Проблемный научно-технический совет росснгс обзор технических журналов Выпуск 15

Вид материалаДокументы

Содержание


3. Опыт и перспективы мониторинга и технического состояния МГ на основе внутритрубной диагностики
По материалам журнала «Газовая промышленность», №10, 2006 автор: В.А. Канайкин, В.Ф. Чабуркин ( Спецнефтегаз)
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6

3. Опыт и перспективы мониторинга и технического состояния МГ на основе внутритрубной диагностики


В настоящее время комплексная внутритрубная диагностика (ВТД) стала надежной основой обеспечения безопасности магистральных газопроводов. В НПО «Спецнефтегаз» созданы высокоэффективные отечественные технологии и средства для комплексной внутритрубной диагностики магистральных трубопроводов, обеспечивающие выявление и идентификацию всех опасных дефектов, включая стресс-коррозионные трещины. Снаряды-дефектоскопы нового поколения снабжены байпасными устройствами и позволяют проводить диагностические исследования без изменения режимов перекачки газа. Первые образцы таких дефектоскопов были успешно испытаны в 2004 г. на участках МГ 000 «Мострансгаз».

Сравнительная оценка и анализ современного состояния технологий и средств ВТД, произведенные на Научно-техническом совете ОАО «Газпром», показали, что отечественные технологии и дефектоскопы НПО «Спецнефтегаз» не уступают мировым образцам, а по ряду параметров, в частности по достоверности выявления и идентификации стресс-коррозионных трещин, превосходят возможности зарубежных аналогов.

Мострансгаз имеет опыт применения внутритрубной диагностики с 1995 г. Динамика объемов внутритрубной диагностики и ремонта МГ Мострансгаза по годам приведена в таблице 3.

Таблица 3

Показатель

|1995-1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

Объем ВТД, км

Около 1252 ввод

732

484,5

148S

1782,4

1975,3

1928

1882

Устранено дефектов, шт.

20

152

143

325

191

353

598

1540

В том числе дефектов КРН













10

4

6

40

До 1999 г. диагностика велась с применением технологий и оборудования различных фирм. С 1995 по 1998 г. по результатам диагностики было устранено 20 дефектов. Из таблицы видно, что с переходом на применение отечественной технологии НПО «Спецнефтегаз» выявляемость дефектов и соответственно ежегодные объемы ремонтов выросли более чем в 10 раз.

В общей сложности внутритрубными комплексами обследовано более 100 тыс. км МГОАО «Газпром», в том числе стресс-коррозионными дефектоскопами около 50 тыс. км. Выявлено более 500 тыс. различных дефектов, в том числе более 4 тыс. стресс-коррозионных. Расчеты показывают, что опасные дефекты составляют около 1 % от общего количества выявленных. Однако потенциальную опасность представляет также и большая часть всех выявленных дефектов. Поэтому мониторинг технического состояния, оценка динамики роста дефектов и ресурса трубопровода - основная задача современного диагностического обеспечения безопасности и надежности трубопроводов.

Уже сегодня результаты ВТД обеспечивают надежную основу для оценки технического состояния трубопроводов на базах данных о количестве и типах выявленных дефектов, степени их опасности, местоположении по длине участков трубопроводов и периметру труб и т. п. Вместе с тем имеются значительные резервы дальнейшего повышения информативности и эффективности внутритрубной диагностики и мониторинга технического состояния.

Одно из направлений повышения информативности ВТД - выявление дефектов, в частности трещин КРН, на ранней стадии их развития. С учетом относительно высокой скорости развития стресс-коррозионных трещин, это имеет важное значение для планирования ремонтов и обоснованного выбора периодичности диагностических обследований. Экспериментальные исследования показали эффективность применения ЭМА - технологии для решения этой задачи. Применение такой технологии позволяет в 1,5-2,0 раза уменьшить глубину выявляемых трещин КРН.

Важным шагом в направлении повышения достоверности выявления и идентификации дефектов явилась разработка технологии и интроскопа MFL+. Применение такой технологии дает возможность надежно разделять выявляемые дефекты на наружной и внутренней поверхности трубы. При этом качество отображения внутренней поверхности трубы достигает практически фотографической четкости. Данная технология позволяет с высокой разрешающей способностью вести мониторинг внутренней поверхности трубопровода, начиная с этапа строительства и в процессе дальнейшей эксплуатации.

Достоверность оценки и мониторинга технического состояния трубопроводов зависит от соответствия его фактического и расчетного (проектного) напряженного состояния.

В НПО «Спецнефтегаз» проведены исследования и разработаны технологии и опытные образцы оборудования для внутритрубной диагностики напряженного состояния трубопровода.

Эксперименты проводились на полномасштабном стенде, позволяющем моделировать различное напряженное состояние трубопровода. Результаты расчетной и экспериментальной оценок напряженного состояния имеют хорошую сходимость. Разработка такой технологии открывает новые возможности мониторинга технического состояния МГ и позволяет вести расчетные оценки опасности дефектов с учетом напряженного состояния трубопровода в зоне дефекта.

Основной причиной снижения параметров технического состояния трубопровода являются коррозионные повреждения.

С применением ЭМА - технологии появилась возможность оценки качества нанесения и текущего состояния изоляционного покрытия средствами внутритрубной диагностики. Разработки НПО «Спецнефтегаз» показали принципиальную возможность и эффективность оценки качества изоляции трубопровода по критерию нарушения адгезии изоляционного покрытия.

Принцип работы ЭМА - дефектоскопа для диагностики и мониторинга адгезии изоляционного покрытия основан на эффекте аномально низкого поглощения некоторых типов ультразвуковых волн в местах нарушения адгезии.

Разрешающая способность такой технологии позволяет выявить отслоение изоляционного покрытия площадью 100 см2. В настоящее время разрабатываются опытные образцы внутритрубных дефектоскопов для диагностики качества изоляционного покрытия.

Мониторинг технического состояния, как основа прогнозирования ресурса трубопроводов, предусматривает получение данных о кинетике роста дефектов во времени. В связи с этим особую значимость приобретают вопросы обоснованного назначения периодичности диагностических обследований и обработки результатов диагностики с наложением на данные предыдущих обследований. Так, первый опыт повторных обследований стресс-коррозионных повреждений МГ показал, что по мере роста глубины трещины скорость их роста увеличивается и достигает 1,5 мм/год. Несложные расчеты показывают, что для гарантированного предупреждения аварий по причине КРН, с учетом пороговой чувствительности дефектоскопов, периодичность внутритрубной диагностики не должна превышать 2-2,5 лет.

Таким образом, современные технологии и средства ВТД обеспечивают все более достоверную оценку технического состояния трубопроводов и позволяют перейти к качественно новому этапу диагностического обеспечения МГ - мониторингу их технического состояния с учетом новых перспективных разработок в направлении повышения достоверности, разрешающей способности, оценки напряженного состояния трубопровода, качества изоляционного покрытия и др.


По материалам журнала «Газовая промышленность», №10, 2006 автор: В.А. Канайкин, В.Ф. Чабуркин ( Спецнефтегаз)

В.П. Пахомов (Мострансгаз)