды защитных покрытий, а также разобраться с оптимизацией системы ЭХЗ. Для этого необходимо будет пересмотреть подход ОАО «Газпром» к экономии средств, распространив эту экономию на весь жизненный цикл объекта.