Оценка объемов работ по эксплуатационному контролю стальных подземных газопроводов с учетом организационно-логистического фактора

Одним из основных видов технического обслуживания стальных подземных рас пределительных газопроводов является периодическое приборное обследование. Данное обследование представляет собой разновидность эксплуатационного контроля, включающего в себя выявление дефектов изоляционного покрытия и утечек газа приборными методами, без вскрытия трубопровода. Этим одновременно контролируются два различных уровня нарушения исправности газопровода, на одном из которых его работоспособность полностью сохраняется, но создается возможность наступления цепочки событий, угрожающих возникновением отказа в будущем (дефект изоляции), а на другом отказ, по сути, уже произошел (потеря герметичности газопровода), но до обследования не был выявлен. Приборному обследованию с определенной нормативной периодичностью подвергаются все распределительные подземные газопроводы. Выявленные повреждения подлежат обязательному устранению, исправность и работоспособность газопровода восстанавливаются. Таким образом, периодическое приборное обследование является ключевым техническим мероприятием, обеспечивающим управление техническим состоянием стальных подземных распределительных газопроводов. А проводимые в ходе обследования и дальнейшего ремонта газопроводов работы являются наиболее масштабными и трудозатратными из всех выполняемых на линейной части газораспределительной системы. Соответственно адекватное планирование в данной области весьма важно с точки зрения как надежности и безопасности газораспределительной сети, так и хозяйственно-экономической. Вместе с тем обеспечить искомую адекватность планирования эксплуатационного контроля и вообще технического обслуживания инженерных объектов на практике достаточно сложно, так как сам процесс обслуживания сочетает в себе регулируемую и нерегулируемую компоненты и имеет значительную инерционность управления. Настоящая статья посвящена вопросам обоснованного прогнозирования объемов работ по приборному обследованию стальных подземных газопроводов с учетом специально выделяемого комплексного организационно-логистического фактора, отражающего влияние сложившейся в сфере газораспределения производственной практики и управленческих подходов. Прогноз выполнен на основе актуальных в настоящий момент методов анализа временных рядов

Алгоритм расчета надежности единичного линейного участка стального подземного трубопровода

One of the most widespread technical systems in the world is underground steel pipeline communications (heat pipelines, main and distribution oil and gas pipelines, etc.). Accordingly, reliability assessment of such technical systems and their components is of great theoretical and practical interest. At the modern level of development, reliability calculation has become a mandatory stage in the design and diagnostics (during operation) of any technical systems in ge-neral, and in particular pipeline systems. A reliable calculation, either explicitly or implicitly,  is always based on the model of the object being calculated. It is the adequacy of the model to the real physical relations and processes inside the technical object that determines the accuracy and practical value of calculation methods. It is proposed to consider a single linear section of an underground steel pipeline as a complex technical system of unequal elements from the point of view of reliability – the main element (steel pipe) and auxiliary  protective elements combined into subsystems (blocks). The algorithm for calculating  the reliability of the object is based on the method of  block diagrams, taking into account the influence of the aftereffect  of the failure of an auxiliary element (elements) on the reliability parameters of the main element, which more adequately reflects the specific features of the design and operation of steel pipelines compared with the applied static models. The variants of structural design of a steel underground gas pipeline with a protective insulation coating and with complex corrosion protection (insulation and electrochemical protection) are considered, for which refined formulas are obtained for calculating the main reliability (failure-free) indicators.Наиболее распространенные технические системы в мире – стальные трубопроводные коммуникации  в подземном исполнении (теплопроводы, магистральные и распределительные нефте- и газопроводы и пр.). Соответственно оценка надежности таких технических систем и их составных частей представляет большой теоретический  и практический интерес. На современном уровне развития расчет надежности стал обязательным этапом при проектировании и диагностировании (в процессе эксплуатации) ответственных технических систем и в частности трубопроводных. В основе надежностного расчета, в явном или неявном виде, всегда лежит модель рассчитываемого объекта. Именно от адекватности модели реальным физическим связям и процессам внутри технического объекта зависят точность и практическая ценность расчетных методик. Предлагается рассматривать единичный линейный участок стального подземного трубопровода как сложную техническую систему из неравноценных с точки зрения надежности элементов – основного элемента (стальной трубы) и вспомогательных защитных элементов, объединенных в подсистемы (блоки). Алгоритм расчета надежности объекта построен на основе метода структурных схем (блок-схем) с учетом влияния эффекта последействия отказа вспомогательного элемента (элементов) на параметры надежности основного элемента, что более адекватно отражает специфические особенности устройства и функционирования стальных трубопроводов по сравнению с применяемыми статическими моделями. Рассмотрены варианты конструктивного исполнения стального подземного трубопровода с защитным изоляционным покрытием и с комплексной защитой от коррозии (изоляция и электрохимическая защита), для которых получены уточненные формулы для расчета основных показателей надежности (безотказности). 

Применяемые изоляционные покрытия распределительных газопрово-дов в Республике Беларусь и их характеристика

Gas distribution system is a production complex, which is part of the gas supply system and consists of organizational and economically interconnected facilities designed to organize the supply of gas directly to consumers. On the national basis of the gas distribution system is formed by about 67.0 thousand km of external distribution gas pipelines, 28.0 thousand km  of which are underground steel pipelines. As potentially hazardous objects, steel underground distribution pipelines are subject to higher requirements for corrosion protection. As a rule, they are provided with complex anticorrosion protection, an obligatory component of which is insulation coatings. Taking into account the above mentioned, the definition of general indicators characterizing condition of insulation, the degree of its wear is an actual task. To solve it, for the first time, we have analyzed an array of long-term statistical data on defects of protective coatings of distribution gas pipelines, detected by instrumental method. The values of specific defect density Dd and damageability Ad have been determined for all types of applied protective coatings. The best values have been found for insulation on the basis of heat-shrinkable tapes. The characteristic damage of  the protective coating on the basis of bituminous mastics (microcracks), which can be used as an indicator of aging of this type of insulation, has been determined. It has been shown that defect formation in the insulation coatings of gas pipelines up to the present time is, as a rule, a low-intensive process, which has been confirmed, among other things, for  gas pipelines operated for a long time. The obtained results were included into the justification of abolition of the previously used 40-year normative service life of steel gas pipelines in the new edition of the Rules of Technical Safety in the Field of Gas Supply of the Republic of Belarus.Газораспределительная система – производственный комплекс, входящий в систему газоснабжения и состоящий из организационно и экономически взаимосвязанных объектов, предназначенных для организации снабжения газом непосредственно потребителей. В масштабах республики потребители – это 3,7 млн газифицированных квартир, более 9 тыс. коммунально-бытовых организаций непроизводственного характера и 4 тыс. промышленных предприятий с общим потреблением природного газа до 20 млрд м3 в год. Основу газораспределительной системы составляют около 67 тыс. км наружных распределительных газопроводов, 28 тыс. км из которых – это стальные газопроводы в подземном исполнении. К обеспечению защиты от коррозии стальных подземных распределительных газопроводов, как потенциально опасных объектов, предъявляются повышенные требования. Они, как правило, обеспечиваются комплексной антикоррозийной защитой, обязательной составляющей которой являются изоляционные покрытия. Учитывая изложенное, определение общих показателей, характеризующих состояние изоляции, степень ее износа, является актуальной задачей. Для ее решения впервые проанализирован массив многолетних статистических данных о дефектах защитных покрытий распределительных газопроводов, выявляемых приборным методом. Определены величины удельной плотности дефектов и повреждаемости для всех видов применяемых защитных покрытий. Наилучшие показатели выявлены у изоляции на основе термоусаживаемых лент. Определено характерное повреждение защитного покрытия на основе битумных мастик (микротрещины), которое возможно использовать в качестве индикатора старения данного вида изоляции. Показано, что дефектообразование в изоляционных покрытиях газопроводов до настоящего времени представляет собой, как правило, малоинтенсивный процесс, что подтверждено в том числе для длительно эксплуатируемых газопроводов. Полученные результаты вошли в обоснование отмены ранее применявшегося 40-летнего нормативного срока службы стальных газопроводов в новой редакции Правил по обеспечению промышленной безопасности в области газоснабжения Республики Беларусь

Некоторые вопросы обеспечения полноты и достоверности эксплуатационных данных, получаемых в ходе приборного обследования стальных подземных газопроводов

In the long term, along with the growth of nuclear power and related changes in the fuel and energy balance of the country, natural gas will retain an important place in the national economy, including in the production of heat and electricity Accordingly, the importance of gas distribution networks, which directly supply fuel to the Republic's consumers, will remain for a long time. According with the Concept of the National Strategy for Sustainable Development of the Republic of Belarus for the period until 2035, the main task in the gas sector is to maintain production assets at a level ensuring safe energy supply. Practice shows that corrosion factor has the greatest potential to influence the technical condition of steel underground distribution gas pipelines. To compensate for corrosion processes, steel underground pipelines are equipped with special protective means, in particular, insulation coatings. One of the key operational characteristics of  insulation is its integrity, which is controlled through periodic (comprehensive) instrumental technical inspection. Based on the inspection results, statistics of  identified defects of protective coatings is formed. The work examines the issues of ensuring the reliability of operational data, and highlights the experience of implementing specialized software packages in gas supply organizations of the Beltopgaz State Production Association for recording and processing the results of instrument surveys of gas distribution pipelines. The issue of the influence of organizational and production aspect (features of technology, local practice of planning and performing specific types of work on technical operation) on the structure of operational data, which requires separate study and accounting for their further statistical processing and use, has been considered in the paper.В долгосрочной перспективе, наряду с ростом атомной энергетики и связанными с этим изменениями в топливно-энергетическом балансе страны, природный газ сохранит важное место в народном хозяйстве, в том числе и в производстве тепловой и электрической энергии. Соответственно надолго сохранится значимость газораспределительных сетей, по которым непосредственно обеспечиваются топливом потребители республики. 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. Практика показывает, что наибольшим потенциалом влияния на техническое состояние стальных подземных распределительных газопроводов обладает коррозионный фактор. Для компенсации коррозионных процессов стальные подземные трубопроводы оснащаются специальными защитными средствами, в частности изоляционными покрытиями. Одной из ключевых эксплуатационных характеристик изоляции является ее целостность, которая контролируется путем проведения периодического (комплексного) приборного технического обследования. По результатам контроля формируется статистика выявленных дефектов защитных покрытий. В работе рассмотрены вопросы обеспечения достоверности эксплуатационных данных, освещен опыт внедрения в газоснабжающих организациях ГПО «Белтопгаз» специализированных программных комплексов для учета и обработки результатов приборного обследования распределительных газопроводов. Также рассмотрен вопрос влияния организационно-производственного аспекта (особенностей технологии, сложившейся на местах практики планирования и производства конкретных видов работ по технической эксплуатации) на структуру эксплуатационной информации, что требует отдельного изучения и учета при дальнейшей статистической обработке и использовании данных

Assessment of the General Level of Damageability to Insulation Coatings of Steel Underground Gas Distribution Pipelines

В статье представлены результаты анализа многолетней динамики повреждений защитных покрытий распределительных газопроводов, выявляемых в процессе эксплуатации. Освещена применяемая методика ком-плексного приборного обследования и диагностирования изоляции. Проведена оценка общего уровня повреждае-мости защитных покрытий на основе величины удельной плотности дефектов. Полученные результаты свиде-тельствуют о незначительной степени износа и отсутствии признаков приближения к предельному состоянию изоляционных покрытий газопроводов, в том числе находящихся в эксплуатации больше 40 лет. Это является дополнительным аргументом в пользу пересмотра нормативного срока службы стальных распределительных газопроводов в сторону увеличения