Комплексный анализ битумно-мастичных покрытий стальных подземных распределительных газопроводов. Часть 1 Характеристика применяемых покрытий и общий механизм структурной деградации битумных материалов

В соответствии с Концепцией Национальной стратегии устойчивого развития Республики Беларусь на период до 2035 г. основная задача в газовой сфере – поддержание производственных фондов на уровне, обеспечивающем безопасное энергоснабжение. Основу этих производственных фондов составляют газораспределительные сети, непосредственно газопроводы. Известно, что фактором, несущим наибольшую угрозу для технического состояния стальных подземных распределительных газопроводов, является коррозия. Для компенсации глобального коррозионного фактора стальные подземные газопроводы оснащаются специальными антикоррозионными средствами, в число которых входят защ263-275итные изолирующие покрытия. Битумно-мастичные изоляционные покрытия (БМИП) – наиболее распространенные в отечественной газораспределительной системе покрытия, которые раньше других начали использоваться в производственной практике защиты от коррозии. В статье проведен комплексный анализ БМИП в части их конструкции, применяемых материалов, эволюции покрытий от битумно-минеральных к битумнорезиновым и далее к битумно-полимерным. Представлен краткий обзор развития теоретических положений о строении, физико-химических свойствах и компонентном составе битума. Показан общий механизм структурной деградации битумных материалов, характеризующийся постепенным нарастанием внутренних напряжений, повышением вязкости и хрупкости, вплоть до полного и необратимого разрушения. В зависимости от температурных условий и связанной с ними интенсивности окислительных процессов выделены автоокисление (низкотемпературное, малоинтенсивное) и термическое (высокотемпературное, интенсивное) окисление углеводородных соединений битума. Показано место автоокисления и термического окисления на предэксплуатационном (технологическом) и эксплуатационном этапах жизненного цикла битумных материалов, а также влияние температурных воздействий, полученных материалом покрытия на технологическом этапе, выражающееся в увеличении неоднородности исходного состояния покрытия до начала его эксплуатации.

1. 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

2. Струцкий, Н. В. Некоторые вопросы обеспечения полноты и достоверности эксплуатационных данных, получаемых в ходе приборного обследования стальных подземных газопроводов / Н. В. Струцкий, В. Н. Романюк // Наука и техника. 2024. Т. 23, № 1. С. 58–66. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2024-23-1-58-66

3. 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 (100). С. 58–62.

4. Оценка ресурса эксплуатации мастичных защитных покрытий подземных газопроводов по результатам измерения переходного электрического сопротивления / В. А. Седнин, А. А. Абразовский, Н. В. Струцкий, С. Ф. Гориченко // Энергетическая стратегия. 2024. № 5 (101). С. 48–51.

5. Прокопчук, Н. Р. Новый подход к оценке долговечности изоляционных битумных покрытий стальных газопроводов подземного залегания / Н. Р. Прокопчук, Л. А. Ленартович, А. Т. Рудковский // Нефтегазохимия-2025: материалы VIII Междунар. науч.-техн. форума по химическим технологиям и нефтегазопереработке. Минск: БГТУ, 2025. С. 212–214.

6. Струцкий, Н. В. Анализ сохранения целостности битумно-мастичной изоляции распределительных газопроводов в процессе эксплуатации / Н. В. Струцкий, В. Н. Романюк // Инновации в образовательном процессе: сб. трудов ХХI Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 160-летию со дня рождения академика А. Н. Крылова. Чебоксары: Политех, 2023. С. 140–144.

7. Единая система защиты от коррозии и старения. Подземные сооружения. Общие технические требования: ГОСТ 9.015–74. Введ. 01.01.1975. М.: Изд-во стандартов, 1974. 86 с.

8. Защита подземных металлических сооружений от коррозии: справ. / под ред. Н. И. Рябцева. М.: Изд-во М-ва коммун. хозяйства РСФСР, 1959. 743 с.

9. Кулаков, Н. Г. Справочник по газоснабжению / Н. Г. Кулаков, И. А. Бережнов. Киев: Будивельник, 1968. 320 с.

10. Струцкий, Н. В. Эволюция битумно-мастичных защитных покрытий стальных подземных распределительных газопроводов / Н. В. Струцкий // Архитектурно-строительный комплекс: проблемы, перспективы, инновации: электрон. сб. ст. VII Междунар. науч. конф. Новополоцк: Полоц. гос. ун-т им. Евфросинии Полоцкой, 2026. С. 167–171. URL: https://elib.psu.by/handle/123456789/49779?mode=full (дата обращения 12.04.2026).

11. Колесникова, Л. Г. Органические вяжущие вещества и материалы на основе битумов: учеб. пособие для вузов / Л. Г. Колесникова, М. В. Мокрова, Т. А. Иванова. Казань: Бук, 2022. 78 с.

12. Косарева, М. А. Основные технологии переработки нефтегазового сырья: учеб. пособие / М. А. Косарева, С. Г. Стахеев, Н. А. Третьякова. Екатеринбург: Изд-во Урал. унта, 2022. 110 с.

13. Битумные вяжущие: учеб. пособие / А. И. Абдуллин, Е. А. Емельянычева, Т. Ф. Ганиева, М. Р. Идрисов. Казань: Изд-во КНИТУ, 2012. 100 с.

14. Тарамов, Ю. Х. Влияние состава битума на эксплуатационные свойства / Ю. Х. Тарамов, П. С. Цамаева, А. А. Эльмурзаев // Вестник ГГНТУ. Технические науки. 2022. Т. XVIII, № 1 (27). С. 54–62.

15. Руденская, И. М. Нефтяные битумы / И. М. Руденская. М.: Высш. шк., 1964. 43 с.

16. Гун, Р. Б. Нефтяные битумы / Р. Б. Гун. М.: Химия, 1973. 432 с.

17. Галимова, Г. А. Состав, свойства, структура и фракции асфальтенов нефтяных дисперсных систем / Г. А. Галимова // Вестник Казанского технологического университета. 2015. Том 18, № 20. С. 60–64.

18. Колбановская, А. С. Дорожные битумы / А. С. Колбановская, В. В. Михайлов. М.: Транспорт, 1973. 261 с.

19. Пыриг Я. И. Методы оценки качества дорожных битумов: возникновение, развитие и современные возможности использования: учеб. пособие / Я. И. Пыриг, В. А. Золотарев. Харьков: Форт, 2013. 64 с.

20. Майданова, Н. В. Структурообразование компонентов нефтяных битумов / Н. В. Майданова // Автомобильные дороги. 2015. № 1. С. 81–86.

21. Производство нефтяных битумов / А. А. Гуреев, Е. А. Чернышева, А. А. Коновалов, Ю. В. Кожевникова. М.: Нефть и газ, 2007. 102 с.

22. Ковалев, Я. Н. Дорожно-строительные материалы и изделия: учеб.-метод. пособие / Я. Н. Ковалев, С. Е. Кравченко, В. К. Шумчик. Минск: Новое знание, 2013. 630 с.

23. Бах, А. Н. О роли перекисей в процессах медленного окисления / А. Н. Бах // Журнал русского физико-химического общества. 1897. Вып. 6, № 29. С. 373–398.

24. Семенов, Н. Н. О некоторых проблемах химической кинетики / Н. Н. Семенов. М.: Изд-во АН СССР, 1958. 686 с.

25. Изменения битума при автоокислении и термоокислительном воздействии, стабилизация свойств / В. П. Киселев, А. А. Ефремов, Н. Г. Максимов [и др.] // Изв. высш. учеб. заведений. Строительство. 2021. № 8. С. 13–24.