Надежность газопроводных труб

Разрушение сварных стыков газопроводящих труб в подавляю­щем большинстве случаев связано с ручной сваркой. При эксплуатации и испытаниях трубопроводов отмечены хрупкие и вязкие разрушения, при­чем при определенных условиях эти разрушения бывают протяженными.

При строительстве газопроводов большего диаметра и высокого давле­ния имеются два направления обеспечения надежности труб. При обычной конструкции труб необходимо применение сталей с таким сочетанием свойств "прочность—вязкость", которое обеспечивало бы сопротивляе­мость протяженным хрупким разрушениям. Второе направление — созда­ние новых конструкций труб из рулонных сталей или с применением бандажирования, а также посредством применения линзовых осевых компенсаторов.

В системе обеспечения надежности трубопроводов особое место занима­ют их испытания перед сдачей в эксплуатацию. Ставится вопрос о повышении величины испытательного давления и увеличения времени испы­таний, Доказывается, что испытания трубопроводов повышенным давле­нием позволяют значительно поднять уровень начального качества трубо­проводов и их эксплуатационную надежность.

Особое внимание уделено проблеме надежности трубопроводов в Запад­ной Сибири, где условия по суровости климата, сложности инженерной гео­логии и гидрогеологии уникальны. Прокладка трубопроводов в этих райо­нах практически возможна лишь в течение 4—5 месяцев зимнего сезона. На газопроводах Западной Сибири наблюдаются случаи их выхода (вы­пучивания) из грунта и всплытия в обводненных траншеях, т.е. потеря устойчивости трубопровода, особенно при диаметре 1420 мм. Подъем­ная сила для трубы 1420 мм составляет 900 кгс на погонный метр трубы. Выпучивание трубопровода из грунта обычно происходит на выпуклых участках под действием осевых сжимающих усилий, развивающихся в трубе при повышении ее температуры и от внутреннего давления.

На основе анализа проектных решений и практики строительства в райо­нах Западной Сибири делается вывод, что радикальным решением пробле­мы обеспечения продольной устойчивости газопровода является более глубокое охлаждение газа с применением искусственного холода, а также установка линзовых круглых компенсаторов. Иссле­дования показали, что при охлаждении газа до температуры грунта частота аварий снижается в 3 с лишним раза. Улучшаются и другие показатели эффективности работы трубопровода, такие, как объем перекачки, корро­зионная стойкость и др. Показано, что более глубокое охлаждение газа при­водит и к снижению удельных приведенных затрат в систему газопровода.

Одновременно с вопросами надежности трубопроводов в Западной Сиби­ри рассмотрены и сформулированы проблемы охраны окружающей среды при проектировании строительства и эксплуатации газопроводных систем. Дальнейшее совершенствование охраны окружающей среды при строитель­стве мощных газопроводов в одном технологическом коридоре связано с изменением традиционного подхода к прогнозированию теплового и механического взаимодействия системы газопроводов с грунтовым масси­вом, так как строительство последующих ниток ведется при измененном термовлажностном режиме грунтового массива. В этом случае дополни­тельные капитальные вложения в природоохранные мероприятия, направ­ленные на стабилизацию антропогенного ландшафта, удешевляют строи­тельство всей газотранспортной системы благодаря частичному сокраще­нию балластировки газопровода при водопонижении на обводненных участ­ках с применением противооползневых и берегоукрепительных меро­приятий, технической мелиорации грунтов.