Развитие методологии технического диагностирования трубопроводов газораспределительной системы и анализ эффективности способов восстановления их работоспособности

Главным требованием к функционированию газораспределительной системы является обеспечение ее надежности, безопасности и эффективности эксплуатации при снижении нагрузки на окружающую среду, начиная от источников газоснабжения до конечных потребителей газа. При этом необходимы поддержание всех объектов газораспределительной системы в технически исправном состоянии, их постоянное обновление и развитие. На сегодняшний день актуальной проблемой становятся старение и износ находящихся в эксплуатации объектов газораспределительной системы (распределительных газопроводов, газорегуляторных пунктов, шкафных регуляторных пунктов, средств электрохимической защиты стальных газопроводов). В статье рассматриваются структура и динамика роста протяженности стальных подземных газопроводов, эксплуатируемых в г. Минске и Минском районе, в зависимости от длительности эксплуатации. Представлены результаты лабораторных исследований фактического состояния стальных труб с различными сроками службы. Определена степень деградации структуры, механических свойств и химического состава образцов металла стальных газопроводов подземного залегания с различными сроками эксплуатации. Приведены способы оценки фактического состояния изоляционного покрытия стальных подземных газопроводов. Проведен анализ результатов измерений электрического переходного сопротивления изоляционного покрытия, полученных в полевых и лабораторных условиях. Представлены расчет остаточного ресурса изоляционного защитного покрытия на примере мастичной битумной изоляции путем определения фактической постоянной времени старения и способ оценки по изменению их энергии активации термоокислительной деструкции в качестве метода определения остаточного ресурса изоляционного покрытия стальных подземных газопроводов. Определены значения энергии активации для мастичных защитных битумных покрытий стальных подземных газопроводов с различными сроками эксплуатации, в том числе и для предельного состояния. Предложена методика технического диагностирования стальных подземных газопроводов с учетом агрегированных статистических данных. Описан способ приоритизации объектов газораспределительной системы.

1. Седнин, В. А. Анализ и параметрическая оптимизация энерготехнологических установок на базе силового оборудования компрессорных станций магистральных газопроводов / В. А. Седнин, А. А. Абразовский // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2017. Т. 60, № 6. С. 571–583. DOI: 10.21122/1029-7448-2017-60-6-571-583.

2. Анализ фактического состояния предызолированных трубопроводов систем централизованного теплоснабжения после эксплуатации / В. А. Седнин [и др.] // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2024. Т. 67, № 6. С. 544–557. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2024-67-6-544-557.

3. Программа комплексной модернизации производств газовой сферы на 2021–2025 г. // Министерство энергетики Республики Беларусь. URL: http://minenergo.gov.by/press/glavnye-novosti/utverzhdena-programma-kompleksnoy-modernizatsii-proizvodstv-gazovoy-sfery-na-2021-2025-gg/. Дата публ.: 05.01.2025.

4. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету ГОСТ 27751–88. Введ. 01.07.1988. М.: Стандартинформ, 2007. 6 с.

5. Газораспределение и газопотребление: СН 4.03.01–2019. Введ. 23.07.2020. Минск: РУП «Стройтехнорм», 2020. 104 с.

6. Романюк, В. Н. Применяемые изоляционные покрытия распределительных газопроводов в Республике Беларусь и их характеристика / В. Н. Романюк, Н. В. Струцкий // Наука и техника. 2023. Т. 22, № 4. С. 308–316. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2023-22-4-308-316.

7. Струцкий, Н. В. Оценка объемов работ по эксплуатационному контролю стальных подземных газопроводов с учетом организационно-логистического фактора / Н. В. Струцкий, В. Н. Романюк // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2024. Т. 67, № 2. С. 137–151. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2024-67-2-137-151.

8. Правила по обеспечению промышленной безопасности в области газоснабжения: постановление М-ва по чрезвычайным ситуациям Респ. Беларусь, 5 дек. 2022 г., № 66 // Национальный правовой Интернет-портал Республики Беларусь. URL: https://pravo.by/document/?guid=12551&p0=W22339537p (дата обращения: 23.12.2024).

9. Трубы металлические. Метод испытания на растяжение: ГОСТ 10006–80. Введ. 01.07.1980. М.: Стандартинформ, 2010. 12 с.

10. Металлы. Методы испытаний на растяжение: ГОСТ 1497–84. Введ. 16.07.84. М.: Стандартинформ, 2008. 26 с.

11. Механические испытания материалов эксплуатируемых газопроводов / А. С. Гаркун, С. И. Дорошко, В. А. Седнин, С. Ф. Гориченко // Інженерія поверхні та реновація виробів: матеріали 21-ї Міжнародної науково-технічної конференції, 07–11 червня 2021 р., м. Свалява. Київ: АТМ України, 2021. С. 37.

12. Мониторинг технического состояния и анализ причин разрушения элементов газораспределительной системы / С. Ф. Гориченко, В. Е. Шолоник, А. Г. Анисович, А. Р. Баев [и др.] // Неруйнівний контроль та моніторинг технічного стану: Тези допов. наук.-практ. конф. під ред. Ю.М. Посипайка. Київ: Міжнародна Асоціація «Зварювання», 2021. С. 48.

13. Методология экспериментальных исследований и анализа возможных причин разрушения элементов газораспределительной системы / В. Е. Шолоник, С. Ф. Гориченко, А. Г. Анисович [и др.] // Неразрушающий контроль и диагностика. 2021. № 2. С. 3–13.

14. Чухнов, Л. А. О возможности продления срока службы труб распределительных газопроводов с учетом изменений их структуры и основных механических свойств / Л. А. Чухнов, А. П. Андриевский, О. П. Штемпель, А. Н. Янушонок // Энергетическая стратегия. 2022. № 4 (88). С 32–35.

15. Анисович, А. Г. Анализ остаточного ресурса по состоянию металла труб газораспределительной системы города Минска / А. Г. Анисович, М. Л. Хейфец, А. С. Гаркун [и др.] // Неразрушающий контроль и диагностика. 2023. № 1. С. 3–11.

16. Structure and Properties of the Pipes of the City Gas Distribution Network after Long-Term Operation / A. G. Anisovich, M. V. Asadchaya, A. R. Baev [et al.] // Russian Metallurgy (Metally). 2023. Vol. 2023. P. 1535–1541. https://doi.org/10.1134/S0036029523100038.

17. Анисович, А. Г. Исследование структуры и свойств труб городской газораспределительной системы после длительной эксплуатации / А. Г. Анисович, М. В. Асадчая А. Р. Баев [и др.] // Деформация и разрушение материалов. 2023. № 5. С. 32–39.

18. Анисович, А. Г. Диагностика состояния труб городской газораспределительной системы после их длительной эксплуатации / А. Г. Анисович, А. С. Гаркун, Г. А. Ланцман [и др.] // Неразрушающий контроль и диагностика. 2022. № 2. С. 22–29.

19. Струцкий, Н. В. Организация электрохимической защиты стальных подземных трубопроводов от коррозии в газораспределительной отрасли Республики Беларусь / Н. В. Струцкий, В. Н. Романюк // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2023. Т. 67, № 3. С. 257–267. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2024-67-3-257-267.

20. Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии: ГОСТ 9.602–2016. Взамен ГОСТ 9.602–1989. Введ 01.06.2017. М.: ФГУП «Стандартинформ», 2016. 87 с.

21. Системы газораспределительные. Сети газораспределения. Определение продолжительности эксплуатации стальных наружных газопроводов при проектировании: ГОСТ Р 58094–2018. Введ. 01.10.2018. М.: Технический комитет по стандартизации РФ, 2018. 19 с.

22. Седнин, В. А. Оценка срока службы изоляционного покрытия подземных стальных газопроводов / В. А. Седнин, А. А. Абразовский, С. Ф. Гориченко // Энергетическая стратегия. 2022. № 6. С. 36–39.

23. Методика определения остаточного ресурса изоляционных покрытий подземных трубопроводов: РД З9Р-00147105-025–02. Введ. 01.11.2002. Уфа: ООО «Монография», 2002. 11 с.

24. Изделия полимерные для строительства. Метод определения долговечности по энергии активации термоокислительной деструкции полимерных материалов: СТБ 1333.0–2002. Введ. 01.03.2003 (впервые). Минск: М-во архитектуры и строительства Республики Беларусь, 2002. 8 с.

25. Седнин, В. А. Оценка срока эксплуатации газопровода по энергии активации термоокислительной деструкции изоляционного покрытия / В. А. Седнин, А. А. Абразовский, Н. Р. Прокопчук [и др.] // Энергетическая стратегия. 2021. № 6. С. 45–48.

26. Прокопчук, Н. Р. Исследование ресурса эксплуатации защитных мастичных покрытий подземных газопроводов по энергии активации термоокислительной деструкции / Н. Р. Прокопчук, В. А. Седнин, А. А. Абразовский [и др.] // Энергетическая стратегия. 2024. № 4. С. 58–62.

27. Инструкция по оценке технического состояния подземных газопроводов, выработавших нормативный срок службы: утв. концерном «Белтопгаз» М-ва энергетики Респ. Беларусь 20.05.05. Минск: НПРУП «Белгазтехника», 2005. 180 с.

28. Абразовский, А. А. Метод оценки надежности и остаточного ресурса распределительного стального подземного газопровода по статистическим данным / А. А. Абразовский, А. Я. Савастиенок, С. Ф. Гориченко // Надежность и безопасность магистрального трубопроводного транспорта: сб. тез. докл. Х Междунар. науч.-техн. конф., Новополоцк, 8–9 дек. 2022 г. / Полоц. гос. ун-т им. Евфросинии Полоцкой; редкол.: В. К. Липский (пред.) [и др.]. Новополоцк, 2022. С. 44.

29. Сравнительный анализ методик оценки технического состояния подземных газопроводов / В. А. Седнин, А. А. Абразовский, А. Я. Савастиенок, С. Ф. Гориченко // Энергетическая стратегия. 2024. № 1. С. 33–38.

30. Федотов, А. В. Основы теории надежности и технической диагностики / А. В. Федотов, Н. Г. Скабкин. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. 64 с.

31. Приоритизация подземных стальных газопроводов на основе оценки рисков эксплуатации / В. А. Седнин, А. А. Абразовский, А. Я. Савастиенок, С. Ф. Гориченко // Энергетическая стратегия. 2022. № 5. С. 41–45.

32. Объекты строительства. Классификация: СН 3.02.07–2020. Введ. 10.06.2021 (впервые). Минск: М-во архитектуры и строительства Республики Беларусь, 2021. 8 с.

33. Разработка технических решений и определение капитальных затрат на строительство сетей газоснабжения: отчет о НИР (заключ.) / Проектное научно-исследовательское РУП «НИИ Белгипротопгаз»; рук. Ю. В. Черота. Минск, 2024. 18 с.

34. Об обращении с отходами: Закон Респ. Беларусь от 20 июля 2007 г. № 271-З // Национальный правовой Интернет-портал Республики Беларусь. URL: https://pravo.by/docu ment/?guid=3871&p0=h10700271 (дата обращения: 23.12.2024).

35. Газоснабжение: СНиП 3.05.02–88. Введ. 01.07.1988. М.: (ЦИТП) Госстроя СССР, 1988. 56 с.

36. Монтаж наружных газопроводов: СП 4.03.01–2020. Введ. 16.09.2020 (впервые). Минск: РУП «Стройтехнорм», 2020. 41 с.