Техническое диагностирование и анализ состояния металла стальных подземных газопроводов

Ввиду старения и превышения нормативного срока службы стальных газопроводов газораспределительной системы Республики Беларуси актуальным является исследование их состояния с целью определения возможности их дальнейшей эксплуатации. Для оценки влияния условий эксплуатации на уровень деградации механических свойств и химического состава металла стальных подземных газопроводов в рамках ГПО «Белтопгаз» проведен специальный цикл исследований, в том числе путем обследования выборки образцов газопроводов в виде участков труб, извлеченных из действующих объектов различного срока эксплуатации. Проведен анализ эксплуатационных факторов, оказывающих воздействие на стальные подземные газопроводы, приведены методы исследования механических свойств металла труб, микроструктуры и химических свойств. Показано, что результатом воздействия эксплуатационных нагрузок могут быть: изменение геометрии элементов газопровода, коррозионное повреждение стенки трубы, образование и развитие макродефектов (трещин, расслоений и т. д.), изменение механических свойств и структуры металла. Контроль состояния металла трубопроводов производится при помощи определения фактических механических свойств основного металла и металла сварных соединений, измерения уменьшения фактической толщины стенки вследствие коррозионных процессов, оценки накопленной поврежденности основного металла. Для оценки состояния микроструктуры стали после длительной эксплуатации проведен также химический анализ состава и металлографические исследования основного металла труб газопроводов. Химический состав испытываемых образцов анализировался на оптико-эмиссионном спектрометре и сравнивался с допустимыми интервалами значений, указанных в стандартах. Установлено, что металл в местах, не подвергнутых коррозии, соответствует требованиям, предъявляемым к сталям, деградации его химического состава и структуры не выявлено. Показано, что при сохранении свойств защитного изоляционного покрытия трубопроводов признаки старения стальной части труб не проявляются. Анализ результатов испытаний механических свойств стальных труб с различными сроками службы показал, что условия эксплуатации объектов газораспределительной системы не приводят к их деградации. Механические свойства, структура и химический состав соответствуют требованиям, предъявляемым к конструкционным низкоуглеродистым сталям. Доказано, что стальные подземные газопроводы с различными сроками службы находятся в удовлетворительном состоянии, деградации механических свойств и структуры не выявлено.

1. Анализ основных причин аварий, произошедших на магистральных газопроводах / С. Савонин, З. Арсентьева, А. Москаленко [и др.] // Инженерная защита. 2015. № 6 (11). C. 52–57. URL: https://territoryengineering.ru/vyzov/analiz-osnovnyh-prichin-avarij-proizoshedshih-na-magistralnyh-gazoprovodah/ (дата обращения: 24.12.2025).

2. Снарский, А. С. Деградация прочностных свойств металла промышленного оборудования и строительных конструкций / А. С. Снарский, А. В. Крыленко // Вестник Полоцкого государственного университета. Сер. B. Промышленность. Прикладные науки. 2004. № 6. С. 93–98.

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

4. 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. 2023. Т. 67, № 2. С. 137–151. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2024-67-2-137-151

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

6. Байков, И. Р. Исследование влияния пульсаций давления транспортируемого газа на надежность работы магистральных газопроводов / И. Р. Байков, С. В. Китаев, И. А. Шаммазов // Территория НЕФТЕГАЗ. 2007. № 2. С. 18–22.

7. ИСУГ. Интеллектуальная система управления газоснабжением. URL: https://softmax.world/presentations/isug.pdf (дата обращения: 26.03.2024).

8. Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии: ГОСТ 9.602–2016. Взамен ГОСТ 9.602–2005; введ 01.06.2017. М.: ФГУП «Стандартинформ», 2016. 87 с.

9. Правила по обеспечению промышленной безопасности в области газоснабжения: постановление Министерства по чрезвычайным ситуациям Респ. Беларусь, 5 дек. 2022 г., № 66 // КонсультантПлюс. Беларусь / ООО «ЮрСпектр», Нац. центр правовой информ. Респ. Беларусь. Минск, 2023.

10. Снарский, А. С. Методы определения механических свойств металла оборудования и конструкций / А. С. Снарский, А. В. Крыленко // Вестник Полоцкого государственного университета. Сер. B. Промышленность. Прикладные науки. 2002. № 2. C. 57–61.

11. Техническая диагностика. Оценка остаточного ресурса длительно эксплуатируемых стальных трубопроводов на основе результатов механических испытаний образцов. Общие требования: ГОСТ Р 55046–2012. Введ. 01.01.2014. М.: Стандартинформ, 2013. 8 с.

12. Основные дефекты структуры и состояние труб газораспределительной системы г. Минска после длительной эксплуатации / А. Г. Анисович, М. Л. Хейфец, А. С. Гаркун [и др.] // Литейное производство и металлургия 2025. Беларусь: сб. тр. 33-й Междунар. науч.-техн. конф., 19–21 нояб. 2025 г. Минск / Белорусский национальный технический университет; под общ. ред. Е. И. Маруковича. Минск: БНТУ, 2025. С. 144–149.

13. Трубы металлические. Метод испытания на растяжение: ГОСТ 10006–80. Введ. 01.07.1980. М.: Стандартинформ, 2010. 206 с.

14. Металлы. Методы испытаний на растяжение: ГОСТ 1497–2023. Введ. 01.07.2024. М.: ФГБУ «Институт стандартизации», 2023. 60 с.

15. Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю: ГОСТ 9012–59. Введ. 01.01.60. М.: ФГУП «Стандартинформ», 2007. 40 с.

16. Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия: ГОСТ 1050–2013. Взамен ГОСТ 1050–88 и ГОСТ 4543–71. Введ. 01.01.2015. М.: ФГУП «Стандартинформ», 2014. 32 с.

17. Стукач, О. В. Программный комплекс Statistica в решении задач управления качеством: учеб. пособие / О. В. Стукач. Томск: Томский политехнический университет, 2011. 163 с.

18. Хлопова, А. Е. Условия применимости t-критерия Стьюдента в медицине / А. Е. Хлопова, И. В. Щербакова // Бюллетень медицинских Интернет-конференций. 2015. Т. 4, № 11. С. 1276–1278. URL: https://medconfer.com/node/4411 (дата обращения: 09.02.2026).

19. Рыбак, Г. В. Проверка нормальности распределения значений держащей силы якоря / Г. В. Рыбак // Форум молодых ученых. 2019. № 1–3 (29). URL: https://sciup.org/proverka-normalnosti-raspredelenija-znachenij-derzhashhej-sily-jakorja-140284909 (дата обращения: 09.02.2026).

20. Кошелева, Н. Н. Корреляционный анализ и его применение для подсчета ранговой корреляции Спирмена / Н. Н. Кошелева // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2012. № 5. С. 23–26.

21. Гржибовский, А. М. Корреляционный анализ / А. М. Гржибовский // Экология человека. 2008. № 9. С. 50–60.

22. Орлов, А. И. Реальные и номинальные уровни значимости при проверке статистических гипотез / А. И. Орлов // Научный журнал КубГАУ. 2015. № 114. URL: https://ej.kubagro.ru/2015/10/pdf/03.pdf (дата обращения: 02.02.2026).

23. 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.

24. Шолоник, В.Е. 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.

25. Гориченко, С. Ф. Развитие методологии технического диагностирования трубопроводов газораспределительной системы и анализ эффективности способов восстановления их работоспособности / С. Ф. Гориченко // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2025. Т. 68, № 2. С. 154–174. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2026-68-2-154-174