Конкурс. Бесплатная публикация

Региональные особенности развития коррозионных дефектов магистральных газопроводов в Самарской области

"Научный аспект №5-2024" - Технологии производ.

УДК 620.194.22

Илюшин Иван Дмитриевич – студент магистратуры кафедры трубопроводного транспорта Самарского государственного технического университета.

Аннотация: Исследование направлено на выявление и анализ влияния географического местоположения магистрального газопровода на характер и распространение коррозионных дефектов в стенке трубы с целью разработки эффективных стратегий предотвращения и контроля коррозии. В данной статье представлен анализ региональных особенностей развития коррозионных дефектов в магистральных газопроводах, проходящих по территории Самарской области. Исследование основано на анализе фактического технического состояния трубопроводов, расположенных в различных районах Самарской области. Результаты исследования могут быть использованы для разработки стратегий предотвращения коррозии и обеспечения безопасности эксплуатации газотранспортных систем в данном регионе.

Ключевые слова: коррозия, газопровод, трубопровод, диагностика, дефект, почвенная коррозия.

Магистральные газопроводы играют ключевую роль в транспортировке природного газа, обеспечивая снабжение регионов необходимым энергоносителем. Однако коррозионные процессы являются серьезной угрозой для безопасности и эффективности эксплуатации газопроводов. В данном исследовании анализируются региональные особенности развития коррозионных дефектов в магистральных газопроводах, пролегающих через территорию Самарской области.

Самарская область, расположенная в центре европейской части России, имеет свои уникальные климатические и почвенные особенности, которые могут оказывать влияние на развитие коррозии в подземных стальных трубопроводах [1].

Климатические условия:

Температура и влажность: Самарская область характеризуется суровыми зимами со значительными перепадами температур и жаркими летами. Эти колебания могут способствовать конденсации влаги на поверхности трубопроводов, что может создавать благоприятные условия для коррозии.

Колебания температуры почвы: Заметные колебания температуры почвы в течение года могут вызывать дополнительные напряжения в материале труб, что способствует их износу и возможному образованию дефектов.

Структура почвы:

Геологические условия: Почвы в Самарской области могут быть разнообразными и включать песчаные, глинистые и скальные образования. Например, в глинистых почвах уровень влажности может быть выше, что способствует развитию коррозии.

Фильтрационные свойства почвы: Почвы с хорошей водопроводимостью могут способствовать интенсивной инфильтрации воды к подземным структурам, включая трубопроводы, что может ускорить процесс коррозии.

Химический состав почвы:

Наличие агрессивных веществ: Присутствие различных химических соединений в почве, таких как пестициды, нефтепродукты или промышленные отходы, может усилить агрессивный потенциал почвы и способствовать коррозии стальных трубопроводов.

Окислительно-восстановительные процессы: Присутствие в почве соединений, способствующих окислительно-восстановительным процессам, может активировать процессы коррозии металла трубопроводов. Основными факторами, которые оказывают влияние на скорость и силу коррозии в трубопроводах, являются следующие: увеличенная влажность грунта, наличие блуждающих токов, аэробные и анаэробные микроорганизмы, а также воздухопроницаемость почвы. Например, наибольшая интенсивность подземной коррозии наблюдается в почвах с содержанием влаги от 15 до 25%. Иллюстрация (Рисунок 1) показывает, как влажность грунта влияет на скорость коррозии в стали [2].

Рисунок 1. Влияние влажности грунта на скорость коррозии в стали.

Для достижения целей исследования были проанализированы три участка трубопроводов, находящихся в различных районах Самарской области: Трубопровод ДУ 500, 2012 год ввода в эксплуатацию, Трубопровод ДУ 200, 1996 год ввода в эксплуатацию, Трубопровод ДУ 700, 1993 год ввода в эксплуатацию. На этих трубопроводах в последние годы проводилось внутритрубное техническое диагностирование. По результатам расчета, скорость коррозии составила от 0,1 до 0,25 мм/год. Диаграммы распределения максимальной глубины коррозионных повреждений представлены ниже (рисунок2 – рисунок 4).

Рисунок 2. Трубопровод ДУ 500, 2012 год ввода в эксплуатацию

Рисунок 3. Трубопровод ДУ 200, 1996 год ввода в эксплуатацию

Рисунок 4. Трубопровод ДУ 700, 1993 год ввода в эксплуатацию.

Исходя из вышеперечисленной информации, можно заключить, что климатические условия, структура и химический состав почвы Самарской области в совокупности могут значительно влиять на развитие коррозионных дефектов в подземных стальных трубопроводах, делая необходимым проведение дополнительных мер по их защите и мониторингу состояния для обеспечения безопасности и долговечности инженерных коммуникаций в регионе.

Заключение: Сочетание климатических условий, геологических особенностей и химического состава почвы на территории Самарской области создает благоприятные условия для развития коррозии на подземных трубопроводах как больших так и малых диаметров. По результатам расчета, скорость коррозии на подземных стальных трубопроводах диаметром от 219 мм до 720 мм, и годом постройки от 1993 до 2012, в различных районах Самарской области составила от 0,1 до 0,25 мм/год. Понимание этих факторов критически важно для принятия мер по защите и продлению срока службы инженерных коммуникаций в данном регионе. В связи с этим, улучшение системы мониторинга, регулярное техническое обслуживание и применение современных методов защиты от коррозии выступают как необходимые шаги для предотвращения серьезных проблем и обеспечения безопасности и надежности трубопроводов. Результаты настоящего исследования подчеркивают необходимость учета региональных особенностей при разработке стратегий контроля и предотвращения коррозионных дефектов в магистральных газопроводах. Эти данные могут быть использованы для оптимизации методов мониторинга и обслуживания газотранспортных систем в Самарской области и подобных регионах.

Список литературы

1. Салюков В.В., Петров Н.Г., Харионовский В.В., Захаров А.В., Акуленок А.В. «Алгоритм оценки и прогноза коррозионного состояния линейной части магистральных газопроводов» Сборник «Разработка и внедрение передовых эффективных энергосберегающих технологий и технических средств, обеспечивающих надежную и долговременную защиту от коррозии магистральных газопроводов и их объектов: Материалы отраслевого совещания» (г. Мышкин, 29 мая - 2 июня 2006 г.), с 3-6.
2. Плесняев В.А., Использование информационно-аналитических средств и отраслевой базы данных для оценки эффективности системы противокоррозионной защиты. Сборник «Разработка и внедрение передовых эффективных энергосберегающих технологий и технических средств, обеспечивающих надежную и долговременную защиту от коррозии магистральных газопроводов и их объектов: Материалы отраслевого совещания» (г. Мышкин, 29 мая - 2 июня 2006 г.), с 48-52.
3. Петров Н.Г., Усошин А.А., Мусин P.P., Винокурцев А.Г., Винокурцев Г.Г., Иванов В.В., Крупин В.А., Первунин В.В., Методика оценки надежности противокоррозионной защиты трубопроводных систем. Четырнадцатая Международная деловая встреча «Диагностика-2004» (Арабская Республика Египет, апрель 2004 г.), с.114-121.