image
energas.ru

Газовая промышленность № 9 2017

Транспортировка газа и газового конденсата

01.09.2017 11:00 МЕТОДОЛОГИЯ ПОДДЕРЖАНИЯ, ПРОДЛЕНИЯ И ОБНОВЛЕНИЯ ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТИ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ – ОСНОВА НАДЕЖНОЙ И БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГАЗОТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ
Надежность и безопасность линейной части магистральных газопроводов (ЛЧ МГ) является важнейшим фактором стабильности и роста экономического потенциала России. В последние годы главной проблемой, приводящей к нарушению целостности ЛЧ МГ, является коррозия металла труб, и особенно процесс коррозионного растрескивания под напряжением (КРН), по причине которого происходит большинство аварий. К тому же доля таких аварий продолжает расти, а география присутствия КРН – расширяться. В статье рассмотрены основные способы повышения надежности и эффективности действующих МГ. Раскрывается суть предлагаемой методологии обновления газотранспортной системы ПАО «Газпром». Приведена технологическая и организационная последовательность нового метода поэтапного ремонта, позволяющего сохранить целостность газопроводов в условиях существенного сокращения инвестиций.
Ключевые слова: МАГИСТРАЛЬНЫЙ ГАЗОПРОВОД, КОРРОЗИОННОЕ РАСТРЕСКИВАНИЕ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ, ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ, СРОК СЛУЖБЫ.
Открыть PDF


Особая важность вопросов надежности и безопасности ЛЧ МГ связана с продолжающимся старением отработавших свой амортизационный ресурс газопроводов в условиях существенного сокращения инвестиций в поддержание их работоспособности. Так, ежегодно планируемые объемы ремонтных работ в 2–3 раза ниже фактически требуемых. Несвоевременные выявление и ликвидация аварийных очагов приводят к катастрофическим разрушениям, значительному экологическому и материальному ущербу.

Более того, если первый МГ «Саратов – Москва» диаметром 375 мм и протяженностью 835 км был построен и введен в эксплуатацию в 1946 г., в тяжелых для страны условиях, то сегодня в работе находится около 180 тыс. км газопроводов диаметром 325–1420 мм, требующих особого отношения с точки зрения сохранения их целостности для бесперебойного газоснабжения потребителей.

1.png

Многолетний опыт эксплуатации ЛЧМГ показал целесообразность четкого разделения жизненного цикла газопровода на три этапа (рис. 1–3) в целях решения задач по повышению надежности на каждом из них.

Первый этап жизненного цикла газопроводов проходил полностью с соблюдением требований Правил технической эксплуатации магистральных газопроводов, а с 2010 г. – Правил эксплуатации магистральных газопроводов. Однако в процессе эксплуатации газопроводов в разных природно-климатических условиях возникали различные причины, приводящие к аварийным отказам.

В 1990 г. в отрасли была принята программа по приобретению и созданию технологии и технических средств по комплексному определению технического состояния действующих МГ. Это позволило разработать и внедрить научно обоснованные нормативные документы, а также комплекс специальных средств для производства ремонтно-восстановительных работ на ЛЧ МГ. Среди многообразия разработанных нормативных документов, по мнению авторов, важными являются Правила определения технического состояния магистральных газопроводов по результатам внутритрубной диагностики и Инструкция по повторному применению труб при капитальном ремонте ЛЧ МГ. Техническое состояние газотранспортной системы
ОАО «Газпром» потребовало безотлагательного проведения мероприятий по сохранению целостности МГ и, в дальнейшем, продлению срока их службы.

1_1.png

В целях реализации этих отраслевых задач в начале 1999 г. была разработана научно обоснованная Методология поддержания и развития эксплуатационной надежности и безопасности ЛЧ МГ ОАО «Газпром» (рис. 4) [1, 2].

Реализацию этой программы планировалось провести в несколько этапов, таких как:

1) повышение эффективности, эксплуатационной надежности и безопасности действующих МГ;

2) разработка и создание высокопроизводительной технологии, технических средств и организации производства ремонтных работ на ЛЧ МГ;

3) поиск и разработка технологии капитального ремонта ЛЧ МГ без остановки транспорта газа в целях обновления газотранспортной системы до 2030 г.

На первом этапе (1999–2002 гг.) решалась задача сокращения числа аварийных отказов на ЛЧ МГ. Это было достигнуто за счет проведения комплекса мероприятий по определению технического состояния газопроводов методами комплексной технической диагностики, планирования и выполнения выборочного ремонта на отдельных участках.

1_1_1.png

Для реализации второго этапа (2003–2010 гг.) были разработаны основные требования к технологии капитального ремонта ЛЧ МГ (рис. 5) [3]. По завершении ремонтных работ был установлен требуемый срок эксплуатации
в 25 лет.

Методология в дальнейшем включает разработку новых технологий, технических средств и изоляционных материалов для создания условий дальнейшей безопасной эксплуатации с гарантированным сроком службы отремонтированных участков
ЛЧ МГ.

Для реализации этой цели были разработаны новые технологии ремонта газопроводов в траншее с подкопом (рис. 6) [3] и с подъемом в траншее (рис. 7) [4], создан комплекс специальных технических средств для их промышленного внедрения, а также специальные изоляционные материалы для механизированного нанесения горячей мастики методом экструзии и др. Внедрение этих разработок позволило значительно увеличить годовые объемы работ, повысить надежность, а также продлить срок службы длительно эксплуатируемых газопроводов.

1_1_2.png

Эти мероприятия позволили значительно снизить аварийность на МГ и перейти к их ремонту в плановом порядке (рис. 8).

В настоящее время осуществляется реализация задач второго этапа по продлению эксплуатационной надежности и безопасности МГ с гарантированным сроком.

1_1_3.png

Тем не менее, как показала практика, ежегодные объемы капитального ремонта газопроводов на сегодня недостаточны для продления жизненного цикла газотранспортной системы. В этих условиях основной целью является пересмотр технических и организационных задач производства ремонтных работ на ЛЧ МГ.

Решение этой проблемы возможно тремя путями (рис. 9):

  • совершенствованием технологии, технических средств, организации труда, производства и управления;

  • созданием принципиально нового универсального изоляционного комплекса;

  • увеличением количества ремонтно-строительных потоков (РСП).

В современных условиях увеличение ежегодных объемов и качества работ по переизоляции МГ возможно за счет увеличения РСП или создания универсального изоляционного комплекса. Однако это трудновыполнимо, поскольку в условиях жесткой экономии средств финансирование серьезных научных разработок приостановлено.

1_1_4.png

Наиболее оптимальным в современный период является первый вариант, который за счет совершенствования методов ремонта, технических средств, оптимальных методов организации труда и производства, а также управления ремонтно-строительными работами позволит решить поставленную задачу, тем более в современных условиях, когда объемы фактической замены труб при капитальном ремонте значительно выше плановых.

1_1_5.png

Такое положение требует внедрения в практику капитального ремонта третьего этапа принципиальной схемы – методологии обновления системы надежной и безопасной эксплуатации ЛЧ МГ (рис. 10).

Обновление – возвращение газопровода в работоспособное состояние с гарантированным сроком эксплуатации труб, бывших в эксплуатации, за счет выполнения комплекса организационно-технических мероприятий и ремонтно-восстановительных работ.

1_1_6.png

В целях реализации этого принципа был разработан СТО «Газпром трансгаз Уфа» 3.3-1-0877–2014 «Технология поэтапного метода ремонта линейной части магистральных газопроводов». Основой документа является технология поэтапного производства ремонта (рис. 11).

1_1_7.png

Технологическая и организационная последовательность метода поэтапного ремонта МГ такова.

Этап I. Параллельно проложенный участок газопровода от крана до крана:

  • отключение участка газопровода, подлежащего ремонту, и освобождение его от газа (отключаемый участок газопровода ограничен двумя соседними линейными кранами);

  • врезка параллельно уложенного участка в действующий газопровод.

Этап II. Действующий газопровод:

  • демонтаж отключенного участка и перевозка труб на мобильную ремонтную базу;

  • производство восстановительных работ на мобильной базе.

Этап III. Газопровод, подлежащий ремонту:

  • перевозка восстановленных труб на очередной участок, подлежащий ремонту (ограниченный соседними линейными кранами);

  • монтаж и укладка отремонтированного участка в траншею;

  • испытания и врезка отремонтированного участка в действующий газопровод.


1_1_8.png 

Преимущества технологии поэтапного ремонта в современных условиях:

  • поэтапное производство работ;

  • производство работ от крана до крана;

  • внедрение технологий пооперационного контроля на всех этапах производства работ;

  • реновация демонтированного участка на мобильной ремонтной базе без ограничения времени и с восстановлением до 80 % труб;

  • изоляция восстановленных труб в базовых условиях по технологии заводской изоляции.

Технологическая последовательность производства работ, в том числе восстановительных на демонтированных трубах, бывших в эксплуатации, на мобильной базе приведена на рис. 12.

1_1_9.png

В целом основным преимуществом разработки является отказ от технологии переизоляции газопроводов в трассовых условиях в пользу ремонта труб на мобильных базах по технологии заводской изоляции и без остановки транспорта газа. Кроме того, такой ремонт дает возможность применения «стресс-теста», позволяющего останавливать развитие КРН, не выявленного по результатам диагностики. Все это позволяет значительное число труб возвратить на трассу для дальнейшей длительной эксплуатации и снизить объем ремонта с их заменой.

1_1_10.png

В последующем комплексный эффект от применения технологии для отрасли может быть получен в результате разработки и внедрения стратегии управления обновлением ГТС (рис. 13).

1_1_11.png

Кроме того, производство поэтапного ремонта ЛЧ МГ может быть реализовано не только на мобильных базах предприятий, но и на трубных заводах с использованием их мощностей. 



← Назад к списку