არსებული მაგისტრალური გაზსადენებისა და ნავთობსადენების კოროზიის მდგომარეობისა და ელექტროქიმიური დაცვის რეჟიმების ყოვლისმომცველი გამოკვლევა. მილსადენების კოროზიული მდგომარეობის დაკვირვება

Fedotov S.D., Ulybin A.V., Shabrov N.N.

ინჟინერი S. D. Fedotov;
ტექნიკურ მეცნიერებათა კანდიდატი, ასოცირებული პროფესორი A.V. Ulybin *;
ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა დოქტორი, პროფესორი ნ.ნ. შაბროვი,
FSBEI HPE სანკტ-პეტერბურგის სახელმწიფო პოლიტექნიკური უნივერსიტეტი

საკვანძო სიტყვები:კოროზიული აცვიათ; ფოლადის კონსტრუქციები; ულტრაბგერითი სისქის საზომი; შენობის კონსტრუქციების შემოწმება

ცნობილია, რომ ლითონის კონსტრუქციების კოროზიული დანაკარგები დიდ ეკონომიკურ ზიანს აყენებს. ფოლადის კონსტრუქციების ელემენტების კოროზიული განადგურება და რკინაბეტონში გამაგრება არის ერთ-ერთი მთავარი ფაქტორი, რომელიც იწვევს კონსტრუქციების მიუღებელ და ავარიულ მდგომარეობას. კოროზიის მაჩვენებელი ფართოდ მერყეობს 0,05-დან 1,6 მმ-მდე წელიწადში და დამოკიდებულია ლითონის კოროზიის წინააღმდეგობაზე, აგრესიული გარემოს პარამეტრებზე, ანტიკოროზიული მკურნალობის არსებობასა და მდგომარეობაზე, დიზაინის გადაწყვეტილებებზე და სხვა ფაქტორებზე.

მოქმედი ფოლადის კონსტრუქციების ფაქტობრივი კოროზიული ცვეთის დადგენა აუცილებელია როგორც მათი ტექნიკური მდგომარეობისა და დროული აღდგენის მონიტორინგისთვის, ასევე ავარიების (ავარიების და ნგრევის) თავიდან ასაცილებლად.

თანამედროვე ინსპექტირების სტანდარტებში, ტექნიკურ ლიტერატურაში და სამეცნიერო ნაშრომებიკოროზიული ცვეთის სწორად განსაზღვრის საკითხი ბოლომდე არ არის გამჟღავნებული. ხელმისაწვდომი ინსტრუქციებიდან ყოველთვის არ არის ნათელი, როგორ და როგორ უნდა გავზომოთ დანაკარგები, რომელი სფეროები აირჩიოთ და როგორ მოვამზადოთ ისინი. არ არსებობს მკაფიო მოსაზრება, თუ როგორ უნდა აჩვენოს გაზომვის შედეგი. ამრიგად, აუცილებელია ლიტერატურაში არსებული მონაცემების შეჯამება და კონტროლის ტექნიკის შემუშავება თანამედროვე ინსტრუმენტაციის გათვალისწინებით.

კოროზიის დანაკარგების კონტროლი პრაქტიკაში ორ ძირითად ამოცანას მოიცავს:

1) ლითონის ელემენტის ფაქტობრივი ნარჩენი კვეთის განსაზღვრა;

2) ფაქტობრივი სისქის შედარება თავდაპირველთან (ან გაზომილი გამოკვლევის წინა ეტაპზე).

როგორც ჩანს, ორივე ეს პრობლემა ძალიან მარტივად მოგვარდება. თუმცა, პრაქტიკაში პრობლემები წარმოიქმნება როგორც დაზიანებული სტრუქტურის სისქის გაზომვისას, ასევე ორიგინალთან შედარებისას. ასევე ყოველთვის არ არის ცხადი, თუ როგორ უნდა აჩვენოს კვლევის შედეგი ყველაზე მოხერხებულად და ინფორმაციულად. ეს სტატია ეძღვნება ამ პრობლემების გადაჭრას, სქემატურად წარმოდგენილი ნახ. 1-ში.

სურათი 1. კოროზიის დანაკარგების განსაზღვრის მეთოდები

სტატიაში განხილულია უწყვეტი ლითონის კოროზიის არსებობისას განხორციელებული კონტროლის ძირითადი მეთოდები. ლოკალური კოროზიის გაზომვის საკითხები (ნახვრეტები, ორმოები, მარცვლოვანი და ა.შ.) ში ამ მასალასარ განიხილება.

ნარჩენი სისქის მექანიკური გაზომვა

სისქის გაზომვის საკითხის განხილვამდე უნდა აღინიშნოს, რომ ლითონის კონსტრუქციების გაზომვები მოითხოვს გაზომვის მაქსიმალურ სიზუსტეს სხვა მასალებისგან დამზადებულ სტრუქტურებთან შედარებით. მარეგულირებელი და მეთოდოლოგიური დოკუმენტებისა და ტექნიკური ლიტერატურის მიხედვით, გაზომვის სიზუსტე უნდა იყოს მინიმუმ 0,05-0,1 მმ.

უმარტივესი მეთოდი და საჭიროებს აღჭურვილობის მინიმალურ ხარჯებს არის ფოლადის სტრუქტურის ელემენტების რეალური სისქის განსაზღვრა სხვადასხვა მექანიკური საზომი ხელსაწყოების გამოყენებით. ამ მიზნების მისაღწევად და საჭირო სიზუსტის უზრუნველსაყოფად, რეკომენდებულია კალიპერების, მიკრომეტრების და მექანიკური სისქის ლიანდაგების, ასევე საზომი დამჭერების გამოყენება.

პრაქტიკაში, ამ საშუალებებიდან ყველაზე ხელმისაწვდომი, კერძოდ, კალიბრების გამოყენება ყოველთვის არ არის მოსახერხებელი და ზოგჯერ შეუძლებელი. ეს აიხსნება იმით, რომ გაზომვა შესაძლებელია მხოლოდ კალიბრით ღია ტერიტორიებიპროფილები (კუთხის ბუმბული, I-სხივების და არხების ფარნები და სხვ.) (სურ. 2). განსაკუთრებით ხშირად საჭიროა უფრო თხელი მონაკვეთის ელემენტის ნარჩენი სისქის გაზომვის აუცილებლობა, რომელიც წარმოადგენს კედელს არხებში და I-სხივებში. უმეტეს შემთხვევაში, პროფილის თავისუფალი ბოლო (მხარდაჭერის ადგილებში) მიუწვდომელია და, შესაბამისად, გაზომვა შეუძლებელია. მეორე მნიშვნელოვანი შეზღუდვა არის კალიბრის ყბების სიგრძე. ამ შემთხვევაში ლითონის სისქის გაზომვა შესაძლებელია მხოლოდ შესწავლილი პროფილის კიდეზე განლაგებულ ადგილებში, ყბების სიგრძის ტოლი ზოლის ფარგლებში.

სურათი 2. ნარჩენი სისქის გაზომვა კალიპერებით

ნახაზი 3. BB-ის ნარჩენი სისქის გაზომვა სამაგრით

სურათი 4. მიკრომეტრი - სისქის საზომი

გაზომვის უფრო მოსახერხებელი საშუალებაა სისქის ლიანდაგები სამაგრით. მათი გამოყენებით შესაძლებელია სისქის გაზომვა შესწავლილი ელემენტის კიდეებიდან დაშორებულ ადგილობრივ ადგილებში. კოროზიის არათანაბარი დაზიანების შემთხვევაში ეს უპირატესობა გადამწყვეტი იქნება კალიპერებთან შედარებით. გარდა ამისა, მასის მქონე სისქის ლიანდაგის გამოყენებისას (ნახ. 3), გაზომვის სიზუსტე შეიძლება გაიზარდოს მექანიკურ კალიბრთან შედარებით 0,01 მმ-მდე ან მეტი. მეორეს მხრივ, მექანიკური სისქის ლიანდაგების გამოყენებას სამაგრების სახით თან ახლავს იგივე შეზღუდვები, როგორც კალიპერებს.

აშკარაა, რომ ზემოაღნიშნული მექანიკური საზომი ხელსაწყოების გამოყენება შეუძლებელია დახურული პროფილის ელემენტებზე - მილებზე, რომლებიც გამოიყენება ყოველწლიურად მზარდი მოცულობით. დახურული პროფილის სისქის მექანიკურად გაზომვის ერთადერთი შესაძლო გზაა ნახვრეტის გაბურღვა და სპეციალური მიკრომეტრით გაზომვა (ნახ. 4). ამავდროულად, მკვეთრად მცირდება გაზომვის სიზუსტე და კონტროლის შესრულება.

ნარჩენი სისქის გაზომვა ფიზიკური მეთოდით

სხვადასხვა მასალისგან დამზადებული პროდუქტებისა და საფარების სისქის, უწყვეტობის და სხვა პარამეტრების დასადგენად, გამოიყენება არადესტრუქციული ტესტირების ფიზიკური მეთოდების (NDT) ფართო სპექტრი. მათ შორის შეიძლება აღინიშნოს მაგნიტური, მორევის, რადიოტალღური მეთოდები და ა.შ.

ერთ-ერთი ყველაზე წარმატებით გამოყენებული ფიზიკური მეთოდი ფოლადის კონსტრუქციების სისქის და სხვა პარამეტრების მონიტორინგისთვის არის ულტრაბგერითი მეთოდი. ამას ადასტურებს საშინაო და უცხოურ პრაქტიკაში ულტრაბგერითი მოწყობილობების (სისქის საზომი და ხარვეზების დეტექტორების) ფართო შესწავლა და გამოყენება. ეს მეთოდი დაფუძნებულია ულტრაბგერითი ტალღების უნარზე, რომელიც აისახება მედიას შორის ინტერფეისზე. უნდა აღინიშნოს, რომ ამ ნაშრომში აღწერილი მიზნებისათვის, ულტრაბგერითი ექო მეთოდი ერთადერთია, რომელიც გამოიყენება ფიზიკურ NDT მეთოდებს შორის.

თანამედროვე მოწყობილობების გამოყენების ძირითადი უპირატესობები, რომლებიც ახორციელებენ ულტრაბგერითი სისქის გაზომვის მეთოდს:

კონტროლის შესაძლებლობა ცალმხრივი წვდომით;

მუშაობა სტრუქტურის კიდედან დაშორებულ ადგილებში (ღია კიდეების გარეშე);

Მაღალი დონის შესრულება;

გაზომვის საკმარისი სიზუსტე;

შედარებით მარტივი მოთხოვნები გაზომვის ადგილის წინასწარი მომზადებისთვის.

რუსეთში ფართოდ გამოიყენება ულტრაბგერითი სისქის მრიცხველები, როგორც შიდა, ასევე უცხოური მწარმოებლებისგან (შპს AKS, შპს ტექნოტესტი, კონსტანტა CJSC, Olympus და ა.შ.). ყველაზე მოსახერხებელი სამუშაოდ საველე პირობებიმოწყობილობები მონობლოკებია (ნახ. 5).

სურათი 5. სისქის გაზომვა ულტრაბგერითი მოწყობილობის გამოყენებით

რა თქმა უნდა, მათ ასევე აქვთ უარყოფითი მხარეები, მათ შორის გაზომილი სისქის შეზღუდული დიაპაზონი, ბატარეის დაბალი სიმძლავრე და სხვა.

ულტრაბგერითი სისქის ლიანდაგების უმეტესობის გამოსაყენებლად, ფოლადის ზედაპირი უნდა მომზადდეს საზომი უბნის გახეხვით ან (სასურველია) დაფქვით. ერთის მხრივ, ეს გარემოება ამცირებს კონტროლის შესრულებას, ხოლო ელექტრომომარაგების არარსებობის შემთხვევაში - საკმაოდ მნიშვნელოვნად. მეორეს მხრივ, გაზომვის ადგილის მომზადება ასევე აუცილებელია მექანიკური სისქის საზომით ნორმალური კონტროლის სიზუსტის უზრუნველსაყოფად. გარდა ამისა, ამ დღეებში პორტატული უსადენო ლითონის დამუშავების ხელსაწყოების ხელმისაწვდომობამ პრაქტიკულად აღმოფხვრა ეს პრობლემა.

ზემოაღნიშნულის გათვალისწინებით, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ულტრაბგერითი მოწყობილობების უპირატესობა მექანიკურ სისქის საზომებთან შედარებით აშკარაა.

საწყისი მონაკვეთის სისქის განსაზღვრა

იმის გასაგებად, თუ რა არის ლითონის დანაკარგები, თქვენ უნდა იცოდეთ მისი საწყისი სისქე. ყველაზე მარტივი და საიმედო გზაა შესწავლილი ელემენტის სისქის გაზომვა ხელუხლებელ მონაკვეთში. ღია ელემენტებზე აგრესიული გარემოს შეუზღუდავი (სივრცეში) და ხანგრძლივი წვდომის შემთხვევაში, ხშირად ელემენტის მთელ არეალს აქვს კოროზიის დაზიანება. ამ შემთხვევაში შეუძლებელია ელემენტის საწყისი სისქის დადგენა პირდაპირი გაზომვით.

ასეთ ვითარებაში, ელემენტების განივი პარამეტრები განისაზღვრება ან დიზაინის დოკუმენტაციის ან ნაგლინი ლითონის პროდუქტების ასორტიმენტის მიხედვით. ამ მიდგომას აქვს დაბალი საიმედოობა და ზოგიერთ შემთხვევაში შეუძლებელია (დოკუმენტაციის ნაკლებობა, არასტანდარტული შედუღებული პროფილების გამოყენება და ა.შ.). თუ საპროექტო დოკუმენტაცია ხელმისაწვდომია ანალიზისთვის, საჭირო პარამეტრების დადგენის ალბათობა უფრო მაღალია. ამასთან, არ არსებობს გარანტია იმისა, რომ აღმართული სტრუქტურები სრულად შეესაბამება საპროექტო გადაწყვეტას, ხოლო შიდა მშენებლობის რეალობაში - აღმასრულებელ დოკუმენტაციას.

ელემენტების სისქის იდენტიფიცირება ასორტიმენტის მიხედვით ჯვრის მონაკვეთის საერთო ზომების (სიმაღლე და სიგანე) განსაზღვრით ასევე ყოველთვის არ არის შესაძლებელი. თუ კონსტრუქციები დამზადებულია არხებისა და I-სხივებისგან, პრობლემის გადასაჭრელად აუცილებელია პროფილების დამზადების პერიოდის შესაბამისი ასორტიმენტი. თუმცა, სტრუქტურების შემოწმებისას, ყოველთვის არ არის შესაძლებელი პროფილების შესაბამისობის დადგენა კონკრეტულ ასორტიმენტთან. მილების და კუთხეების შემოწმებისას, საწყის სისქის დასადგენად ლიანდაგის გამოყენება შეუძლებელია, რადგან სისქების დიდი დიაპაზონი შეესაბამება იმავე მონაკვეთის ზომებს. მაგალითად, თანაბარი კუთხის კუთხე No50 GOST 8509-93-ის მიხედვით შეიძლება ჰქონდეს საწყისი სისქე 3.0-დან 8.0 მმ-მდე 1.0 მმ-ის მატებით.

კოროზიის დანაკარგების მონიტორინგის არაპირდაპირი მეთოდი

შენობების ინსპექტირების სტანდარტებსა და ტექნიკურ ლიტერატურაში შეგიძლიათ იპოვოთ რეკომენდაციები არაპირდაპირი მეთოდის გამოყენების შესახებ კოროზიის დანაკარგების ოდენობის უხეშად შესაფასებლად. მისი არსი მდგომარეობს კოროზიის პროდუქტების ფენის სისქის გაზომვაში და დაზიანების ოდენობის შეფასებაში, რომელიც უდრის კოროზიული ოქსიდების სისქის 1/3-ს.

ამ მიდგომის სანდოობა, ჩვენი თვალსაზრისით, ძალიან საეჭვოა შემდეგი მიზეზების გამო. იდეა, ალბათ, ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ კოროზიის პროდუქტების სიმკვრივე მნიშვნელოვნად დაბალია, ვიდრე განადგურებული ლითონის. შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ მეთოდის საიმედო განხორციელებისთვის, კოროზიული ოქსიდების სიმკვრივე უნდა იყოს 3-ჯერ ნაკლები ფოლადის სიმკვრივეზე. ამასთან, ავტორების მიერ სხვადასხვა ობიექტზე ჩატარებული გაზომვების შედეგების მიხედვით, კოროზიის პროდუქტების (ღია ფორებისა და ჰაერის ფენების მოცულობის გათვალისწინების გარეშე) და ფოლადის სიმკვრივის თანაფარდობა მერყეობს 2.1... 2,6-ჯერ (ცხრილი 1).

ცხრილი 1. კოროზიული ოქსიდების სიმკვრივე

	შერჩევის ობიექტი	ელემენტი	მოხმარების პირობები	ოქსიდის სიმკვრივე, ტ/მ3	კავშირი ფოლადის სიმკვრივესთან
	სხივები საცხოვრებელი კორპუსის სართულებს შორის	სხივის ფლანგა	ატენიანებს გაჟონვის დროს
		სხივის ქსელი
	ლაბორატორიული კანალიზაციის ბადე	გრილის კუთხე	პერიოდული დატენიანება
	ჯამი	უჯრის საყრდენი	სითხის დონის ქვემოთ
	კანალიზაციის გამწმენდი ნაგებობები	სანიაღვრე კუთხე	მუდმივი დატენიანება

ამ განცხადებების უარყოფა შესაძლებელი იქნება იმით, რომ სწორედ ფორებისა და ჰაერის ფენების არსებობის გამოა, რომ კოროზიის პროდუქტების სისქე ზუსტად სამჯერ აღემატება ლითონის დაზიანებულ ფენას. თუმცა, ეს არაპირდაპირი მიდგომის განხორციელების შეუძლებლობის მეორე მიზეზია. კოროზიის პროდუქტების "შეფუთვის" სიმკვრივე (ჰაერის ფენების და ფორების თანაფარდობა ოქსიდების მოცულობასთან) დამოკიდებულია სხვადასხვა ფაქტორზე. ეს მოიცავს, სხვადასხვა ხარისხით, აგრესიული გარემოს ტიპს, მასალაზე გარემოს წვდომის სიხშირეს, მიკროორგანიზმების არსებობას, რომლებიც ახდენენ პროცესის კატალიზებას და სხვა. დიზაინის გადაწყვეტა უფრო დიდ როლს ასრულებს, კერძოდ, კოროზიის ელემენტის მიმდებარედ სხვა სტრუქტურების არსებობა, რომლებიც ხელს უშლიან კოროზიის პროდუქტების თავისუფალ დაგროვებას.

ავტორებმა არაერთხელ დააფიქსირეს სხვადასხვა სტრუქტურის კოროზიის პროდუქტები მსგავსი სტრუქტურული ელემენტების შესწავლისას. მაგალითად, მე-19 საუკუნის ბოლოს აშენებულ ერთ-ერთ შენობაში, იატაკის სხივების კედლებზე დაფიქსირებული კოროზიული ოქსიდების სიმკვრივე მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდა. ოქსიდების მაღალი სიმკვრივის მიზეზი იყო სხივთაშორისი შევსება აგურის სარდაფების სახით, რაც ხელს უშლიდა კოროზიული ფენების თავისუფალ დაგროვებას. ამავე შენობის მეორე სართულზე, კოროზიულ „ღვეზელებს“ I-სხივების კედლების გასწვრივ ჰქონდა საერთო სისქე 5,0-7,0 სმ, ფოლადის დანაკარგის სისქე 5,0-7,0 მმ (სურ. 6). ამ შემთხვევაში, სხივებს შორის შევსება ხდებოდა ხის ფრჩხილის სახით.

სურათი 6. იატაკის სხივებიდან შეგროვებული ფენიანი კოროზიული ოქსიდები

შეჯამებისთვის, უნდა აღინიშნოს, რომ ეს არაპირდაპირი მეთოდი შეიძლება განხორციელდეს მხოლოდ იმ შემთხვევაში, როდესაც კოროზიის პროდუქტები გროვდება მთელი კოროზიის პერიოდის განმავლობაში და არ არის ამოღებული ფორმირების ადგილიდან. ღია ელემენტების პირობებში (ლითონის ფერმები, სვეტები და ა.

გაზომვის შედეგების პრეზენტაცია

კიდევ ერთი საკითხი, რომელიც არ არის განხილული ლიტერატურაში, არის ის, თუ როგორ უნდა წარმოადგინოთ ცვეთის გაზომვის შედეგი. ხელმისაწვდომია შემდეგი ვარიანტები: აბსოლუტურ ერთეულებში (მმ, μm); ცალკეული მონაკვეთის ელემენტის სისქის პროცენტულად (ფლანჟები, კედლები); მთლიანი მონაკვეთის ფართობის პროცენტულად. უნდა აღინიშნოს, რომ კოროზიული ცვეთის საგანგებო კრიტერიუმი, რომელიც ხელმისაწვდომია დოკუმენტებში, გამოხატულია კვეთის ფართობის პროცენტულად. როგორც წესი, ტარება ნორმალიზებულია, რადგან გადაუდებელი აცვიათ არის ფართობის 25%.

ვერიფიკაციის გამოთვლების შესასრულებლად, საკმარისი არ არის ინფორმაცია განივი კვეთის დაკარგვის შესახებ (ან დარჩენილი კვეთის ფაქტობრივი ფართობის შესახებ). ასეთი ინფორმაცია შეიძლება იყოს საკმარისი მხოლოდ დაძაბულობის ელემენტების გამოსათვლელად. შეკუმშული და მოხრილი ელემენტების გამოსათვლელად აუცილებელია ყველა განივი ელემენტის (თაროები, კედლები, კუთხის ბუმბული და ა.შ.) რეალური ზომების ცოდნა. ამიტომ, გაზომვის შედეგების წარმოდგენა კვეთის ფართობის პროცენტულად არ არის საკმარისად ინფორმატიული. პირდაპირი გაზომვით შეუძლებელია განივი ფართობის დაკარგვის პროცენტის დადგენა, რადგან ამ პარამეტრის დადგენა შესაძლებელია მხოლოდ ხელახალი გაანგარიშებით. ეს განცხადება დასაბუთებულია შემდეგით: მონაკვეთის ყველა ელემენტის კოროზიის ერთნაირი სიჩქარის შემთხვევაში, დანაკარგის ოდენობა იქნება იგივე აბსოლუტური მნიშვნელობით (მმ), ხოლო ცვეთა პროცენტულად ტოლი იქნება მხოლოდ ელემენტების იგივე საწყისი სისქე. თუმცა, ყველა განივი ელემენტის ერთნაირი კოროზიის შემთხვევები იშვიათია.

ხშირად მკვლევართა შეცდომა იმით არის განპირობებული, რომ დანაკარგები ფასდება მხოლოდ მონაკვეთის ერთ-ერთ ელემენტში, საიდანაც ისინი აკეთებენ დასკვნას მთლიანობაში მონაკვეთის კოროზიული ცვეთა შესახებ. ეს მიდგომა მცდარია, რადგან სივრცითი მდებარეობიდან, მონაკვეთის ტიპზე, აგრესიულ გარემოზე წვდომის და სხვა ფაქტორების მიხედვით, განყოფილების სხვადასხვა ნაწილის ცვეთა განსხვავებული იქნება. ტიპიური მაგალითია ჰაერში I-სხივების კოროზია. აგრესიულ გარემოში ერთგვაროვანი წვდომით, მონაკვეთის ჰორიზონტალურად განლაგებული ნაწილების ზედა ზედაპირი (მაგალითად, თაროები) უფრო მეტ ცვეთას ექვემდებარება. ეს ხდება მათზე ტენიანობის, მტვრის და კოროზიის პროდუქტების დაგროვების გამო, რაც აჩქარებს განადგურების პროცესს.

გარკვეულ პირობებში, როგორც წესი, აგრესიულ გარემოზე წვდომასთან ასოცირებული, კოროზიის დანაკარგების სიღრმე მნიშვნელოვნად განსხვავდება ერთი განყოფილების ელემენტშიც კი. როგორც მაგალითი ნახ. 7. გვიჩვენებს სარდაფის იატაკის I სხივის კვეთას კოროზიის დანაკარგებით. როგორც ნახატიდან ჩანს, მაქსიმალური დაზიანება ხდება ქვედა ფარნის კიდეებზე და აღწევს სისქის 100%-ს. ამავდროულად, კედელთან მიახლოებისას ცვეთის პროცენტი მცირდება. კიდეებზე გაზომვებით ვივარაუდოთ, რომ თარო და განსაკუთრებით მთელი მონაკვეთი მთლიანად დაკარგულია, ფუნდამენტურად არასწორი იქნება.

ნახაზი 7. სარდაფის I-სხივის ქვედა ფლანგის არათანაბარი კოროზიის დაზიანება

ზემოაღნიშნულიდან გამომდინარე, კვლევის ხარისხიანად განხორციელებისთვის და მისი შედეგების წარმოდგენისთვის აუცილებელია:

გაზომეთ ნარჩენი სისქე ყველა განივი კვეთის ელემენტებში, რომლებიც აჩვენებენ დაზიანების ნიშანს;

მონაკვეთის ნაწილზე არათანაბარი კოროზიული დაზიანების შემთხვევაში მინიმალური და მაქსიმალური სისქის დადგენა, აგრეთვე მაქსიმალური დანაკარგების ზონების განსაზღვრა (ნარჩენი მონაკვეთის კონკრეტული პროფილის აგება);

განივი კვეთის ფართობის დაკარგვის განსაზღვრისას, გამოთვალეთ იგი კვეთის თითოეული ელემენტის სისქის გაზომვის საფუძველზე.

საქმის შესწავლა

იმის საილუსტრაციოდ, რაც ზემოთ იყო აღწერილი, წარმოგიდგენთ კვლევის შედეგებს, რომლის ამოცანას წარმოადგენდა საფარველი ფერმების კოროზიული ცვეთის პროცენტის დადგენა.

გამოკვლეული ლითონის ფერმები (სურ. 8) განლაგებულია აგურის ქარხნის საწარმოო შენობაში და ფარავს 36 მ. 9). გარე პანელებში ზედა აკორდი დამზადებულია შედუღებული I-სხივისგან თაროების სხვადასხვა სიგანით. ელემენტების შეერთებები კეთდება შედუღების გზით. საპროექტო დოკუმენტაციის მიხედვით, ფერმის ელემენტები მზადდება სხვადასხვა ბრენდებიფოლადი: გისოსები VStZps 6-დან GOST 380-71-ის შესაბამისად, ქამრის ელემენტები 14 G 2-დან GOST 19281-73-ის შესაბამისად, ღვედები VStZspb-დან GOST 380-71-ის შესაბამისად.

სურათი 8. გამოკვლეული მეურნეობების ზოგადი ხედი

სურათი 9. ერთ-ერთი ფერმის ელემენტის კვეთა

კუთხეებს შორის უფსკრული ზედაპირის გაწმენდა ძალიან შრომატევადია და მექანიკური სისქის ლიანდაგების გამოყენება კოროზიის პროდუქტების მოხსნის გარეშე იწვევს გაზომვის მნიშვნელოვან შეცდომას. პრობლემის გადასაჭრელად გამოიყენეს A 1207 ულტრაბგერითი სისქის საზომი 2,5 MHz ოპერაციული სიხშირით. დაყენებული სიჩქარის დიაპაზონი მერყეობს 1000-დან 9000 მ/წმ-მდე, რაც საშუალებას აძლევს მოწყობილობის დაკალიბრებას სხვადასხვა სტრუქტურული ფოლადებისთვის.

სურათი 10. ფერმის ელემენტის კოროზიის დაზიანება

შემოწმებისას ჩატარდა ფერმების ლითონის ელემენტების ვიზუალური დათვალიერება, რის შედეგადაც დადგინდა, რომ ადგილი ჰქონდა დამცავი საღებავის საფარის ფართოდ გაცვეთას და ლითონის ელემენტების სრული კოროზიას (სურ. 10). ნარჩენი სისქის გაზომვები ჩატარდა ფერმის ელემენტების იმ ადგილებში, რომლებიც ყველაზე მეტად დაზიანდა ვიზუალური ნიშნებით.

გრძელვადიანი მუშაობის გამო დროული პერიოდული რემონტისა და დამცავი საფარის აღდგენის გარეშე, ფერმების ელემენტებს მთელ ტერიტორიაზე ჰქონდა კოროზიული დაზიანება.

ამრიგად, შეუძლებელი იყო საწყისი მონაკვეთის სისქის დადგენა დაუზიანებელ ადგილზე გაზომვებით. ამის გათვალისწინებით, მცდელობა იყო შედარებულიყო მონაკვეთების რეალური ზომები ასორტიმენტის მიხედვით უახლოეს უფრო დიდ (პროფილის სისქეში) მონაკვეთთან. ამ გზით განსაზღვრულმა კოროზიის დანაკარგებმა შეადგინა 25-30%, რაც, სტანდარტის მოთხოვნების მიხედვით, არის საგანგებო ნიშანი.

პირველადი ანალიზის შემდეგ (ასორტიმენტთან შედარება) მომხმარებელმა აღმოაჩინა და მიაწოდა საპროექტო დოკუმენტაცია. პროექტის ანალიზის შედეგად დადგინდა, რომ ფერმის ელემენტების ნაწილი დამზადებულია პროექტში მითითებულზე უფრო დიდი კვეთის პროფილებისგან (სისქეში და ზომებში). უფრო დიდი ჯვრის მონაკვეთების პროფილების საწყისი გამოყენების და მათი კოროზიული ცვეთას გათვალისწინებით, გამოვლინდა, რომ ამ ელემენტების რეალური სისქე აღემატება დიზაინს. ამრიგად, უზრუნველყოფილია ამ ელემენტების დიზაინით გათვალისწინებული ტვირთამწეობა. ელემენტების იმ ნაწილის კოროზიის დანაკარგები, რომელთა განივი კვეთა შეესაბამება დიზაინის მონაცემებს, აღმოჩნდა არც ისე მნიშვნელოვანი (არაუმეტეს 10%).

ასე რომ, კოროზიული ცვეთის განსაზღვრისას საპროექტო დოკუმენტაციასთან შედარების საფუძველზე, გამოვლინდა, რომ მისი ღირებულება არ აღემატება ზოგიერთი ელემენტის კვეთის ფართობის 10%-ს. საპროექტო დოკუმენტაციის არარსებობის და ასორტიმენტის მიხედვით საწყის განყოფილებებად გამოყენებული, სტრუქტურების ტექნიკური მდგომარეობა შეიძლება შეცდომით იქნას აღიარებული, როგორც საგანგებო.

დასკვნა

წარმოდგენილი მასალიდან შეიძლება შემდეგი დასკვნების გამოტანა.

1. ნაჩვენებია, რომ ყველაზე მოსახერხებელი და პროდუქტიული და ზოგჯერ ერთადერთი შესაძლო მეთოდი ფოლადის კონსტრუქციების ნარჩენი სისქის დასადგენად არის ულტრაბგერითი ექო მეთოდი. მექანიკური სისქის ლიანდაგების გამოყენება შეიძლება რეკომენდებული იყოს მხოლოდ ულტრაბგერითი სისქის საზომების გამოყენების არარსებობის ან შეუძლებლობის შემთხვევაში (მაგალითად, ჰაერის დაბალ ტემპერატურაზე).

2. დასაბუთებულია, რომ კოროზიის პროდუქტების სისქის გაზომვის საფუძველზე კოროზიის დანაკარგების დადგენის არაპირდაპირი მეთოდი არ გამოიყენება მიღებული შედეგების არასანდოობის გამო.

3. ლითონის კოროზიის დანაკარგების პროცენტულად წარმოდგენა იძლევა სტრუქტურის მდგომარეობის ხარისხობრივ შეფასებას და ასევე საშუალებას იძლევა შეფასდეს კოროზიის სიჩქარე.

4. კონსტრუქციების მდგომარეობა უმეტეს შემთხვევაში უნდა განისაზღვროს ვერიფიკაციის გათვლებით. ამისათვის საჭიროა გქონდეთ ინფორმაცია დაზიანებული მონაკვეთის ნარჩენი გეომეტრიული მახასიათებლების შესახებ.

5. შემუშავებულია კოროზიული ცვეთის განსაზღვრის ალგორითმი, რომელიც რეკომენდებულია საგნების გამოკვლევის პრაქტიკაში გამოსაყენებლად (სურ. 11).

6. აუცილებელია შემოთავაზებული მეთოდოლოგიის გათვალისწინებით კოროზიული ცვეთის ინსტრუმენტული შეფასებისა და ლითონის კონსტრუქციების ტექნიკური მდგომარეობის კლასიფიკაციის მარეგულირებელი მარეგულირებელი დოკუმენტების სექციების განახლება.

სურათი 11. ალგორითმი კოროზიული ცვეთის შესაფასებლად (* ლითონის უწყვეტი კოროზიისთვის)

ლიტერატურა

1. Puzanov A.V., Ulybin A.V. რკინაბეტონის კონსტრუქციების გამაგრების კოროზიული მდგომარეობის შესწავლის მეთოდები // საინჟინრო და სამშენებლო ჟურნალი. 2011. No7(25). გვ 18-25.

2. Dobromyslov A. N. შენობებისა და საინჟინრო ნაგებობების დაზიანების დიაგნოზი. M.: ASV, 2006. 256 გვ.

3. სამშენებლო კონსტრუქციების შემოწმების სახელმძღვანელო. მ.: სს "TSNIIPROMZDANIY", 1997. 179 გვ.

4. Remnev V.V., Morozov A.S., Tonkikh G.P. შენობებისა და ნაგებობების სამშენებლო კონსტრუქციების ტექნიკური მდგომარეობის შემოწმება: სახელმძღვანელო სარკინიგზო ტრანსპორტის უნივერსიტეტებისთვის. M.: მარშრუტი, 2005. 196 გვ.

5. სახელმძღვანელო აგრესიულ გარემოში შენობებისა და ნაგებობების ლითონის კონსტრუქციების მდგომარეობის მონიტორინგის, კვლევების ჩატარებისა და სტრუქტურების კოროზიისგან დაცვის აღდგენის დიზაინის შესახებ (SNiP 2.03.11-85). M.: GOSSTROY სსრკ, 1987. 23 გვ.

6. გურევიჩ ა.კ. [და სხვ.] ცხრილი: სისქის გაზომვის მეთოდები და ამოცანები // NK-ის სამყაროში. 2008. No2(40). S. 4.

7. Yunnikova V.V. ულტრაბგერითი სისქის ტესტირების საიმედოობის გაზრდის მეთოდებისა და საშუალებების კვლევა და შემუშავება: dis.... cand. ტექ. მეცნიერება. ხაბაროვსკი, 1999. 107 გვ.

8. Yunnikova V.V. ულტრაბგერითი სისქის კონტროლის საიმედოობის შესახებ // კონტროლი და დიაგნოსტიკა. 1999. No 9. გვ 31-34.

9. Broberg P., Runnemalm A., Sjodahl M. გაუმჯობესებული კუთხის გამოვლენა ულტრაბგერითი ტესტირებით ფაზის ანალიზის გამოყენებით // ულტრაბგერითი. 2013. No53(2). გვ. 630-634 წწ.

10.Xiong R., Lu Z., Ren Z., Xu C. ექსპერიმენტული კვლევა მცირე დიამეტრის ბეტონით სავსე ფოლადის მილაკებზე ულტრაბგერითი გამოვლენით // Applied Mechanics and Materials. 2012. ტ. 226-228 წწ. გვ. 1760-1765 წწ.

11. Tang R., Wang S., Zhang Q. შესწავლა ულტრაბგერითი ხარვეზის გამოვლენაში მცირე დიამეტრის ფოლადის მილის სქელი კედლით // International Journal of Digital Content Technology and its Applications. 2012. No6(16). გვ. 17-27.

12. Samokrutov A.A., Shevaldykin V.T. ულტრაბგერითი ექო - ლითონის კონსტრუქციების ტომოგრაფია. სტატუსი და ტენდენციები // ქარხნის ლაბორატორია. მასალების დიაგნოსტიკა. 2007. No 1. გვ 50-59.

13. დანილოვი ვ. 2003. No 8. გვ 11-23.

14. შესავალი ფაზური მასივის ულტრაბგერითი ტექნოლოგიების აპლიკაციებში: R/D ტექნიკური სახელმძღვანელო. Quebec: R/D Tech inc., 2004. 368 გვ.

15. Samokrutov A. A., Kozlov V. N., Shevaldykin V. G. ახალი მიდგომები და აპარატურის საშუალებები ულტრაბგერითი სისქის გაზომვის ერთელემენტიანი ზონდების გამოყენებით // მე-8 ევროპული კონფერენცია არადესტრუქციული ტესტირების შესახებ, ბარსელონა, 17-21 ივნისი, 2002 წ. გვ. 134-139 წწ.

16. Samokrutov A. A., Shevaldykin V. G., Kozlov V. N., Alekhin S. T., Meleshko I. A., Pastushkov P. S. A 1207 - ახალი თაობის ულტრაბგერითი სისქის საზომი // NK-ის სამყაროში. 2001. No2(12). გვ 23-24.

17. Fowler K.A., Elfbaum G.M., Smith K.A., Nelligan T.J. ზუსტი ულტრაბგერითი სისქის გაზომვის თეორია და გამოყენება [ელექტრონული რესურსი]. URL: http://www.ndt.net/article/w... (წვდომის თარიღი: 01/09/2013).

18. Sorokin Yu. N. არადესტრუქციული ტესტირების ულტრაბგერითი მეთოდები // შაბ. ვინიტი. მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების შედეგები: მეტროლოგია და საზომი ტექნოლოგია. 1979. ტ.4. გვ.253-290.

19. Gmyrin S. Ya. კონტაქტის ზედაპირის უხეშობის გავლენა ულტრაბგერითი სისქის საზომების ჩვენებაზე // დეფექტოსკოპია. 1993. No 10. გვ 29-43.

20. Gmyrin S. Ya. პროდუქტის კედლების სისქის საკითხზე და მისი გაზომვის შეცდომის შესახებ ულტრაბგერითი სისქის გაზომვისას შეყვანის ზედაპირის მნიშვნელოვანი კოროზიის შემთხვევაში // დეფექტოსკოპია. 1996. No 11. გვ 49-63.

21. Zemlyansky A. A., Vertynsky O. S. გამოცდილება ნახშირწყალბადების შესანახად დიდი ზომის ავზებში დეფექტებისა და ბზარების იდენტიფიცირებისას // საინჟინრო და სამშენებლო ჟურნალი. 2011. No7(25). გვ 40-44.

22. GOST R 53778-2010. შენობები და კონსტრუქციები. ტექნიკური მდგომარეობის შემოწმებისა და მონიტორინგის წესები. შედი. 01/01/2011. მ., 2010. 60 გვ.

23. Startsev S. A. სამშენებლო სტრუქტურების შემოწმების პრობლემები ბიოდაზიანების ნიშნებით // საინჟინრო და სამშენებლო ჟურნალი. 2010. No7(17). გვ 41-46.

24. TSN 50-302-2004 წ. შენობებისა და ნაგებობების საძირკვლის დიზაინი სანქტ-პეტერბურგში. შედი. 08/05/04. პეტერბურგი, 2004. 57 გვ.

25. Prishchepova N. A. შორეულ ჩრდილოეთში ფერადი მეტალურგიის საწარმოების სამრეწველო შენობების საფარის ფოლადის ფერმების გამძლეობა: თეზისის რეზიუმე. dis.... cand. ტექ. მეცნიერება. ნორილსკი: ნორილსკის სამრეწველო. inst - t, 1997. 25 გვ.

საჯარო კორპორაცია
ᲡᲐᲐᲥᲪᲘᲝ ᲡᲐᲖᲝᲒᲐᲓᲝᲔᲑᲐ
ნავთობის ტრანსპორტირებაზე "ტრანსნეფტი"
სს AK TRANSNEFT

ტექნოლოგიური
რეგულაციები

გამოკითხვის ჩატარების წესები
კოროზიული მდგომარეობა
მთავარი ნავთობსადენები

მოსკოვი 2003 წ

სს AK Transneft-ის მიერ შემუშავებული და დამტკიცებული რეგულაციები ადგენს ინდუსტრიის მასშტაბით სავალდებულო მოთხოვნებს მაგისტრალური ნავთობსადენის ტრანსპორტის სფეროში სამუშაოების ორგანიზებისა და შესრულებისთვის, ასევე სავალდებულო მოთხოვნებს ამ სამუშაოს შედეგების რეგისტრაციისთვის.

რეგულაციები (საწარმოს სტანდარტები) შემუშავებულია სს AK Transneft-ის სისტემაში საიმედოობის, სამრეწველო და ეკოლოგიური უსაფრთხოებამთავარი ნავთობსადენები, კომპანიის განყოფილებებსა და OJSC MN-ს შორის ურთიერთქმედების ერთგვაროვნების რეგულირება და დამყარება ძირითად საწარმოო საქმიანობაზე მუშაობისას, როგორც მათ შორის, ასევე კონტრაქტორებთან, სამთავრობო ზედამხედველობის ორგანოებთან, ასევე განაცხადის გაერთიანება და სავალდებულო. შესაბამისი ფედერალური და ინდუსტრიული სტანდარტების, წესებისა და სხვა მარეგულირებელი დოკუმენტების მოთხოვნების შესრულება.

გამოკითხვის ჩატარების წესები
კოროზიული მდგომარეობა
მთავარი ნავთობსადენები

1. წესების გამოყენების სფერო

1.1. ინსპექტირების წესები ვრცელდება მიწისქვეშა ნავთობსადენებზე, რომლებსაც აქვთ აქტიური კოროზიისგან დაცვის სისტემა და შესაბამისი საიზოლაციო საფარი.

1.2. წესების შემუშავებისას გამოყენებული იქნა შემდეგი მარეგულირებელი დოკუმენტები:

ძირითადი ფოლადის კონსტრუქციები. ზოგადი მოთხოვნები კოროზიისგან დაცვისთვის.

მთავარი ფოლადის მილსადენები. ზოგადი მოთხოვნები კოროზიისგან დაცვისთვის.

RD 153-39.4-039-99 "სტანდარტები მაგისტრალური მილსადენებისა და ნავთობსადენების უბნების ECP-ის დიზაინისთვის."

2. გამოკითხვის მიზნები

გამოკითხვის ძირითადი მიზნებია:

2.1. ნავთობსადენების კოროზიული მდგომარეობის შეფასება.

2.2. ანტიკოროზიული დაცვის მდგომარეობის შეფასება.

2.3. კოროზიის დაზიანების დროული გამოვლენა და აღმოფხვრა.

2.4. დაცვის ეფექტიანობის გაზრდის, ECP აღჭურვილობის მუშაობის ოპტიმიზაციის ღონისძიებების შემუშავება და განხორციელება.

3. ანტიკოროზიული ინსპექტირების სამუშაოების ორგანიზება

3.1. ყოვლისმომცველი ანტიკოროზიული ინსპექტირება უნდა ჩატარდეს ECP-ის საწარმოო ლაბორატორიებმა OJSC MN-ში ან სპეციალიზებულმა ორგანიზაციებმა, რომლებსაც აქვთ ნებართვა (ლიცენზია) გოსგორტეხნაძორისგან ამ სამუშაოს შესასრულებლად.

3.2. გამოკვლევა უნდა ჩატარდეს:

ახლად აშენებული ნავთობსადენების ელექტროქიმიური დაცვის სისტემის ამოქმედებიდან არაუგვიანეს 6 თვისა ანტიკოროზიული დაცვის ხარისხის სახელმწიფო სტანდარტებთან შესაბამისობის სერტიფიკატის სავალდებულო გაცემით;

მინიმუმ 5 წელიწადში ერთხელ ნავთობსადენებისთვის, რომლებიც გაყვანილია მაღალი კოროზიის საშიშროების მქონე ადგილებში;

10 წელიწადში ერთხელ მაინც სხვა სფეროებში.

ექსპლუატაციის დროს გამოვლენილია თუ არა მავნე ზემოქმედება ახლად აშენებული მიმდებარე და გადაკვეთის მიწისქვეშა საწარმოების ECP სისტემებიდან და ელექტრიფიცირებული რკინიგზებიდან, საგანგებო შემოწმება.

3.3. ნივთების შემოწმების სიხშირის შესაბამისად, OJSC MN უნდა შეიმუშაოს პროგრამა წინააღმდეგ კოროზიის შემოწმებამომდევნო 10 წლის განმავლობაში.

3.4. ყოველწლიურად, მომდევნო წლის 1 იანვრამდე, პროგრამის კორექტირება უნდა მოხდეს მიმდინარე წელს დასრულებული კვლევის სამუშაოების გათვალისწინებით.

3.5. კვლევა უნდა ჩატარდეს ECP საველე ლაბორატორიებისა და თანამედროვე საზომი მოწყობილობების გამოყენებით, როგორც შიდა, ასევე იმპორტირებული.

3.6. ინსპექტირების მეთოდოლოგია უნდა შეესაბამებოდეს RD „ინსტრუქციებს ძირითადი ნავთობსადენების კოროზიის მდგომარეობის ყოვლისმომცველი შემოწმებისთვის“.

3.7. მესამე პირ ორგანიზაციებთან ექსპერტიზაზე ხელშეკრულებები გაფორმებული უნდა იყოს მიმდინარე წლის 1 აპრილამდე.

3.8. ხელშეკრულების სავალდებულო დანართია „ნავთსადენების კოროზიის შემოწმების პროგრამა“, შედგენილი „ყოვლისმომცველი კოროზიის შემოწმების ინსტრუქციების“ საფუძველზე.MN მდგომარეობა“, გამოკვლეული ტერიტორიის კოროზიული მდგომარეობის მახასიათებლებისა და კოროზიის ფაქტორების გათვალისწინებით.

3.9. მესამე მხარის მიერ კოროზიის შემოწმების შედეგების გაცემის საბოლოო ვადა უნდა იყოს არაუგვიანეს მომდევნო წლის 1 აპრილისა. საინფორმაციო ანგარიში წინასწარი, უმნიშვნელოვანესი შედეგებით უნდა გაიცეს მიმდინარე წლის 1 ნოემბრამდე მომავალი წლის გეგმაში კაპიტალური ხარჯების საჭიროების დროულად ჩართვისთვის.

4. ყოვლისმომცველი კვლევის შემადგენლობა

4.1. ნავთობსადენის მარშრუტის გასწვრივ კოროზიის საშიშროების ანალიზი ტარდება ნიადაგების კოროზიის საშიშროების შესახებ მონაცემების საფუძველზე, მათ შორის მიკრობიოლოგიური, მაწანწალა დინების არსებობა და ბუნება და დიდი ხნის განმავლობაში დაუცველი ტერიტორიების არსებობა.

4.2. ნავთობსადენის შემოწმებული მონაკვეთის ანტიკოროზიული დაცვის სამუშაო პირობების სტატისტიკური მონაცემების შეგროვება და ანალიზი ყოვლისმომცველი კვლევის წინა პერიოდის განმავლობაში: ECP საშუალებების ტექნოლოგიური მახასიათებლები, ინფორმაცია ელექტროქიმიური დაცვის საშუალებების მუშაობის შესახებ. გასული პერიოდიოპერაცია, ინფორმაცია იზოლაციის მდგომარეობის შესახებ.

4.3. ელექტრო სამუშაოების კომპლექსის შესრულება:

დეფექტების ლოკალიზაციით და საიზოლაციო საფარის გარდამავალი გამძლეობის შეფასებით პოტენციური გრადიენტის მეთოდით, დისტანციური ელექტროდის მეთოდით და სხვა მეთოდებით;

დამცავი პოტენციალის სიგრძის გაზომვით, ხოლო მაწანწალა დინების უბნებში - სიგრძით და დროით;

ნიადაგის კოროზიის მახასიათებლების გაზომვით - ნიადაგის წინაღობა, ნიადაგის პოლარიზაციის მახასიათებლები.

4.4. კვლევის მონაცემების დამუშავებისა და ანალიზის საფუძველზე კოროზიისგან საშიშ უბნების იდენტიფიცირება.

4.5. ნავთობსადენის გახსნა კოროზიისგან საშიშ ადგილებში ინსპექტირების პროცესში, ორმოების ანგარიშების შედგენით, საიზოლაციო დეფექტების და კოროზიის დაზიანების აღმოფხვრა ოპერატიული სამსახურების მიერ.

4.6. ნავთობსადენის კოროზიის უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად გაანგარიშებისა და ანალიტიკური პრობლემების გადაჭრა:

4.6.1. საიზოლაციო მდგომარეობის შეფასება, მათ შორის:

დროთა განმავლობაში მისი ფიზიკური და ქიმიური თვისებების ცვლილებების პროგნოზირება;

ნარჩენი იზოლაციის სიცოცხლის შეფასება;

საიზოლაციო უბნების შეკეთების ოპტიმალური პერიოდისა და რიგის განსაზღვრა.

4.6.2. ECP აღჭურვილობის ტექნიკური მდგომარეობის განსაზღვრა:

სამონტაჟო პარამეტრების შესაბამისობა მარეგულირებელ დოკუმენტებთან;

ECP სამონტაჟო ელემენტების ტექნიკური მდგომარეობა;

ECP ინსტალაციების პარამეტრების ცვლილებების პროგნოზირება დროთა განმავლობაში;

ECP აღჭურვილობის ექსპლუატაციისა და შეკეთების დროის ოპტიმიზაციის ღონისძიებების შემუშავება.

4.6.3. ნავთობსადენის კოროზიული მდგომარეობის შეფასება.

4.7. კვლევის შესახებ ანგარიშის შედგენა ნავთობსადენების ყოვლისმომცველი დაცვის გაუმჯობესების რეკომენდაციების გაცემით.

4.8. საჭიროების შემთხვევაში, კვლევის რეკომენდაციების საფუძველზე ECP ობიექტების შეკეთებისა და რეკონსტრუქციის პროექტის შემუშავება.

4.9. კვლევის შედეგები წარმოდგენილი უნდა იყოს ქაღალდზე და მაგნიტურ მედიაზე.

4.10. ანგარიშის მიღების შემდეგ, OJSC MN-ის ECP სერვისმა უნდა გამოიყენოს კვლევის შედეგები ანტიკოროზიული დაცვის მდგომარეობის შესახებ ოპერატიული და საარქივო მონაცემთა ბაზის შესავსებად.

5. გამოკითხვის მეთოდის ძირითადი დებულებები

5.1. ნავთობსადენის მარშრუტის გასწვრივ კოროზიის საშიშროების ანალიზი

5.1.2. ნავთობსადენის მარშრუტის გასწვრივ კოროზიის საშიშროების შეფასება ხორციელდება იმ უბნების იდენტიფიცირების მიზნით, რომლებიც საჭიროებენ პრიორიტეტულ შემოწმებას ელექტრომეტრული სამუშაოების გაფართოებული სიით.

5.1.3. კოროზიის საშიშროების შეფასება არ ტარდება იმ შემთხვევებში, როდესაც ადრე იყო გამოვლენილი კოროზიისთვის საშიში უბნები.

5.1.4. ნიადაგის ელექტრული წინაღობა იზომება ოთხ ელექტროდის ვენერის სქემის გამოყენებით.

5.1.5. ბიოლოგიური კოროზიისგან გამოწვეული კოროზიის საშიშროება განისაზღვრება ნიადაგების მიკრობიოლოგიური ანალიზის გამოყენებით არსებული მეთოდების გამოყენებით.

5.1.6. კოროზიის საშიშროება მაწანწალა დენებისაგან გამოითვლება ფორმულების გამოყენებით, ელექტრიფიცირებულ რკინიგზას შორის მანძილის გათვალისწინებით. და ნავთობსადენი, მანძილი წევის ქვესადგურებს შორის და რკინიგზის დენის ტიპი (პირდაპირი, მონაცვლეობით).

5.1.7. მთლიანი კოროზიის საშიშროება გამოითვლება პუნქტებში მითითებული მნიშვნელობების გათვალისწინებით. - . კოროზიის საშიშროების შეფასების შედეგების საფუძველზე განისაზღვრება ნავთობსადენის მონაკვეთების შემოწმების პრიორიტეტი და ფარგლები.

5.2. წინა პერიოდის ანტიკოროზიული დაცვის საოპერაციო პირობების მონაცემების ანალიზი.

5.2.1. ანალიზის მიზანი:

ნავთობსადენის კოროზიის თვალსაზრისით სახიფათო მონაკვეთების იდენტიფიცირება;

იზოლაციის წინააღმდეგობის ინტეგრალური შეფასება განყოფილების მიხედვით ექსპლუატაციის მთელი პერიოდის განმავლობაში.

5.2.2. ანალიზისთვის აუცილებელია მონაცემების შეჯამება:

წარდგენილი გათხრების ანგარიშების მიხედვით ორმოებში ნავთობსადენის შემოწმების შედეგების საფუძველზე;

ხაზში ხარვეზების გამოვლენისთვის;

ნავთობსადენების კოროზიული ჩავარდნების შესახებ;

ECP დანადგარების დამცავი პოტენციალისა და მუშაობის რეჟიმების ადრე ჩატარებული გაზომვების საფუძველზე.

5.2.3. ტერიტორიები, რომლებსაც ჰქონდათ კოროზიის დაზიანება ექვემდებარება დეტალურ შესწავლას. კოროზიის ყველა დაზიანება უნდა შევადაროთ კოროზიის საშიშროების შეფასებას, რომელიც განსაზღვრულია შემოწმების პირველ ეტაპზე.

5.2.4. საიზოლაციო მდგომარეობის რეტროსპექტული შეფასება ხორციელდება ECP დანადგარების საოპერაციო მონაცემებისა და პოტენციური სხვაობის განაწილების საფუძველზე გამოთვლილი საიზოლაციო წინააღმდეგობის საფუძველზე მილსადენის გასწვრივ.

5.3. ელექტრო სამუშაოების ჩატარება

5.3.1. საიზოლაციოში დეფექტური ადგილების ძებნა ხორციელდება ერთ-ერთი შემდეგი მეთოდით:

დისტანციური ელექტროდი;

DC ძაბვის გრადიენტი;

გრძივი გრადიენტი;

განივი გრადიენტი.

5.3.2. სიგრძის გასწვრივ დამცავი პოტენციალის გაზომვა განისაზღვრება პოლარიზაციის პოტენციალით.

5.3.3. პოლარიზაციის პოტენციალის გაზომვა ხდება მეთოდების გამოყენებით სამეცნიერო და ტექნიკური დოკუმენტაციის შესაბამისად.

5.3.4. დამცავი პოტენციალის უწყვეტი გაზომვები შეიძლება განხორციელდეს შემდეგნაირად:

გარე ელექტროდის მეთოდი;

ინტენსიური გაზომვების მეთოდით ECP აღჭურვილობის გამორთვის გამოყენებით.

5.3.5. გაზომვების საფუძველზე შედგენილია ნავთობსადენის გასწვრივ დამცავი პოტენციალის განაწილების გრაფიკი.

5.4. დიზაინის პრობლემების გადაჭრა კოროზიის უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად

5.4.1. იზოლაციის ამჟამინდელი მდგომარეობის შეფასებისას და მის პარამეტრებში ცვლილებების პროგნოზირებისას, წყდება შემდეგი ამოცანები:

ისინი აძლევენ ინტეგრალურ შეფასებას მისი პირდაპირი დენის წინააღმდეგობის საფუძველზე;

იზოლაციის ფიზიკური და ქიმიური თვისებების განსაზღვრა;

გამოთვალეთ ნარჩენი იზოლაციის სიცოცხლე;

განსაზღვრეთ ნავთობსადენის ხელახალი იზოლაციის ოპტიმალური პერიოდი.

5.4.2. ECP ხელსაწყოების პარამეტრების განსაზღვრა და დროთა განმავლობაში მის პარამეტრებში ცვლილებების პროგნოზირება.

გამოთვლები ხდება საწყისი მონაცემების საფუძველზე:

კათოდური და დამცავი დანადგარების ელექტრული პარამეტრები;

ECP აღჭურვილობის სერტიფიცირებული მახასიათებლები;

ანოდური დამიწების სტრუქტურული და ელექტრული პარამეტრები;

მონაცემები ECP ინსტალაციების პერიოდული მონიტორინგიდან.

5.4.3. ECP დანადგარების ელემენტების ნარჩენი სიცოცხლე შეფასებულია:

ინსტალაციისთვის კათოდური დაცვა:

ანოდის დამიწება;

კათოდური გადამყვანი;

სადრენაჟო ხაზი;

დამცავი დამიწება.

დრენაჟის დამცავი დანადგარებისთვის:

დრენაჟი;

სადრენაჟო ხაზი;

სარბენი დამონტაჟებისთვის - დამცავი.

5.4.4. ნავთობსადენის ECP-ის მდგომარეობის ყოვლისმომცველი შეფასება ხორციელდება შემდეგი კრიტერიუმების შესაბამისად:

ზოგადი უსაფრთხოება;

მილსადენის უსაფრთხოება მის სიგრძეზე;

მილსადენის უსაფრთხოება დროთა განმავლობაში.

5.5. ნავთობსადენის კოროზიული მდგომარეობის შეფასება ხორციელდება ნავთობსადენების კოროზიის თვალსაზრისით ყველაზე საშიში მონაკვეთების გამოსავლენად.

5.5.1. შეფასება ხდება კვლევის ყველა მონაცემისა და კოროზიის დაზიანების არსებობის შესახებ მონაცემების შეჯამებით. შემაჯამებელი მონაცემები კოროზიის მდგომარეობის შესახებ შეიტანება ანტიკოროზიული შემოწმების ნორმატიული და ტექნიკური დოკუმენტაციით განსაზღვრულ ფორმაში.

5.5.2. კოროზიის საშიშროება განისაზღვრება ქულების ჯამით, რომლებიც აფასებენ სხვადასხვა კოროზიის ფაქტორების გავლენას.

5.6.2. საიზოლაციო საფარის მდგომარეობის შესახებ მონაცემების ანალიზისა და იზოლაციის ნარჩენი სიცოცხლის გათვლების საფუძველზე უნდა გამოიყოს იზოლაციის შეკეთების არეები და დრო.

5.6.3. ECP ობიექტების ფუნქციონირების მონაცემებზე და ნარჩენი სიცოცხლისა და ოპტიმიზაციის ტექნიკურ და ეკონომიკურ გამოთვლებზე დაყრდნობით, უნდა განისაზღვროს ზომები ECP სისტემის გასაუმჯობესებლად, რათა უზრუნველყოს საჭირო დაცვა ხანგრძლივობისა და დროის თვალსაზრისით.

-- [ Გვერდი 1 ] --

UDC 622.691.4.620.193/.197

როგორც ხელნაწერი

ასკაროვი გერმანი რობერტოვიჩი

არასტაბილურობის ზემოქმედების შეფასება

ტემპერატურის რეჟიმი კოროზიისთვის

დიდი დიამეტრის გაზსადენების მდგომარეობა

სპეციალობა 25.00.19 ნავთობისა და გაზსადენების, ბაზებისა და საწყობების მშენებლობა და ექსპლუატაცია, დისერტაცია ტექნიკურ მეცნიერებათა კანდიდატის ხარისხის მისაღებად.

სამეცნიერო ხელმძღვანელიტექნიკურ მეცნიერებათა დოქტორი, პროფესორი ჰარის ნინა ალექსანდროვნა უფა

შესავალი ... ……………………………………………………………. 1.1 კოროზიის პროცესების მოკლე აღწერა მილსადენის ტრანსპორტირებაში…………………………………………………………………………………………………… 1.1.1 ტიპიური კოროზიის დეფექტები ფოლადის მილზე……………………. 1.2 საიზოლაციო საფარის დამცავი თვისებების დარღვევა………………….. 1.3 ნიადაგების კოროზიული აგრესიულობა………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… გაზსადენის გარე 1. ზედაპირი…………………………………………………………………………………… 1.4.1 გაზსადენის გარე ზედაპირზე მაკროკოროზიული ელემენტების წარმოქმნის პირობები……………………………………………………………………………………… …. 1.4.2 მილსადენის მიმდებარე ნიადაგის ელექტრული წინააღმდეგობის ცვლილება, როდესაც ტენიანობა მოძრაობს კოროზიულ ნიადაგის ფენაში…. 1.5 ტემპერატურისა და ტემპერატურის რყევების გავლენა გაზსადენის კოროზიულ მდგომარეობაზე……………………………………………………………………. 1.6 გაზსადენების დიაგნოსტიკა შიდა ხელსაწყოების გამოყენებით…. 1.7 კოროზიის პროცესების პროგნოზირების მოდელები………………… დასკვნები თავის 1-ში ტენიანობის და ტემპერატურის იმპულსური ეფექტის შეფასება 2-ზე.

გაზსადენის მიმდებარე ნიადაგების კოროზიული აქტივობა…………………… 2.1 ფიზიკური მოდელირება და კონტროლის პარამეტრების შერჩევა……………… 2.2 ექსპერიმენტული დაყენების მოკლე აღწერა………………………………….. 2.3 ექსპერიმენტული შედეგები და ნიადაგების კოროზიული აქტივობის გაზრდის ეფექტი იმპულსური ტემპერატურის გავლენის ქვეშ……………………………… 2.4 ტემპერატურის მერყეობის სიხშირისა და თერმული პარამეტრების გავლენის შესწავლა ნიადაგების კოროზიულ აქტივობაზე………… ……………………… კოროზიის სიჩქარის დამოკიდებულება საშუალო ტემპერატურა 2-ზე.

არასტაბილური სითბოს გაცვლა…………………………………………………………. დასკვნები მე-2 თავის შესახებ…………………………………………………………………………………… 3. გაზსადენის კოროზიული მდგომარეობის პროგნოზი მილსადენში არსებული ხარვეზების გამოვლენის მონაცემების საფუძველზე……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………. 3.2 გაზსადენის მონაკვეთის კოროზიული მდგომარეობის ანალიზი დეფექტების აღმოჩენის მონაცემების საფუძველზე…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………… 3.2.2 VTD შედეგების ანალიზი……………………………………………………………… 3.3 კოროზიის კერების ფორმირება და განვითარების სიჩქარე მილსადენებზე ფირის იზოლაციით………………………………………………………………. 3.4 მილის დეფექტების კოროზიის პროგნოზირება დიდი დიამეტრი………………. მე-3 თავის დასკვნები…………………………………………………………………… 4. გაზსადენის მონაკვეთების რანჟირების მეთოდის შემუშავება სარემონტო სამუშაოებისთვის ამოღების საშიშროების ხარისხის მიხედვით……………………………………………….. 4.1. გაზსადენის მონაკვეთების რანჟირების მეთოდოლოგია საფრთხის ხარისხის მიხედვით... 4.1.1 გაზსადენების VTD საშიშროების ხარისხის მიხედვით......... 4.1.2 გაზსადენის ამოსაღები მონაკვეთების განსაზღვრის ინტეგრალური ინდიკატორების დაზუსტება რემონტისთვის ..................................................... ………………………. 4.2 საიზოლაციო საფარისა და ECP საშუალებების ყოვლისმომცველი დიაგნოსტიკა……… 4.2.1 მილსადენების კოროზიის დაზიანების საშიშროების ფაქტორები………. 4.2.2 კოროზიის აქტივობის რთული ინდიკატორის გამოთვლის მაგალითი….. 4.3 დიდი დიამეტრის გაზსადენებზე ტემპერატურის რყევების გათვალისწინებით………….. 4.4 მთლიანი ინტეგრალური მაჩვენებელი………………………………………… …………………………. 4.4.1 მთლიანი ინტეგრალური ინდიკატორის გამოთვლის მაგალითი…………………. 4.5 განვითარების ეფექტურობა………………………………………………………

შესავალი

შესაბამისობასამუშაოები სს გაზპრომის სისტემაში მომუშავე პირთა საერთო სიგრძე

მიწისქვეშა მაგისტრალური გაზსადენები დაახლოებით 164,7 ათასი კილომეტრია.

გაზსადენების მშენებლობის ძირითადი სტრუქტურული მასალა ამჟამად არის ფოლადი, რომელსაც აქვს კარგი სიძლიერის თვისებები, მაგრამ დაბალი კოროზიის წინააღმდეგობა გარემო პირობებში - ნიადაგი, რომელიც, ფორების სივრცეში ტენიანობის არსებობისას, არის კოროზიული გარემო.

მაგისტრალური გაზსადენების ექსპლუატაციის 30 ან მეტი წლის შემდეგ, საიზოლაციო საფარი ბერდება და წყვეტს დამცავი ფუნქციების შესრულებას, რის შედეგადაც მიწისქვეშა გაზსადენების კოროზიული მდგომარეობა მნიშვნელოვნად უარესდება.

მაგისტრალური გაზსადენების კოროზიული მდგომარეობის დასადგენად, ამჟამად გამოიყენება დეფექტების in-line გამოვლენა (IPT), რომელიც ზუსტად განსაზღვრავს კოროზიის დაზიანების ადგილსა და ბუნებას, რაც შესაძლებელს ხდის მათი ფორმირებისა და განვითარების მონიტორინგი და პროგნოზირება.

მიწისქვეშა წყლების არსებობა (ნიადაგის ელექტროლიტი) მნიშვნელოვან როლს ასრულებს კოროზიის პროცესების განვითარებაში და უნდა აღინიშნოს, რომ კოროზიის მაჩვენებელი უფრო მეტად იზრდება არა მუდმივად მორწყულ ან მშრალ ნიადაგში, არამედ პერიოდული ტენიანობის ნიადაგში.

გაზსადენის ტემპერატურის პულსური ცვლილებები და ტენიანობის რყევები კოროზიულ ნიადაგში. თუმცა, იმპულსური ტემპერატურის ზემოქმედების რაოდენობრივი პარამეტრები კოროზიის პროცესების გააქტიურებაზე დადგენილი არ არის.

მაგისტრალური გაზსადენების მარშრუტი იმპულსური თერმული გავლენის ქვეშ და მილსადენების კოროზიული მდგომარეობის პროგნოზი აქტუალურია გაზის ტრანსპორტირების ინდუსტრიისთვის.

მაგისტრალური გაზსადენების მონაკვეთების კოროზიული მდგომარეობის განსაზღვრის მეთოდების შემუშავება და დახვეწა რემონტისთვის მათი დროული მოხსნისთვის.

ძირითადი დავალებები:

1 მაგისტრალური გაზსადენის ირგვლივ ნიადაგის ელექტრული წინაღობის ცვლილებების დადგენა და მილსადენის ტრანსპორტირების კოროზიული პროცესების თავისებურებების ანალიზი.

2 გამოტუმბული აირის და ტენიანობის იმპულსური თერმული ზემოქმედების გავლენის ლაბორატორიულ პირობებში მიწისქვეშა გაზსადენის მიმდებარე ნიადაგის კოროზიულ მოქმედებაზე.

3 მაგისტრალურ გაზსადენზე კოროზიის დეფექტების წარმოქმნისა და განვითარების შესწავლა და მისი კოროზიის მდგომარეობის პროგნოზი მილსადენში არსებული ხარვეზების გამოვლენის მონაცემების საფუძველზე.

მაგისტრალური გაზსადენების მონაკვეთების რეიტინგის მეთოდოლოგიის შემუშავება, მათი კოროზიული მდგომარეობის პროგნოზის საფუძველზე, სარემონტო სამუშაოების გასატანად.

სამეცნიერო სიახლე 1 ნიადაგის ელექტრული წინაღობის ცვლილება განისაზღვრა და გამოსახული იყო ტენიანობის მიხედვით დიდი დიამეტრის მიწისქვეშა გაზსადენის პერიმეტრზე.

2 ექსპერიმენტულად დადასტურდა კოროზიული პროცესების გააქტიურების ფაქტი ტუმბოს გაზის ტემპერატურის პულსური ცვლილებით სტაბილურ ტემპერატურულ ზემოქმედებასთან შედარებით და დადასტურებულია ტემპერატურული დიაპაზონი, რომელშიც კოროზიის მაქსიმალური სიჩქარე ვითარდება არასტაბილური (პულსის) ტემპერატურის გავლენის ქვეშ. განსაზღვრული.

3 განისაზღვრა ფუნქციური ურთიერთობა მაგისტრალურ გაზსადენებზე კოროზიული დეფექტების წარმოქმნისა და განვითარების პროგნოზირებისთვის.

პრაქტიკული ღირებულებასამუშაო ჩატარებული კვლევის საფუძველზე, საწარმოს სტანდარტი RD 3-M-00154358-39-821-08 „შპს „გაზპრომ ტრანსგაზ უფას“ გაზსადენების რეიტინგის მეთოდოლოგია მილსადენში არსებული ხარვეზების გამოვლენის შედეგების საფუძველზე მათი სარემონტო მოცილებისთვის“. შემუშავდა, რომლის მიხედვითაც, ამწე სადგურებს შორის მაგისტრალური გაზსადენების მონაკვეთების რანჟირება ხორციელდება ერთეულების შესაკეთებლად მათი ამოღების თანმიმდევრობის დასადგენად.

Კვლევის მეთოდებინაშრომში დასმული პრობლემები გადაწყდა მსგავსების თეორიის გამოყენებით მიწისქვეშა გაზსადენის სითბოს და მასის გადაცემის პირობების მოდელირებით გარემომცველ ნიადაგთან.

დიაგნოსტიკური სამუშაოს შედეგები დამუშავდა ყველაზე მცირე კვადრატების მეთოდით კორელაციური ანალიზით. გამოთვლები განხორციელდა StatGrapfics Plus 5.1 აპლიკაციის პაკეტის გამოყენებით.

წარდგენილია თავდაცვისთვის:

მაგისტრალური გაზსადენის პერიმეტრზე ტენიანობის მიხედვით ნიადაგის ელექტრული წინაღობის ცვლილების შესწავლის შედეგები;

ფოლადის მილსადენზე კოროზიის პროცესების გააქტიურებაზე პულსირებული თერმული ეფექტების ლაბორატორიული კვლევების შედეგები;

- მაგისტრალური გაზსადენების მონაკვეთების რეიტინგის მეთოდი მათი სარემონტო სამუშაოებისთვის.

ძირითადი შედეგებისადისერტაციო ნაშრომი გამოქვეყნდა 30 სამეცნიერო ნაშრომში, საიდანაც ოთხი სტატია გამოქვეყნდა წამყვან რეფერირებად სამეცნიერო ჟურნალებში, რომლებიც რეკომენდირებულია რუსეთის ფედერაციის განათლებისა და მეცნიერების სამინისტროს უმაღლესი საატესტაციო კომისიის მიერ.

სტრუქტურა და სამუშაოს მოცულობასადისერტაციო ნაშრომი შედგება შესავალი, ოთხი თავი, ძირითადი დასკვნები, დანართები, გამოყენებული ლიტერატურის ბიბლიოგრაფიული ნუსხა, 141 სათაურის ჩათვლით, წარმოდგენილია 146 გვერდზე საბეჭდი ტექსტით, შეიცავს 29 ფიგურას და 28 ცხრილს.

სამუშაოს დამტკიცებადისერტაციის ძირითადი მასალები წარმოდგენილი იყო:

OJSC Gazprom-ის სამეცნიერო და ტექნიკური საბჭო „OJSC Gazprom-ის მაგისტრალურ გაზსადენებზე საიზოლაციო საფარის და მილების დეფექტური მონაკვეთების, მათ შორის SCC დეფექტების შესაკეთებლად ტექნოლოგიების, აღჭურვილობისა და მასალების შემუშავება და დანერგვა, უხტა, 2003 წ.;

- OJSC Gazprom-ის ახალგაზრდა სპეციალისტების სამეცნიერო და ტექნიკური კონფერენცია

„ახალი ტექნოლოგიები გაზის ინდუსტრიის განვითარებაში“, სამარა, 2003;

სამეცნიერო და პრაქტიკული კონფერენცია „ნახშირწყალბადებისთვის მილსადენის სატრანსპორტო საშუალებების საიმედოობისა და უსაფრთხოების უზრუნველყოფის პრობლემები და მეთოდები“, სახელმწიფო უნიტარული საწარმო IPTER, უფა, 2004 წ.;

საერთაშორისო სამეცნიერო და ტექნიკური კონფერენცია სინერგეტიკა II”, USNTU, Ufa, 2004;

მე-2 საერთაშორისო სამეცნიერო და ტექნიკური კონფერენცია „ნოვოსელოვსკის კითხვა“, USNTU, Ufa, 2004;

ახალგაზრდა მენეჯერებისა და დარგის სპეციალისტების სამეცნიერო და ტექნიკური კონფერენცია ქ თანამედროვე პირობები“, სამარა, 2005;

მილსადენის ტრანსპორტი“, USNTU, Ufa, 2005, 2006, 2012;

გაზპრომის ახალგაზრდა მეცნიერთა და სპეციალისტთა სამეცნიერო და პრაქტიკული კონფერენცია „გაზპრომის ახალგაზრდა მეცნიერთა და სპეციალისტთა ინოვაციური პოტენციალი“, მოსკოვი, 2006 წ.;

კონფერენცია საუკეთესო ახალგაზრდული სამეცნიერო და ტექნიკური განვითარების შესახებ საწვავის და ენერგეტიკული კომპლექსის პრობლემებზე "TEK-2006", მოსკოვი, 2006;

- საწვავის და ენერგიის საერთაშორისო ასოციაციის (IFEA) კონფერენცია, მოსკოვი, 2006 წ.

საერთაშორისო სამეცნიერო და პრაქტიკული კონფერენცია ყაზახეთის ნავთობისა და გაზის კომპლექსის პრობლემებზე“, აქტაუ, 2011 წ.

გაზსადენების კოროზიული მდგომარეობა თეორიულ და ექსპერიმენტულ კვლევებში შემუშავდა მილსადენის ტრანსპორტირების პრობლემებში უშუალოდ ჩართული მეცნიერების მიერ: A.B. აინბინდერი, მ.ზ. ასადულინა, ვ.ლ. ბერეზინა, პ.პ. ბოროდავკინა, ა.გ. გარეევა, ნ.ა. ჰარისი, ა.გ. გუმეროვა, კ.მ. გუმეროვა, ი.გ.

ისმაგილოვა, რ.მ. ზარიპოვა ს.ვ. კარპოვა, მ.ი. კოროლევა, გ.ე. კორობკოვა, ვ.ვ.

კუზნეცოვა, ფ.მ. მუსტაფინა, ნ.ხ. ჰალიევა, ვ.ვ. ხარიონოვსკი და სხვები.

ამრიგად, ლითონების მიწისქვეშა კოროზია ელექტროქიმიური და ბიოლოგიური კოროზიის ერთ-ერთი ყველაზე რთული სახეობაა.

მარეგულირებელი დოკუმენტების მიხედვით, არსებობს ლითონის კოროზიის შეფასების სხვადასხვა ინდიკატორი (ლითონის მასის დაკარგვა გარკვეული დროის განმავლობაში, მილის კედლის სისქის შემცირება, ჭურვის ზრდის ტემპი და ა.შ.). ეს მნიშვნელობები არის ლითონების წინააღმდეგობის ინდიკატორი კოროზიის მიმართ გარკვეული ტიპის ნიადაგში.

1.1.1 დამახასიათებელი კოროზიული დეფექტები ფოლადის მილზე ნაშრომში განხილულია VTD-ის მიერ გამოვლენილი კოროზიული დეფექტები და მათი გამოვლინების თავისებურებები, რომლებიც დაკავშირებულია საიზოლაციო საფარის მდგომარეობასთან.

ოპერაციული გამოცდილება აჩვენებს, რომ დაზიანება ფართო დახურვის წყლულების სახით (ზოგადი კოროზია) ვითარდება ფირის საიზოლაციო პილინგის ზონებში, რომლებიც ექვემდებარება პერიოდულ დატენიანებას მიწისქვეშა წყლებით.

ფირის საიზოლაციო პილინგის ზონების კათოდური დაცვა გართულებულია, ერთი მხრივ, დიელექტრიკული ეკრანით პოლიეთილენის ფირის სახით, ხოლო მეორეს მხრივ, არასტაბილური ელექტროლიტური პარამეტრებით, რომლებიც აფერხებენ კათოდური პოლარიზებული დენის გავლას უფსკრულიდან. წყლულების ან ბზარების კოლონიების დაწყებისა და განვითარების ზონაში. შედეგად, საკმაოდ ხშირად ფირის ქვეშ კოროზიის განვითარება შეინიშნება გადაჯაჭვული ღრუების ჯაჭვის სახით, რომლის გეომეტრია მიჰყვება ელექტროლიტის მოძრაობის გზას იზოლაციის ქვეშ.

საყოველთაოდ ცნობილი ფაქტია, რომ წყალში ჩაღრმავებულ ნიადაგებში 10-15 წლის მუშაობის შემდეგ ბიტუმ-რეზინის იზოლაცია კარგავს ადჰეზიას ლითონის ზედაპირზე.

თუმცა, კოროზია ბიტუმის იზოლაციის ქვეშ ხშირ შემთხვევაში არ ვითარდება. ის ვითარდება მხოლოდ იმ შემთხვევებში, როდესაც კათოდური დაცვა კარგად არ მუშაობს ან აკლია. დამცავი ეფექტი მიიღწევა გაზსადენის გრძელვადიანი ექსპლუატაციის დროს იონური განივი გამტარობის ბიტუმის იზოლაციის წარმოქმნის გამო. ამის პირდაპირი მტკიცებულებაა ბიტუმის საფარის ფენის ქვეშ ნიადაგის ელექტროლიტის pH-ის ცვლილება 10-12 ერთეულამდე ჟანგბადის დეპოლარიზაციით რეაქციის შედეგად.

დაზიანების ოდენობით მნიშვნელოვანი ადგილი უკავია წყლულოვან ლოკალურ კოროზიას ცალკეული ღრუების სახით, რომელიც აღწევს 23-40%-ს. საერთო რაოდენობადაზიანება. შეიძლება ითქვას, რომ სხვა თანაბარ პირობებში, ადგილობრივი კოროზიის დაზიანების სიღრმე განუყოფლად აფასებს კათოდური დაცვის ეფექტურობას ხვრელების საიზოლაციო დეფექტების დროს.

1.2 საიზოლაციო საფარის დამცავი თვისებების დარღვევა დამცავი საფარის ძირითადი მოთხოვნაა მილსადენის კოროზიისგან დაცვის საიმედოობა მთელი მომსახურების ვადის განმავლობაში.

ფართოდ გამოყენებული საიზოლაციო მასალები შეიძლება დაიყოს ორ დიდ ჯგუფად:

პოლიმერი, მათ შორის საიზოლაციო ლენტები, წნეხილი და შესხურებული პოლიეთილენის, ეპოქსიდური და პოლიურეთანის მასალები;

-ბიტუმის მასტიკები შესაფუთი მასალებით, კომბინირებული მასტიკის საფარით.

გასული საუკუნის 60-იანი წლებიდან პოლიმერული საიზოლაციო ლენტები ფართოდ გამოიყენება მილსადენების იზოლაციისთვის მათი მშენებლობისა და შეკეთების დროს. თანახმად, ყველა აშენებული მილსადენების 74% იზოლირებულია პოლიმერული ლენტებით. პოლიმერული საიზოლაციო ლენტებისაგან დამზადებული საფარები არის მრავალშრიანი სისტემები, რომლებიც შედგება საბაზისო ფირის, წებოვანი ფენისა და წებოვანი პრაიმერის (პრაიმერის) ფენისგან. ეს დამცავი მასალები მხოლოდ დიფუზიური ბარიერია, რომელიც ხელს უშლის კოროზიული გარემოს შეღწევას მილსადენის ლითონის ზედაპირზე და, შესაბამისად, მათი მომსახურების ვადა შეზღუდულია.

გარდა ამისა, ფილმის საფარის უარყოფითი მხარეა:

- ადჰეზიის არასტაბილურობა;

- საფარის სისუსტე;

- შედარებით მაღალი ღირებულება.

ადჰეზიის არასტაბილურობა და, შედეგად, საფარის სისუსტე ასოცირდება წებოვანი ფენის უმნიშვნელო სისქესთან.

წებოვანი ფირის მასალების წებოვანი ბაზა არის ბუტილის რეზინის ხსნარი ორგანულ გამხსნელებში გარკვეული დანამატებით. ამასთან დაკავშირებით, წებოვანი ფენის დაბერება ხდება ბევრად უფრო სწრაფად, ვიდრე პოლიმერული ბაზა.

როდესაც იზოლაციის შესრულების მახასიათებლები მცირდება საწყისი მნიშვნელობების 50%-მდე, საფარის, როგორც ანტიკოროზიული ბარიერის ეფექტურობა მკვეთრად მცირდება.

კვლევის შედეგები აჩვენებს, რომ კანადაში გაზსადენების ყველა ჩავარდნის 73% გამოწვეულია სტრესული კოროზიით, რომელიც ხდება პოლიეთილენის ფირის საფარის ქვეშ. დადგენილია, რომ ხუთჯერ მეტი სტრეს-კოროზიული ბზარები წარმოიქმნება ერთშრიანი პოლიეთილენის საფარის ქვეშ, ვიდრე ბიტუმიანი საფარის ქვეშ. ორფენიანი ფირის საფარის ქვეშ, სტრეს-კოროზიული ბზარების კოლონიების რაოდენობა მილის მეტრზე ცხრაჯერ მეტია, ვიდრე ბიტუმზე დაფუძნებული საფარით.

პოლიმერული საიზოლაციო ფირების მომსახურების ვადა 7-15 წელია.

პოლიმერული საიზოლაციო ლენტების გამოყენების შეზღუდვა და ზოგიერთ შემთხვევაში გამორიცხვა GOST R 51164-ის შესაბამისად დაკავშირებულია მათ ხანმოკლე მომსახურების ვადასთან.

მაგისტრალური გაზსადენების ხელახალი იზოლაციის გამოცდილებიდან გამომდინარე, დადგენილია, რომ ქარხნული საიზოლაციო საფარის მქონე უბნებში არ გამოვლენილა SCC დეფექტები ან კოროზია.

ყველაზე ფართოდ გამოყენებული ანტიკოროზიული საფარის შესრულების მახასიათებლების გათვალისწინება საშუალებას გვაძლევს დავასკვნათ, რომ მათ არ გააჩნიათ თვისებები, რომლებიც სრულად დააკმაყოფილებს საიზოლაციო მასალების მოთხოვნებს, რომლებიც იცავს მილსადენებს ნიადაგის კოროზიისგან:

- ლითონებზე გადაბმა;

- მექანიკური სიმტკიცე;

ქიმიური წინააღმდეგობა კოროზიული აგენტების მიმართ - ჟანგბადი, მარილების წყალხსნარები, მჟავები და ფუძეები და ა.შ.

აღნიშნული პარამეტრები განსაზღვრავს ანტიკოროზიული მასალის უნარს გაუძლოს გაზსადენების კოროზიას და სტრესის კოროზიას.

გაზსადენებზე საიზოლაციო საფარის დამცავი თვისებების დარღვევა, მარშრუტის გასწვრივ გამოყენებული ფირის საიზოლაციო საფარით, ხდება მრავალი მიზეზის გამო, რაც გავლენას ახდენს დამცავი თვისებების ხარისხზე, როგორც ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად, ასევე კომბინაციაში. მოდით განვიხილოთ ფილმის საიზოლაციო საფარზე ზემოქმედების მიზეზები.

ნიადაგის ვერტიკალური წნევა გაზსადენზე.

იმის გამო, რომ ნიადაგის წნევა არათანაბრად ნაწილდება მილის პერიმეტრის გასწვრივ, ყველაზე პრობლემური ზონები დელამინაციის წარმოქმნისა და საიზოლაციო საფარის გოფრირების წარმოქმნისთვის ხდება 3-5 საათსა და 7-9 o პოზიციებზე. "საათი გაზის ნაკადის გასწვრივ, მილსადენის პერიმეტრის პირობითი დაყოფით სექტორებად (ზედა გენერატრიქსი 0 საათი, ქვედა 6 საათი). ეს გამოწვეულია იმით, რომ მილის ზედა ნახევრის საიზოლაციო საფარი განიცდის ნიადაგის უდიდეს და შედარებით ერთგვაროვან წნევას, რაც ჭიმავს ფირის საფარს და ხელს უშლის ამ მიდამოში გოფრირებისა და დელამინაციის წარმოქმნას. მილის ქვედა ნახევარში სურათი განსხვავებულია: დაახლოებით 6 საათის პოზიციაზე მილი ეყრდნობა თხრილის ძირს, რის გამოც გოფრირების წარმოქმნის ალბათობა უმნიშვნელოა. 3-5 საათის პოზიციაზე ნიადაგის წნევა მინიმალურია, ვინაიდან მილი ამ ადგილას კონტაქტშია თხრილის კიდიდან ამოვსებულ ნიადაგთან (იხ. სურათი 1.1). ამრიგად, 3-5 საათის განმავლობაში, ფირის საფარის გადაადგილება ხდება მილსადენის პერიმეტრის გასწვრივ გოფრირების წარმოქმნით. ეს ტერიტორია შეიძლება ჩაითვალოს ყველაზე მიდრეკილად კოროზიული პროცესების გაჩენისა და განვითარებისკენ.

შეჯვარების მასალების ხაზოვანი გაფართოება.

ფირის საიზოლაციო საფარზე გოფრირების წარმოქმნის ერთ-ერთი მიზეზი არის მასალების, ფირის ლენტის და ლითონის ლითონის ხაზოვანი გაფართოების განსხვავებული კოეფიციენტი.

მოდით გავაანალიზოთ, თუ როგორ განსხვავდება ტემპერატურის ეფექტი მილის ლითონისა და ფირის ფირზე დიდი დიამეტრის გაზსადენის "ცხელ" მონაკვეთებში (გაზსადენის გამოსასვლელი კომპრესორული სადგურიდან).

სურათი 1.1 – გოფრირების გაჩენის დიაგრამა ფირის საიზოლაციო საფარზე 1 – გაზსადენი; 2 – გოფრირების სავარაუდო ფორმირების ადგილი; 3 - მილსადენის დამხმარე ზონა მილის ლითონისა და ფირის იზოლაციის ტემპერატურის მნიშვნელობების მიღება შესაძლებელია გამოყენების დროს ტემპერატურის ტოლიგარემო, ხოლო ექსპლუატაციის დროს – გაზსადენში გაზის ტემპერატურის ტოლი.

მონაცემების მიხედვით, 1420 მმ დიამეტრის მქონე მილის პერიმეტრის გასწვრივ ფოლადის ფურცლისა და ფირის იზოლაციის სიგრძის ზრდა, როდესაც ტემპერატურა იცვლება 20-დან C-მდე (გაზის ტემპერატურა) იქნება შესაბამისად 1.6 მმ და 25.1 მმ. .

ამრიგად, "ცხელ" ადგილებში, ფირის იზოლაცია შეიძლება გაგრძელდეს ათობით მილიმეტრით მეტი, ვიდრე ფოლადის ფურცელი, რაც ქმნის რეალურ პირობებს გოფრირების წარმოქმნით ფენების წარმოქმნისთვის, განსაკუთრებით მინიმალური წინააღმდეგობის მიმართულებით 3-5 და 7. დიდი დიამეტრის გაზსადენის პერიმეტრის -9 საათის პოზიციები.

პრაიმერის ცუდი გამოყენება მილსადენზე.

საიზოლაციო საფარის გადაბმის ხარისხი განსაზღვრავს მის მომსახურების ხანგრძლივობას.

ბიტუმის არასაკმარისი შერევა გამხსნელში პრაიმერის მომზადებისას ან დაბინძურებულ კონტეინერებში შენახვისას იწვევს პრაიმერის გასქელებას და, შესაბამისად, იგი გამოიყენება მილსადენზე არათანაბრად ან ლაქებით.

მარშრუტის პირობებში, მილების სველ ზედაპირზე სხვადასხვა ტიპის პრაიმერების გამოყენებისას და ქარიან ამინდში, პრაიმერის ფენაში შესაძლოა წარმოიქმნას ჰაერის ბუშტები, რომლებიც ამცირებენ პრაიმერის ლითონთან ადჰეზიას.

თუ პრაიმერი არასაკმარისად ან არათანაბრად წაისვით მილზე, ბრეზენტი დახრილია, ის ძლიერ დაბინძურებულია და გაცვეთილია, პრაიმერის ფენაში შეიძლება წარმოიქმნას ხარვეზები.

გარდა ამისა, რულონური საიზოლაციო საფარის გამოყენების ტექნოლოგიას აქვს მნიშვნელოვანი ნაკლი. საიზოლაციო სამუშაოების შესრულებისას, მილზე პრაიმერის დადებასა და პოლიეთილენის ლენტის შემოხვევას შორის დროის ინტერვალი არ არის საკმარისი იმისათვის, რომ პრაიმერში შემავალი გამხსნელი აორთქლდეს.

დაბალი გამტარიანობის პოლიეთილენის ფილმი ხელს უშლის გამხსნელის აორთქლებას; მის ქვეშ ჩნდება მრავალი შეშუპება, რაც არღვევს წებოვან კავშირს საფარის ფენებს შორის.

ზოგადად, ეს ფაქტორები მნიშვნელოვნად ამცირებს საიზოლაციო საფარის ხარისხს და იწვევს მისი მომსახურების ვადის შემცირებას.

1.3. ნიადაგების კოროზიული აგრესიულობა როდესაც საიზოლაციო საფარი კარგავს თავის დამცავ თვისებებს, კოროზიის და სტრესული კოროზიის წარმოქმნისა და განვითარების ერთ-ერთი მთავარი მიზეზი არის ნიადაგების კოროზიული აგრესიულობა.

ნიადაგში ლითონების კოროზიაზე პირდაპირ ან არაპირდაპირ გავლენას ახდენს მრავალი ფაქტორი: ქიმიური და მინერალოგიური შემადგენლობა, ნაწილაკების ზომის განაწილება, ტენიანობა, ჰაერის გამტარიანობა, გაზის შემცველობა, ფორების ხსნარების ქიმიური შემადგენლობა, გარემოს pH და pH, ორგანული ნივთიერებების რაოდენობა. მიკრობიოლოგიური შემადგენლობა, ნიადაგების ელექტრული გამტარობა, ტემპერატურა, გაყინული ნიადაგი ან გაყინული მდგომარეობა. ყველა ამ ფაქტორს შეუძლია იმოქმედოს როგორც ცალკე, ისე ერთდროულად კონკრეტულ ადგილას. იგივე ფაქტორმა, სხვებთან სხვადასხვა კომბინაციებში, შეიძლება ზოგიერთ შემთხვევაში დააჩქაროს და სხვა შემთხვევაში შეანელოს ლითონის კოროზიის სიჩქარე. შესაბამისად, გარემოს კოროზიული აქტივობის შეფასება რომელიმე ფაქტორზე დაყრდნობით შეუძლებელია.

ნიადაგის აგრესიულობის შესაფასებლად მრავალი მეთოდი არსებობს. ნიადაგის აგრესიულობის ზოგადი შეფასებისას განსაზღვრული დამახასიათებელი პარამეტრების ნაკრები მოიცავს ისეთ მახასიათებელს, როგორიცაა ელექტრული წინააღმდეგობა (იხ. ცხრილი 1.1).

ცხრილი 1.1 - ნიადაგის კოროზიული თვისებები შეფასებულია ნიადაგის ელექტრული წინაღობის მიხედვით Ohmm-ში. სპეციფიკური ნიადაგის მიხედვით, Ohm m, ნიადაგის წინაღობა არ არის მისი კოროზიული აქტივობის მაჩვენებელი, არამედ როგორც ნიშანი, რომელიც აღნიშნავს იმ უბნებს, სადაც ინტენსიურია. შეიძლება მოხდეს კოროზია." დაბალი ომური წინააღმდეგობა მხოლოდ მიუთითებს კოროზიის შესაძლებლობაზე. ნიადაგების მაღალი ომური წინააღმდეგობა მხოლოდ ნეიტრალურ და ტუტე გარემოში ნიადაგების სუსტი კოროზიული აგრესიულობის ნიშანია. დაბალი pH-ის მქონე მჟავე ნიადაგებში შესაძლებელია აქტიური კოროზია, მაგრამ მჟავე ნაერთები ხშირად არ არის საკმარისი ომური წინააღმდეგობის შესამცირებლად. როგორც ნიადაგის კოროზიის შესწავლის ზემოაღნიშნული მეთოდების დამატება, ავტორები გვთავაზობენ წყლის ექსტრაქტების ქიმიურ ანალიზს, რომელიც საკმაოდ ზუსტად განსაზღვრავს ნიადაგის მარილიანობის ხარისხს.

ნიადაგის კოროზიულობის ყველაზე მნიშვნელოვანი ფაქტორებია მისი სტრუქტურა (იხ. ცხრილი 1.2) და წყლისა და ჰაერის გადაცემის უნარი, ტენიანობა, pH და მჟავიანობა, ჟანგვის შემცირების პოტენციალი (eH), შემადგენლობა და ნიადაგში არსებული მარილების კონცენტრაცია. ამ შემთხვევაში მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ არა მხოლოდ ანიონები (Cl-; SO 2; NO 3 და ა.

თხევადი ელექტროლიტებისგან განსხვავებით, ნიადაგებს აქვთ ჰეტეროგენული სტრუქტურა, როგორც მიკროსკალაზე (ნიადაგების მიკროსტრუქტურა), ასევე მაკრომასშტაბიან დონეზე (ალტერნატიული ლინზები და ქანების ფენები სხვადასხვა ლითოლოგიური და ცხრილი 1.2 - ნიადაგების კოროზიული აქტივობა მათი ტიპის, ფიზიკური და ქიმიური თვისებების მიხედვით. ). ნიადაგში სითხეებსა და აირებს აქვთ შეზღუდული გადაადგილების უნარი, რაც ართულებს ლითონის ზედაპირზე ჟანგბადის მიწოდების მექანიზმს და გავლენას ახდენს კოროზიის პროცესის სიჩქარეზე, ხოლო ჟანგბადი, როგორც ცნობილია, ლითონის კოროზიის მთავარი სტიმულატორია.

ცხრილში 1.3 მოცემულია მონაცემები ნიადაგების კოროზიული აქტივობის შესახებ pH-ისა და შინაარსის მიხედვით ქიმიური ელემენტები.

SeverNIPIgaz-მა ჩაატარა კვლევა, რომელიც აკავშირებს ავარიებს, გაანალიზებულია 1995-2004 წლების მონაცემები ავარიების შესახებ. (39 უბედური შემთხვევა), შესწავლილია ნიადაგის ქიმიური შემადგენლობა და ნიადაგის ელექტროლიტი. SCC-ით გამოწვეული ავარიების განაწილება აგრეგირებული ნიადაგის ტიპების მიხედვით ნაჩვენებია სურათზე 1.2.

ცხრილი 1.3 - ნიადაგების კოროზიული აქტივობა pH-ზე და ქიმიური ელემენტების შემცველობაზე დამოკიდებულია როგორც ნახაზი 1.2-დან ჩანს, უბედური შემთხვევების უმრავლესობა (61.5%) მოხდა მძიმე, ცეცხლგამძლე ნიადაგის მქონე ადგილებში, საგრძნობლად მცირე რაოდენობა (30%) - მსუბუქი ნიადაგები და მხოლოდ ცალკეული ავარიები ხდება ქვიშასა და ჭაობიან ნიადაგებში. ამიტომ, SCC-ის გამო ავარიების რაოდენობის შესამცირებლად საჭიროა ნიადაგის შემადგენლობის კონტროლი, რაც შეიძლება გაკეთდეს ახალი გაზსადენის განშტოების დაპროექტების ეტაპზე. ეს ასევე აჩვენებს ნიადაგის კვლევის აუცილებლობას მშენებლობისა და რეკონსტრუქციისთვის ადგილების ანალიზისა და შერჩევისას.

სურათი 1.2 - SCC-ით გამოწვეული ავარიების განაწილება 1995 – 2004 წლებში ნიადაგის ტენიანობის მიხედვით როლს თამაშობს დიდი როლიკოროზიული პროცესების დროს. დაბალი ტენიანობის დროს ნიადაგის ელექტრული წინააღმდეგობა მაღალია, რაც იწვევს დინების კოროზიული დენის მნიშვნელობის შემცირებას. მაღალი ტენიანობის დროს მცირდება ნიადაგის ელექტრული წინააღმდეგობა, მაგრამ ჟანგბადის დიფუზია ლითონის ზედაპირზე ძალიან რთულდება, რის შედეგადაც ნელდება კოროზიის პროცესი. არსებობს მოსაზრება, რომ მაქსიმალური კოროზია შეინიშნება ტენიანობის 15-20%, 10-30%.

1.4 გაზსადენის გარე ზედაპირზე მაკროკოროზიული ელემენტების წარმოქმნის მიზეზები.

1.4.1 გაზსადენის გარე ზედაპირზე მაკროკოროზიული ელემენტების წარმოქმნის პირობები ლითონის კოროზიული განადგურება ხდება გაზსადენის გარე ზედაპირზე იმ ადგილებში, სადაც დაზიანებულია საიზოლაციო საფარი, მიუხედავად კათოდური დაცვის არსებობისა. გაზსადენი. ხშირად ეს ფენომენი შეინიშნება გაზსადენების საწყის მონაკვეთებში (საკომპრესორო სადგურიდან გასვლის შემდეგ 10-20 კმ), უხეში რელიეფით, შემოიფარგლება ხევებით, ხევებითა და პერიოდული ტენიანობით.

მრავალი მასალის ანალიზი და სინთეზი აჩვენებს, რომ კოროზიის პროცესების გააქტიურებაზე გავლენას ახდენს მიწისქვეშა წყლების ქცევა გაზსადენის თერმული გავლენის ქვეშ, რაც იზრდება მინიმუმ სამი ფაქტორის ერთობლივი გავლენით (ან დამთხვევით):

- პულსის ცვლილებები გაზსადენის ტემპერატურაში;

- გაზსადენის საიზოლაციო საფარის დარღვევა;

- მილსადენის დიდი დიამეტრი.

1. ფუნდამენტური განსხვავება საწყის მონაკვეთსა და საბოლოო მონაკვეთს შორის (მარშრუტის გასწვრივ გაზის მოპოვების არარსებობის ან სტაბილურობის შემთხვევაში) არის ის, რომ გაზსადენის საწყის მონაკვეთში ყველაზე მეტად იგრძნობა გაზის ტემპერატურის რყევები ან პულსური ცვლილებები. . ეს რყევები ხდება როგორც გაზის არათანაბარი მოხმარების გამო, ასევე გაზსადენზე მიწოდებული გაზის ჰაერის გაგრილების სისტემის არასრულყოფილების გამო. ჰაერის გაგრილების მოწყობილობების გამოყენებისას ჰაერის ტემპერატურის ამინდის რყევები იწვევს აირის ტემპერატურის მსგავს რყევებს და პირდაპირ ტალღის საშუალებით გადაეცემა გაზსადენის საწყის მონაკვეთს (ეს ფენომენი განსაკუთრებით ვლინდება გაზის პირველ 20...30 კმ-ზე. მილსადენი).

ისმაგილოვის ექსპერიმენტებში ი.გ. დაფიქსირდა, რომ ტემპერატურული ტალღა 5 0C, ხელოვნურად შექმნილი პოლიანსკაიას CS-ზე ჰაერის გამაგრილებელი გაზის გამორთვით, გადავიდა მოსკოვის შემდეგ CS სადგურზე ამპლიტუდის შემცირებით 2 0C-მდე. ნავთობსადენებზე, სადაც ნაკადის სიჩქარე უფრო დაბალია, ტუმბოს პროდუქტის ინერციის გამო, ეს ფენომენი არ შეინიშნება.

2. თუ საიზოლაციო საფარი დაზიანებულია, მილსადენის გარე ზედაპირზე წარმოიქმნება მაკროკოროზიული ელემენტები. როგორც წესი, ეს ხდება გარემოს პარამეტრების მკვეთრი ცვლილების მქონე ადგილებში: ნიადაგების ომური წინააღმდეგობა და კოროზიული გარემო (სურათი 1.3 და სურათი 1.4).

სურათი 1.3 – მიკროკოროზიული ელემენტის მოდელი 3. „დიდი დიამეტრის“ ეფექტი. ცხელი მილსადენის გეომეტრიული პარამეტრები ისეთია, რომ პერიმეტრის გასწვრივ იცვლება როგორც ნიადაგის ტემპერატურა, ასევე ტენიანობა და, შესაბამისად, სხვა მახასიათებლები: ნიადაგის ომური წინააღმდეგობა, ნიადაგის ელექტროლიტების თვისებები, პოლარიზაციის პოტენციალი და ა.შ.

ტენიანობა პერიმეტრის გარშემო მერყეობს 0,3%-დან 40%-მდე სრულ გაჯერებამდე. ნიადაგის წინაღობა იცვლება ...100-ჯერ.

სურათი 1.4 – მაკროკოროზიული ელემენტების მოდელი კვლევამ აჩვენა, რომ ამოტუმბული აირის ტემპერატურა გავლენას ახდენს მილის ფოლადის კათოდური პოლარიზაციაზე კარბონატულ ხსნარებში. მაქსიმალური ანოდის დენის პოტენციალების დამოკიდებულება ტემპერატურაზე წრფივია. ტემპერატურის მატება იწვევს დაშლის დენის ზრდას და ანოდური დენის პოტენციურ დიაპაზონს უარყოფით რეგიონში გადააქვს. ტემპერატურის ზრდა არა მხოლოდ იწვევს ელექტროქიმიური პროცესების სიჩქარის ცვლილებას, არამედ ცვლის ხსნარის pH მნიშვნელობებს.

კარბონატის ხსნარის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, მაქსიმალური ანოდური დენის პოტენციალი, რომელიც დაკავშირებულია ოქსიდის წარმოქმნასთან, ტემპერატურის 10 °C-ით მატებით, გადადის უარყოფითი მნიშვნელობებიპოტენციალი 25 მვ.

ნიადაგის ჰეტეროგენურობის, მისი ტენიანობის და აერაციის ცვლილებების, არათანაბარი დატკეპნის, გლეჯის და სხვა ეფექტების, აგრეთვე თავად ლითონის დეფექტების გამო, წარმოიქმნება მაკროკოროზიული ელემენტების დიდი რაოდენობა. ამ შემთხვევაში, ანოდური უბნები, რომლებსაც აქვთ უფრო დადებითი პოტენციალი, უფრო მგრძნობიარეა კოროზიის განადგურების მიმართ, ვიდრე კათოდური, რასაც ხელს უწყობს გაზსადენის იმპულსური თერმული ეფექტი მიწის ელექტროლიტში მიგრაციის პროცესებზე.

ნიადაგში ტემპერატურისა და ტენიანობის რხევითი პროცესები იწვევს ზოგად კოროზიას. ზედაპირზე ლოკალიზებული მაკროკოროზიული ელემენტები ვითარდება SCC სცენარის მიხედვით ან ორმოიანი კოროზიის კერებად. მითითებულია ელექტროქიმიური პროცესის საერთოობა, რომელიც იწვევს კოროზიული ორმოების და ბზარების წარმოქმნას.

ეს არის არათანაბარი თერმოდინამიკური პროცესები, რომლებიც უფრო ინტენსიურად და ძირითადი მახასიათებლების გამოვლენის მაქსიმალური ეფექტით მიმდინარეობს. ნიადაგზე იმპულსური ტემპერატურის ეფექტის გამოყენებისას, თითქმის სინქრონულად, იცვლება მისი კოროზიულობის განმსაზღვრელი პარამეტრები. ვინაიდან ეს პროცესი ხდება ქვეშ გაზსადენის მთელი ექსპლუატაციის განმავლობაში ძლიერი გავლენადომინანტური პარამეტრები, მაშინ მაკროელემენტის მდებარეობა ხდება საკმაოდ განსაზღვრული, ფიქსირდება გეომეტრიულ ნიშნებთან მიმართებაში.

როგორც ნაჩვენებია გრუნტის ტენიანობის უწყვეტი რხევითი მოძრაობა, რომელიც შეიძლება აიხსნას თერმოკაპილარული ფირის მოძრაობის მექანიზმით, ხდება გაზსადენის მთელი მუშაობის განმავლობაში.

ამრიგად, გაზსადენის კათოდური დაცვის არსებობის შემთხვევაშიც კი, იმ ადგილებში, სადაც დაზიანებულია დიდი დიამეტრის გაზსადენის საიზოლაციო საფარი, მილის პერიმეტრის გასწვრივ ნიადაგის ტენის არათანაბარი განაწილების გამო, აუცილებლად წარმოიქმნება მაკროკოროზიული ელემენტები, რაც იწვევს პროვოცირებას. მილის ლითონის ნიადაგის კოროზია.

Ერთ - ერთი მნიშვნელოვანი პირობებიკოროზიული პროცესების წარმოქმნა არის ნიადაგის ელექტროლიტში დისოცირებული იონების არსებობა.

ფაქტორი, რომელიც ადრე არ იყო გათვალისწინებული, რომელიც განსაზღვრავს არათანაბარი პროცესების წარმოქმნას, არის მილსადენის კედელზე გაზის იმპულსური ტემპერატურის ეფექტი და მილსადენის მიმდებარე ნიადაგის ტენიანობის იმპულსური ცვლილება.

1.4.2 მილსადენის მიმდებარე ნიადაგის ელექტრული წინაღობის ცვლილებები, კოროზიულ ნიადაგის ფენაში ტენის მოძრაობით, უზრუნველყოფს დეფექტის დისკრეტულ ზრდას. როგორც ნაჩვენებია, ამ პროცესს ხელს უწყობს გაზსადენის იმპულსური თერმული ეფექტი მიწის ელექტროლიტში მიგრაციის პროცესებზე.

თბოგამტარობის შებრუნებული პრობლემის გადაჭრის შედეგად, პოლიანა-მოსკოვოს მონაკვეთზე გაზსადენების ურენგოის დერეფნის მონაკვეთის პირობებისთვის, განისაზღვრა ნიადაგის ტენიანობის W განაწილების ნიმუში მილსადენის პერიმეტრის გასწვრივ დროულად.

კვლევამ აჩვენა, რომ ტემპერატურის პულსირებული მატებასთან ერთად, ტენიანობა გამოდის მილიდან, ხოლო მილსადენის კედლის ტემპერატურის შემდგომი შემცირებით, იზრდება მიმდებარე აქტიური ნიადაგის ფენის ტენიანობა.

ტენიანობა ასევე იცვლება მილის კვეთის პერიმეტრის გასწვრივ (სურათი 1.5). ყველაზე ხშირად, ყველაზე მაღალი ტენიანობა შეინიშნება მილის ქვედა გენერატორის გასწვრივ, 6 საათის პოზიციაზე. ტენიანობის ყველაზე დიდი რყევები ფიქსირდება მილის გვერდით ზედაპირებზე, სადაც მიგრაციის პროცესები ყველაზე გამოხატულია.

ამ სამუშაოს გაგრძელებისას (განმცხადებლის მონაწილეობით) ჩატარდა კვლევები და დადგინდა მილსადენის ირგვლივ კოროზიული ნიადაგის ფენის ელექტრული წინააღმდეგობა და აშენდა ელექტრული დიაგრამები.

ნიადაგის ელექტრული წინააღმდეგობა გაზსადენის პერიმეტრის გასწვრივ DN 1400. ისინი აგებულია დროის სხვადასხვა მომენტში ურენგოის დერეფნის პოლიანამოსკოვოს გაზსადენის მონაკვეთზე სამრეწველო ექსპერიმენტის შედეგების საფუძველზე, რომელმაც აჩვენა, რომ სამუშაო ტემპერატურაზე 30 ...40 °C მილის ქვეშ ნიადაგი ყოველთვის ტენიანი რჩება, დროთა განმავლობაში, როგორც მილის ზედა ნაწილის ზემოთ, ნიადაგის ტენიანობა მნიშვნელოვნად მცირდება.

03.24.00, 04.10.00, 04.21.00 – კვაზი-სტაციონარული რეჟიმი 04.7.00 – ერთი კომპრესორის მაღაზიის გათიშვის შემდეგ ნახაზი 1.5 – ტენიანობის W და ნიადაგის წინაღობის გადანაწილება გაზსადენის წრეზე სამრეწველო ექსპერიმენტის შედეგების საფუძველზე.

ცხრილი 1.4 - ტენიანობის და ნიადაგის წინააღმდეგობის ცვლილება მილის პერიმეტრის გასწვრივ თარიღი tr, g tv, g Q, W/m.g მილსადენთან კონტაქტში ნიადაგის ფენის ტენიანობის ცვლილებების დიაპაზონი მერყეობს სრული გაჯერებიდან თითქმის გაუწყლოებამდე. იხილეთ ცხრილი 1.4.

წარმოდგენილი სურათი 1.5 გვიჩვენებს, რომ ყველაზე ხელსაყრელი პირობები ზოგადი კოროზიის და SCC დეფექტების წარმოქმნისთვის ხდება მილის ქვედა მეოთხედში 5...7 საათზე, სადაც el არის მინიმალური და W არის მაქსიმალური, რეჟიმი ცვლილება პულსირებულია, აერაცია უმნიშვნელოა.

მილის კონტურის გასწვრივ ნიადაგის წინაღობის დიაგრამის აგებისას გამოყენებული იქნა ნიადაგის წინაღობის ტენიანობაზე დამოკიდებულების გრაფიკი (სურათი 1.6).

ნაჩვენებია, რომ ზამთარში, გაზსადენის საწყის მონაკვეთში, სადაც ტემპერატურა შენარჩუნებულია 25...30 °C და ზემოთ, თოვლი დნება და დიდი ხნის განმავლობაში მილსადენის ზემოთ შენარჩუნებულია დატბორილი ნიადაგის ზონა, რომელიც უზრუნველყოფს დატენვას და ასევე ზრდის ნიადაგის კოროზიულ აქტივობას.

თერმული პულსის მოქმედების ან გავლის დრო იზომება რხევებით). ეს დრო სავსებით საკმარისია იმისთვის, რომ მიკროგათანაბრების დენები მოკლე პერიოდში გაიარონ. 1.5, 1.6 და ცხრილ 1.4 სურათებზე ნაჩვენები მონაცემები, მიღებული სამრეწველო პირობებში გაზსადენის დიამეტრით 1420 მმ, აჩვენებს, რომ მილის პერიმეტრის გასწვრივ ტენიანობის ცვლილების გამო, იცვლება ნიადაგების ადგილობრივი კოროზიული აქტივობა, რაც დამოკიდებულია ომურ წინააღმდეგობაზე, იხილეთ ცხრილი 1.5.

ცხრილი - 1.5 ნიადაგების კოროზიული აქტივობა ნახშირბადოვან ფოლადთან მიმართებაში მათი ელექტრული წინაღობის მიხედვით წინაღობა, Ohm.m ნახაზი 1.6 - თიხიანი ნიადაგის ელექტრული წინაღობის დამოკიდებულება ტენიანობაზე ნაკვეთები გამოსახულია No2 საზომი წერტილის მონაცემების საფუძველზე 1850 კმ. ურენგოი - გაზსადენის მარშრუტი ნოვოპსკოვი, რომელიც მდებარეობს საკმაოდ მშრალ ადგილას, ხევის ზემოთ ყველაზე მაღალ წერტილში. მილსადენის იზოლაცია ამ მონაკვეთზე იყო დამაკმაყოფილებელ მდგომარეობაში.

ხევებსა და ხევებში, სადაც ტენიანობის ცვლილება უფრო მნიშვნელოვანია, ეს ეფექტები უფრო გამოხატული უნდა იყოს. ეს სურათი დამახასიათებელია მილის პერიმეტრის გარშემო ერთგვაროვანი ნიადაგის შემთხვევაში. ჰეტეროგენული დაფქული ნიადაგებით, კომპონენტების ომური წინააღმდეგობა მნიშვნელოვნად განსხვავდება. ნახაზი 1.7 გვიჩვენებს სხვადასხვა ნიადაგის წინაღობის ტენიანობაზე დამოკიდებულების გრაფიკებს.

ამიტომ ნიადაგის შეცვლისას ელექტრული წინაღობის დიაგრამაში იქნება ხარვეზები და მკაფიოდ გამოიკვეთება მაკროკოროზიული ელემენტები.

ამრიგად, მიკროელემენტის ტემპერატურის ცვლილება იწვევს ტენიანობის პოტენციალისა და ელექტრული წინააღმდეგობის ცვლილებას. ეს ფენომენები მსგავსია, რაც ხდება კათოდური დაცვის ინსტალაციის რეჟიმის შეცვლისას. პოტენციური ცვლა ან „მკვდარი“ წერტილის მეშვეობით გადასვლა უდრის კათოდური დაცვის გამორთვას და იწვევს მიკროგათანაბრების დენებს.

კოროზიის პროცესების განვითარება იმპულსური ტემპერატურის პირობებში იწვევს მილის ლითონის ეროზიას ან კოროზიულ ბზარს.

იქმნება სიტუაცია, როდესაც ნიადაგის ელექტროლიტში იონების მოძრაობის წინააღმდეგობა ცვალებადია მილის პერიმეტრის გასწვრივ. რაც უფრო მაღალია მოცემული განყოფილება მილის ზედაპირზე, მით უფრო ნელა ხდება ანოდური რეაქცია, რადგან მიმდებარე ნიადაგის ტენიანობა მცირდება, იზრდება ომური წინააღმდეგობა და ანოდის განყოფილებიდან დადებითი მეტალის იონების ამოღება უფრო რთული ხდება. . მილსადენის წრეზე 5... საათის შესაბამისი პოზიციის შემცირებით ან მიახლოებით, ანოდური რეაქციის სიჩქარე იზრდება.

მე-6 საათზე ნიადაგი დატკეპნილი, ხშირია გლუვი, ჟანგბადის წვდომა მილსადენზე რთულია, რის შედეგადაც ელექტრონის დამატების რეაქცია ნახაზი 1.7 - ნიადაგების წინაღობის დამოკიდებულება მათ ტენიანობაზე:

1– ჭაობიანი; 2 – ქვიშიანი; 3 – თიხიანი.

(წყალბადის ან ჟანგბადის დეპოლარიზაცია) ხდება უფრო ნელი ტემპით. ჟანგბადის რთული წვდომის მქონე ზონაში, კოროზიის ელემენტის პოტენციალი ნაკლებად დადებითია და თავად ტერიტორია იქნება ანოდი.

ასეთ პირობებში კოროზიის პროცესი ხდება კათოდური კონტროლით, რაც დამახასიათებელია ყველაზე მკვრივი, ტენიანი ნიადაგებისთვის (ხევები, სხივები).

აქ შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ მიკროგათანაბრების და გათანაბრების დენების ბუნება იდენტურია. მაგრამ მიკროგათანაბრების დენები ხანმოკლეა და აქვთ დაბალი ინერცია და, შესაბამისად, უფრო დესტრუქციული.

ნიადაგი არის კაპილარულ-ფოროვანი სხეული. იზოთერმული რეჟიმში ნიადაგში ტენის მოძრაობა ხდება ელექტროოსმოსის და ჰიდრომექანიკური ფილტრაციის გავლენით. როდესაც მნიშვნელოვანი ანოდური დენი მიედინება, ტენიანობის ელექტროოსმოსური მოცილება ხდება ანოდიდან კათოდამდე. გარკვეულ პირობებში, წონასწორობა შეიძლება მოხდეს ელექტროოსმოსურ და ჰიდრომექანიკურ ფილტრაციას შორის.

მიწის ტენის (ელექტროლიტების) გადაადგილების პროცესები არაიზოთერმულ ადგილებში, განსაკუთრებით არასტაციონარულ რეჟიმებში, გაცილებით რთულია. აქ, მილის მახლობლად, ტემპერატურის გრადიენტის არსებობისას, ხდება თერმოკაპილარული ან თერმოკაპილარული ფირის მოძრაობა. წყლის (ელექტროლიტის) მოძრაობის მიმართულება პრაქტიკულად ემთხვევა სითბოს ნაკადის მიმართულებას და შეინიშნება ძირითადად რადიალური მიმართულებით, მილიდან. კონვექციური დენები 30...40 °C ბრძანებით ტემპერატურაზე უმნიშვნელოა, მაგრამ მათი უგულებელყოფა არ შეიძლება, რადგან ისინი გავლენას ახდენენ ტენიანობის განაწილებაზე მილის კონტურის გასწვრივ და, შესაბამისად, გალვანური წყვილების ფორმირების პირობებზე.

იმპულსური ტემპერატურის ეფექტებით იცვლება ტემპერატურის გრადიენტები, რაც იწვევს მიგრაციული ნაკადების გადანაწილებას. იმ ზონაში, სადაც ხდება ნიადაგის კოროზია, ტენიანობის მოძრაობა ხდება რხევის რეჟიმში შემდეგი ძალების გავლენის ქვეშ:

- თერმოძრავი, - კაპილარული, - ელექტროოსმოსური, - ფილტრაცია, - კონვექციური და ა.შ.

ფილტრაციის არარსებობის შემთხვევაში, 6 საათის პოზიციაზე იქმნება "სტაგნაციის ზონა".

როგორც წესი, ეს არის მინიმალური გრადიენტების არეალი, საიდანაც რთულია ტენიანობის ევაკუაცია. ქვედა გენერატრიქსის ქვეშ აღებულ ნიადაგს, 6 საათის პოზიციიდან, აქვს დამახასიათებელი გლეჯის ნიშნები, რაც მიუთითებს კოროზიული პროცესების დაბალ აქტივობაზე ჟანგბადის წვდომის გარეშე.

ამრიგად, მიზეზ-შედეგობრივი კავშირი ადგენს, რომ გაზსადენის ირგვლივ პოტენციური ველი ქმნის პოლარიზაციის პოტენციალს, ცვლადი არა მხოლოდ მილსადენის სიგრძეზე, არამედ განივი მონაკვეთზე და დროში.

ტრადიციული კარბონატების თეორიის თვალსაზრისით, მიჩნეულია, რომ კოროზიის პროცესის თავიდან აცილება შესაძლებელია მილსადენზე პოლარიზაციის პოტენციალის ზუსტი კონტროლით, რაც არასაკმარისია. პოტენციალი უნდა იყოს მუდმივი მილის განივი მონაკვეთზე. მაგრამ პრაქტიკაში, ასეთი ზომების განხორციელება რთულია.

1.5 ტემპერატურისა და ტემპერატურის რყევების გავლენა გაზსადენის კოროზიულ მდგომარეობაზე ტემპერატურული პირობებიმნიშვნელოვნად იცვლება მაგისტრალური გაზსადენის სისტემის ექსპლუატაციის დროს. ექსპლუატაციის წლიური პერიოდის განმავლობაში ნიადაგის ტემპერატურა გაყვანის სიღრმეზე H = მილსადენის ღერძის 1,72 მ (DN 1400) შეუფერხებლად თერმული მდგომარეობაბაშკორტოსტანის გაზსადენის მარშრუტის მიდამოში ის მერყეობს +0,6…+14,4°C ფარგლებში. წლის განმავლობაში ჰაერის ტემპერატურა განსაკუთრებით მკვეთრად იცვლება:

- თვიური საშუალო -14,6…= +19,3 °C-დან;

- აბსოლუტური მაქსიმალური +38 °C;

- აბსოლუტური მინიმუმი – 44 оС.

ჰაერის ტემპერატურასთან თითქმის სინქრონულად იცვლება გაზის ტემპერატურაც ჰაერის გაგრილების ერთეულებში (ACU) გავლის შემდეგ. გრძელვადიანი დაკვირვებით, აპარატის შემდეგ გაზის ტემპერატურის ცვლილება ტექნოლოგიური მიზეზების გამო და დისპეტჩერიზაციის სამსახურის მიერ დაფიქსირებული მერყეობს +23...+39 °C ფარგლებში.

განსაზღვრავს არა მხოლოდ გაზსადენსა და ნიადაგს შორის სითბოს გაცვლის ბუნებას. ტემპერატურის მერყეობა იწვევს ნიადაგში ტენის გადანაწილებას და გავლენას ახდენს მილის ფოლადების კოროზიულ პროცესებზე.

ყველა საფუძველი არსებობს ვივარაუდოთ, რომ კოროზიის პროცესების აქტივობა პირდაპირ დამოკიდებულია არა იმდენად ტემპერატურაზე, რამდენადაც მის რყევებზე, რადგან თერმოდინამიკური პროცესების არათანაბარი ერთ-ერთი მიზეზია, რომელიც ააქტიურებს კოროზიის პროცესებს.

მაღალი წნევის ან ვიბრაციის გავლენის ქვეშ მილსადენის მყიფე განადგურებისგან განსხვავებით, რომელიც სწრაფად ხდება, კოროზიის დესტრუქციული პროცესები ინერციულია. ისინი დაკავშირებულია არა მხოლოდ ელექტროქიმიურ ან სხვა რეაქციებთან, არამედ განისაზღვრება სითბოს და მასის გადაცემით და მიწის ელექტროლიტების მოძრაობით. ამრიგად, აქტიური გარემოს ტემპერატურის ცვლილება, რომელიც გაგრძელდა რამდენიმე დღის განმავლობაში (ან საათის განმავლობაში), შეიძლება ჩაითვალოს კოროზიული მიკრო ან მაკრო ელემენტის იმპულსად.

SCC-ის გამო გაზსადენების განადგურება, როგორც წესი, ხდება გაზსადენის მარშრუტის საწყის მონაკვეთებში, საკომპრესორო სადგურის უკან, მილსადენის პოტენციურად საშიში მოძრაობებით, ე.ი. სადაც გაზის ტემპერატურა და მისი მერყეობა მაქსიმალურია. კომპანიის გაზსადენების ურენგოი - პეტროვსკი და ურენგოი - ნოვოპსკოვი პოლიანა - მოსკოვოს მონაკვეთზე, ეს არის ძირითადად გადაკვეთები ხევებსა და ხევებში დროებითი წყლის დინებით. ტემპერატურის მნიშვნელოვანი ცვლილებების გავლენის ქვეშ, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც მილსადენის ღერძის პოზიცია არ შეესაბამება საპროექტო პოზიციას და მილის არასაკმარისი გადაბმა მიწაზე, ხდება მილსადენის მოძრაობები.

მილსადენების განმეორებითი მოძრაობა იწვევს საიზოლაციო საფარის მთლიანობის დარღვევას და იძლევა მიწისქვეშა წყლების წვდომას მილის ლითონზე. ამრიგად, ცვლადი ტემპერატურის ზემოქმედების შედეგად იქმნება პირობები კოროზიის პროცესების განვითარებისათვის.

ამრიგად, ადრე ჩატარებულ კვლევებზე დაყრდნობით, შეიძლება ითქვას, რომ მილის კედლის ტემპერატურის ცვლილება იწვევს მის ირგვლივ ნიადაგის ტენიანობის და ელექტრული წინააღმდეგობის ცვლილებას. თუმცა ამ პროცესების რაოდენობრივი პარამეტრების შესახებ მონაცემები სამეცნიერო და ტექნიკურ ლიტერატურაში არ მოიპოვება.

1.6 გაზსადენების დიაგნოსტიკა მილშიდა ხელსაწყოების გამოყენებით.

გაზსადენებზე დიაგნოსტიკური სამუშაოების სისტემაში გადამწყვეტ როლს თამაშობს შიდა დიაგნოსტიკა, რომელიც დიაგნოსტიკური გამოკვლევის ყველაზე ეფექტური და ინფორმაციული მეთოდია. შპს „გაზპრომ ტრანსგაზ უფაში“, ამჟამად, გაზსადენების ხაზოვანი ნაწილის ტექნიკური მდგომარეობის დიაგნოსტიკას ახორციელებს NPO Spetsneftegaz, რომელსაც აქვს არსენალში აღჭურვილობა ნომინალური დიამეტრით გაზსადენების შესამოწმებლად - DMTP კომპლექსი. (5 ჭურვი), რომელშიც შედის:

- გამწმენდი ჭურვი (CO);

- მაგნიტური წმენდა (MOP);

- ელექტრონული პროფილერი (PRT);

განივი (DMTP) მაგნიტიზაცია.

VTD-ის გამოყენება შესაძლებელს ხდის დეფექტების ყველაზე საშიში კატეგორიის იდენტიფიცირებას - სტრესი - კოროზიული ბზარები (SCC), კედლის სისქის 20% ან მეტი სიღრმე. მაღალი წნევის სარქველების დიაგნოსტიკურ გამოკვლევას განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს დიდი დიამეტრის გაზსადენებისთვის, სადაც დიდია SCC დეფექტების გაჩენისა და განვითარების ალბათობა.

ყველა გამოვლენილ დეფექტს შორის უდიდესი რიცხვიეცემა ლითონის დაკარგვის დეფექტებზე, როგორიცაა ზოგადი კოროზია, ღრუ, ორმო, გრძივი ღარი, გრძივი ბზარი, გრძივი ბზარის ზონა, განივი ღარი, განივი ბზარი, მექანიკური დაზიანება და ა.შ.

ხარვეზის დეტექტორი 95% ალბათობით, განისაზღვრება მილის კედლის სისქესთან „t“ სამგანზომილებიან კოორდინატებში (სიგრძე x სიგანე x სიღრმე) და აქვს შემდეგი პარამეტრები:

- ორმოიანი კოროზია 0,5 ტ x 0,5 ტ x 0,2 ტ;

- გრძივი ბზარები 3t x 0.1t x 0.2t;

- განივი ბზარები 0t x 3t x 0.2t;

- გრძივი ღარები 3t x 1t x 0.1t;

- განივი ღარები 1t x 3t x 0.1t.

გამოვლენილი დეფექტების საშიშროების შეფასება შეიძლება განხორციელდეს WRD 39 მეთოდოლოგიური რეკომენდაციების შესაბამისად, კოროზიული დეფექტების მქონე მაგისტრალური გაზსადენების მდგომარეობის რაოდენობრივი შეფასებისთვის, მათი რანჟირება საშიშროების ხარისხისა და ნარჩენი რესურსის განსაზღვრის მიხედვით, OJSC Gazprom, .

კოროზიის ტიპის დეფექტებისთვის განისაზღვრება შემდეგი საფრთხის შეფასების პარამეტრები:

- უსაფრთხო წნევის დონე გაზსადენში;

- რესურსი დეფექტებით მილსადენის უსაფრთხო მუშაობისთვის.

შესაძლებლობები. VTD ჭურვების გავლა შესაძლებელს ხდის საიმედოდ განვსაზღვროთ მილის კედლის დეფექტების რაოდენობრივი პარამეტრები; განმეორებითი გავლები საშუალებას გვაძლევს განვსაზღვროთ მათი განვითარების დინამიკა, რაც შესაძლებელს ხდის კოროზიის დეფექტების განვითარების პროგნოზირებას.

1.7 კოროზიის პროცესების პროგნოზირების მოდელები.

იყო ამ პროცესის მოდელირების მცდელობები. პროცესის ხაზოვანი მოდელის მიხედვით, პროცესი ეკუთვნის M. Faraday-ს და აქვს ფორმა:

სადაც: A-const (მუდმივი მნიშვნელობა);

მკვლევართა დიდმა ჯგუფმა წამოაყენა ძალაუფლების კანონის მოდელი:

სადაც: A=13, a=0.25; 0,5; 1.0.. ცხრილი 1.6 აჯამებს ლითონების ელექტროქიმიური კოროზიის კინეტიკის ადრე ჩატარებული კვლევების შედეგებს - კლასიფიკაცია მათემატიკური მოდელებიფუნქციების ზოგადი ფორმის მიხედვით. სულ მოცემულია 26 მოდელი, რომელშიც შედის: ხაზოვანი; დამამშვიდებელი; ექსპონენციალური; ლოგარითმული;

ჰიპერბოლური; ბუნებრივი ლოგარითმები; რიგები; ინტეგრალური; სინუსოიდური;

კომბინირებული და ა.შ.

გათვალისწინებული იყო შემდეგი შედარებითი კრიტერიუმები: ლითონის მასის დაკარგვა, ნიმუშის კედლის გათხელება, ღრუს სიღრმე, კოროზიის არე, კოროზიის პროცესის აჩქარება (შენელება) და ა.შ.

კოროზიის პროცესებზე გავლენას ახდენს მრავალი ფაქტორი, რაც დამოკიდებულია პროცესებზე:

- განვითარდეს მუდმივი სიჩქარით;

- აჩქარება ან შენელება;

- შეაჩერე განვითარება.

განვიხილოთ კოროზიის დეფექტების სიღრმის კოორდინატებში წარმოდგენილი კინეტიკური მრუდი - დრო (სურათი 1.8).

მრუდის 0-1 მონაკვეთი საშუალებას გვაძლევს დავადგინოთ, რომ t1 პერიოდში ამ ლითონის განადგურება აგრესიულ გარემოში (ელექტროლიტი) პრაქტიკულად არ შეინიშნება.

მრუდის მონაკვეთი 1-2 გვიჩვენებს, რომ ლითონის ინტენსიური განადგურება იწყება t = t2 - t1 ინტერვალში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ხდება ლითონის კოროზიის ყველაზე ინტენსიური გარდამავალი პროცესი, რომელიც ხასიათდება ლითონის მაქსიმალური შესაძლო (ამ კონკრეტულ შემთხვევაში) დანაკარგით, ასევე ელექტროლიზის მაქსიმალური სიჩქარითა და აჩქარებით.

წერტილი 2, რომელსაც განსაკუთრებული თვისებები, არსებითად არის კინეტიკური კოროზიის მრუდის დახრის წერტილი. მე-2 წერტილში კოროზიის სიჩქარე სტაბილიზდება, კოროზიის სიჩქარის წარმოებული ხდება ნულის ტოლი v2=dk2/dt=0, რადგან თეორიულად, კოროზიული ღრუს სიღრმე ამ ეტაპზე არის მუდმივი მნიშვნელობა k2= const. მრუდის მონაკვეთი 2-3 საშუალებას გვაძლევს დავასკვნათ, რომ t = t3 - t2 დროის განმავლობაში გარდამავალი კოროზიის პროცესი იწყებს გაქრობას. 3-4 ინტერვალში, შესუსტების პროცესი გრძელდება; 4 მრუდის მიღმა, კოროზია ჩერდება განვითარებაში, სანამ ახალი იმპულსი არ დაიწყებს ამ მექანიზმს.

ანალიზი აჩვენებს, რომ ელექტროქიმიური კოროზიის პროცესის ბუნებრივი მიმდინარეობისას ხდება ლითონის პასივაცია, რაც პრაქტიკულად აჩერებს ლითონის კოროზიულ განადგურებას.

მაგისტრალური გაზსადენის მონაკვეთებში, რომლებიც ექვემდებარება კოროზიის განადგურებას, იმპულსური ტემპერატურული ზემოქმედების შედეგად (გაზის ტემპერატურის ცვლილებისას) ხდება პასივაციისა და კოროზიული პროცესების გააქტიურების მონაცვლეობითი პროცესები.

ამიტომ არცერთი განხილული მოდელი არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას მაგისტრალურ გაზსადენებზე კოროზიის სიჩქარის პროგნოზირებისთვის.

ინფორმაციის ნაკლებობის შემთხვევაში, რომელიც, როგორც წესი, მთავარი პრობლემაა კოროზიის პროცესების განვითარების პროგნოზირებისას, შეიძლება ცხრილი 1.6 - ლითონების ელექტროქიმიური კოროზიის კინეტიკის მათემატიკური მოდელების კლასიფიკაცია ფუნქციების ზოგადი ტიპის მიხედვით ( ლითონის ან ღრუს სიღრმის მასის დაკარგვა, კოროზიის პროცესის სიჩქარე და აჩქარება).

ი.დენისონი, ე.მარტინი, გ.

თორნსი, ე. უელნერი, ვ. ჯონსონი, ი. უფჰემი, ე. მორი, ა. ბიკარის ფ. ჩემპიონი, პ. აზიზი, ჯ.

ლ.ია. ციკერმანი y= y0 y0, A1=t1/(t1-t2) იუ.ვ. დემინი 12 გ.კ.შრაიბერი, ლ.ს. სააკიანი, y= a0+ a1x1+a2x2+…+a7x7 a1, a2,…..a7 x1, x2,…x7 y=f(x1, 14 ლ.ია. ციკერმანი, ია.პ.შტურმანი, A.V.Turkovskaya, Yu.M.Zhuk I.V. Gorman I.V. Gorman, G.B. Clark, L.A. Shuvakhina, V.V.

აგაფონოვი, ნ.პ. ჟურავლევი ნახაზი 1.8 – კოროზიის აქტივობის კინეტიკური მრუდის გრაფიკი, რომელიც ეფუძნება პროცესის ფიზიკურ წარმოდგენებს (სურათი 1.9) და მაქსიმალური და საშუალო დეფექტების მოქმედების გამოყენებით. მაგრამ ეს ნაკლებად სავარაუდოა, რომ შესაძლებელი გახადოს კოროზიის დეფექტების რაოდენობრივი ზრდის დინამიკის პროგნოზირება.

წარმოდგენილი მოდელები აღწერს კოროზიის პროცესებს კონკრეტულ სიტუაციებში, ექვემდებარება გარკვეულ პირობებს, ქიმიურ გარემოს, ტემპერატურას, სხვადასხვა კლასის ფოლადებს, წნევას და ა.შ. განსაკუთრებით საინტერესოა მოდელები, რომლებიც აღწერს კოროზიის პროცესებს მსგავსი სისტემების (მთავარი მილსადენები) საიზოლაციო საფარით, რომლებიც მუშაობენ გაზსადენების მსგავს პირობებში და აფიქსირებენ შედეგებს ასევე შიდა დიაგნოსტიკის საფუძველზე. მაგალითად, მთავარ ნავთობსადენებზე ფაქტორული ანალიზის ჩატარების მეთოდოლოგიაში, მიუხედავად დიამეტრისა და საიზოლაციო საფარის ტიპისა, ავტორები გვთავაზობენ მოდელს:

სადაც L არის კოროზიის პროცესის შესუსტების კოეფიციენტი;

H – კოროზიის დაზიანების სიღრმე, მმ;

ზემოაღნიშნული ფორმულიდან 1.6 ირკვევა, რომ ავტორებმა მიიღეს განცხადება, რომ მილსადენის ექსპლუატაციის დასაწყისში კოროზიას აქვს ყველაზე ინტენსიური ზრდა, შემდეგ კი პასივაციის გამო ქრება. ნაშრომში მოცემულია ფორმულის (1.6) წარმოშობა და დასაბუთება.

მილსადენის ექსპლუატაცია საკმაოდ საკამათოა, რადგან ახალი საიზოლაციო საფარი უზრუნველყოფს დაცვას ბევრად უფრო საიმედოდ, ვიდრე დროთა განმავლობაში, როდესაც იზოლაცია ბერდება და კარგავს თავის დამცავ თვისებებს.

მიუხედავად კვლევების სიმრავლისა, კოროზიის პროცესების პროგნოზირებისთვის შემოთავაზებული არცერთი მოდელი არ გვაძლევს საშუალებას სრულად გავითვალისწინოთ ტემპერატურის გავლენა კოროზიის სიჩქარეზე, რადგან არ გაითვალისწინოთ მისი იმპულსის ცვლილება ოპერაციის დროს.

ეს განცხადება საშუალებას გვაძლევს ჩამოვაყალიბოთ კვლევის მიზანი:

ექსპერიმენტულად დაამტკიცოს, რომ გაზსადენის არასტაბილური ტემპერატურული რეჟიმი არის გაზსადენის გარე ზედაპირზე კოროზიული პროცესების გააქტიურების ძირითადი მიზეზი.

1. გაზსადენის კოროზიულ მდგომარეობაზე გაზის ტემპერატურის გავლენის გამოსავლენად ჩატარდა ლიტერატურული წყაროების ანალიზი:

1.1. განხილულია მილსადენის ტრანსპორტირების კოროზიული პროცესების თავისებურებები;

1.2 განსაზღვრულია ნიადაგის კოროზიული აქტივობის როლი, როდესაც საიზოლაციო საფარი კარგავს თავის დამცავ თვისებებს.

1.3. შესწავლილია მილსადენების დეფექტურობის შესაფასებლად შიდა ხარვეზის აღმოჩენის ტექნიკური მიზანშეწონილობა.

1.4. განხილულია სხვა მკვლევართა მოდელები კოროზიის პროცესების პროგნოზირებისთვის.

2. გამოკვლეულია მილსადენის გარე ზედაპირზე მაკროკოროზიული ელემენტების წარმოქმნის მიზეზები.

3. დადასტურებულია, რომ კოროზიულ ნიადაგის ფენაში ტენის გადაადგილებისას იცვლება მილსადენის მიმდებარე ნიადაგის ელექტრული წინააღმდეგობა.

2. ტენიანობის პულსის ზემოქმედების შეფასება და

ტემპერატურა ნიადაგის კოროზიულ აქტივობაზე,

გაზსადენის ირგვლივ

2.1. ფიზიკური მოდელირება და კონტროლის პარამეტრების შერჩევა ფაქტი, რომ ნიადაგის პერიოდული დატენიანება აჩქარებს კოროზიის პროცესებს, მიუთითებს მაგისტრალური გაზსადენების ექსპლუატაციის პრაქტიკა.

ამ ფენომენის შესწავლისას ისმაგილოვი ი.გ. დაამტკიცა, რომ დიდი დიამეტრის გაზსადენი არის სითბოს მძლავრი წყარო, რომელსაც აქვს იმპულსური ტემპერატურის ეფექტი ნიადაგზე და იწვევს ტენიანობის რხევად მოძრაობებს კოროზიულად აქტიურ ნიადაგის ფენაში.

თუმცა, მის ვარაუდს, რომ იმპულსური ტემპერატურის ეფექტები აძლიერებს მილსადენის მიმდებარე ნიადაგის ფენის კოროზიულ აქტივობას, საჭიროებს ექსპერიმენტულ დადასტურებას.

აქედან გამომდინარე, კვლევის მიზანია ექსპერიმენტის მოწყობა, რათა შეისწავლოს და შეაფასოს ნიადაგების კოროზიული აქტივობა იმპულსური ტემპერატურის ზემოქმედების ქვეშ.

კოროზიის პროცესების შესწავლის პრობლემები ჩვეულებრივ წყდება ექსპერიმენტულად. არსებობს კოროზიის ეფექტის შესაფასებლად სხვადასხვა მეთოდი, მათ შორის დაჩქარებული კოროზიის ტესტები.

ამდენად, აუცილებელია სითბოს და მასის გაცვლის პირობების სიმულაცია მიმდებარე ნიადაგთან, დამახასიათებელი გაზსადენის მონაკვეთისთვის, რომელიც კვეთს ხევს, რომლის ფსკერზე მიედინება ნაკადი, და დადგინდეს, რამდენად კოროზიული აქტივობაა. ნიადაგი იცვლება ტემპერატურისა და ტენიანობის იმპულსური გავლენის ქვეშ.

თითოეული ფაქტორის (პულსის ტემპერატურა და ტენიანობა) ეფექტის ყველაზე ზუსტად შესწავლა შესაძლებელია ლაბორატორიულ პირობებში, სადაც კოროზიის პროცესის პარამეტრები ფიქსირდება და კონტროლდება მაღალი სიზუსტით.

გაზსადენის იმპულსური ტემპერატურული რეჟიმი კვაზი-სტაციონარული სითბოს გაცვლის დროს მოდელირებული იქნა ბაშკორტოსტანის და მსგავსი რეგიონების ტერიტორიაზე გამავალი გაზსადენებისთვის. მსგავსების თეორიის მიხედვით, თუ სითბოს გადაცემის პროცესის დამახასიათებელი მსგავსების რიცხვები ტოლია, გეომეტრიული მსგავსების გათვალისწინებით, სითბოს გადაცემის პროცესები შეიძლება ჩაითვალოს მსგავსი.

ექსპერიმენტში გამოყენებული ნიადაგი აღებულია ურენგოი-პეტროვსკის გაზსადენის მარშრუტიდან, პოლიანა-მოსკოვოს მონაკვეთიდან, გაზსადენის პერიმეტრის გასწვრივ 3 საათის, 12 საათისა და საათის პოზიციებიდან. ლაბორატორიულ კვლევებში გამოყენებული ნიადაგის თერმოფიზიკური თვისებები იგივეა, რაც in situ, რადგან

ნიადაგის ნიმუშები აღებული იქნა არსებული გაზსადენის კოროზიული მონაკვეთიდან. იდენტური ნიადაგებისთვის, ლიკოვის რიცხვების Lu და Kovner Kv ტოლობა ბუნებისა და მოდელისთვის ავტომატურად შესრულდა:

თუ დაფიქსირდა ტემპერატურული წნევის თანასწორობა, ნიადაგების იდენტურობა და ტენიანობის იგივე დონე, სრულდებოდა კოსოვიჩ კო და პოსტნოვის რიცხვების Pn თანასწორობა.

ამრიგად, სითბოს და მასის გადაცემის პირობების მოდელირების ამოცანა, ამ შემთხვევაში, შემცირდა ინსტალაციის პარამეტრების ისეთ შერჩევამდე, რომელიც უზრუნველყოფდა ფურიეს ნომრების Fo და Kirpichev Ki-ს თანასწორობას რეალურსა და მოდელზე.

მილსადენის ექსპლუატაცია 1.42 მ დიამეტრით, თანაბარი თერმული დიფუზურობის კოეფიციენტებით a = a", (2.5) საფუძველზე ვიღებთ მოდელისთვის:

(2.7) ამრიგად, საცდელი მილის დიამეტრით 20 მმ, ინსტალაციაში წლიური პერიოდი უნდა „გავიდეს“ 1.7 საათში.

სითბოს გადაცემის პირობები მოდელირებულია კირიპიჩევის კრიტერიუმით, დაახლოებით, სითბოს ნაკადის გათვალისწინებით (2.9) გაზსადენის სიღრმეზე მილის ღერძამდე Н0 = 1.7 მ და Н0/Rtr = 2, (ფარდობითი სიღრმე გაზსადენი პოლიანა - მოსკოვის მონაკვეთზე, ტოლობის (2.6) საფუძველზე, ჩვენ ვიღებთ მოდელისთვის:

„ნაკადის“ მოდელირებისთვის აუცილებელია რეინოლდსის რიცხვების თანასწორობის შენარჩუნება რეალური სამყაროსა და მოდელისთვის:

ვინაიდან სითხე იგივეა, წყალი, (2.12) საფუძველზე და გეომეტრიული მსგავსების გათვალისწინებით, ვიღებთ თანასწორობას:

შესაბამისი გამოთვლები (2.13) გათვალისწინებით გვიჩვენებს, რომ წყალმომარაგება ამ ინსტალაციაში ნაკადის სიმულაციური უნდა იყოს წვეთოვანი.

ვინაიდან ექსპერიმენტის დროს აუცილებელია მილის კედლის ტემპერატურის შეცვლა მისი რეალური ცვლილების 30...40°C ფარგლებში და მისი დარეგულირება პულსის რეჟიმის შენარჩუნებით, ფოლადის გარე ზედაპირის ტემპერატურის ttr. საკონტროლო პარამეტრად არჩეული იყო მილი - ნიმუში ქ. 3.

იმპულსური ტემპერატურის გავლენის ქვეშ ნიადაგის შედარებით კოროზიულობის დასადგენად, სტაბილურ ტემპერატურულ ზემოქმედებასთან შედარებით, შეირჩა დაჩქარებული ტესტის მეთოდი, რომლის საფუძველზეც ნიადაგის კოროზიულობა განისაზღვრება ფოლადის ნიმუშების წონის დაკლებით.

2.2. ექსპერიმენტული დაყენების მოკლე აღწერა საპილოტე დაყენება, რომლის დიაგრამა ნაჩვენებია სურათზე 2.1, შედგება თუნუქის ყუთისგან 1, ზომები 90x80x128 მმ. სპეციალურად მომზადებული ნიადაგი 11 შეედინება ყუთში H სიმაღლეზე, გამოითვლება იმ პირობით, რომ ნიადაგის მოცულობა უნდა იყოს ტოლი:

გრუნტში მოთავსებულია ფოლადის მილი წინასწარ აწონილი ანალიტიკურ ბალანსზე 0,001გ სიზუსტით ფოლადის მილების პარამეტრები:

მილების დიამეტრი, სიგრძე, წონა და ზედაპირის ფართობი მოცემულია ცხრილში 2.1.

სურათი 2.1 – ექსპერიმენტული დაყენების დიაგრამა ნიადაგების კოროზიულ აქტივობაზე იმპულსური ტემპერატურის ეფექტის შესასწავლად ცხრილი 2.1 – ფოლადის მილების პარამეტრები – ნიმუშები, მუხ. 3.

ნომერი დიამეტრი, სიგრძე, ზედაპირი, წონა, შენიშვნა მილი იზოლირებული იყო თუნუქის ყუთიდან რეზინის საცობების გამოყენებით.

ნიადაგის ნიმუშები თავდაპირველად მაგისტრალურ გაზსადენთან შეხებაში მომზადდა შემდეგნაირად.

თითოეული ნიმუში გაშრეს ღუმელში. ვინაიდან ნიადაგის ნიმუშები შეიცავდა ორგანულ ნაერთებს და, შესაძლოა, სულფატის შემამცირებელ ბაქტერიებს, გაშრობის ტემპერატურა არ აღემატებოდა 70 °C-ს. მშრალი ნიადაგი გაანადგურეს და 1მმ ნახვრეტებით საცერში გააცრეს. ამ გზით მომზადებული ნიადაგის ნიმუში ჩაასხეს კოლოფში დამონტაჟებული მილით და დატენიანებული W = 20...25% ტენიანობით, რაც შეესაბამება გაზსადენის მარშრუტის მიდამოებში ნიადაგის ბუნებრივ ტენიანობას. ექსპერიმენტებში ჩვენ გამოვიყენეთ ონკანის წყალიბუნებრივი ტემპერატურით.

კოროზიის პროცესის დაჩქარება მიიღწევა უარყოფითი პოლუსის კორპუსთან შეერთებით, ხოლო 6 ვ DC წყაროს დადებითი პოლუსი ლითონის ნიმუშთან.

იმპულსური ტემპერატურის რეჟიმი შეიქმნა სინჯის მილის შიგნით დამონტაჟებული თერმო-ელექტრული გამათბობლის (TEH) პერიოდული ჩართვით და გამორთვით. ციკლის ხანგრძლივობა განისაზღვრა ექსპერიმენტულად. მაგალითად, 1-ლი ექსპერიმენტის პირობებისთვის, ტემპერატურის კონტროლის დროს, ციკლის ხანგრძლივობა განისაზღვრა c = 22 წთ-ის ტოლი (გათბობის დრო n = 7 წთ; გაგრილების დრო o = 15 წთ). ტემპერატურის კონტროლი განხორციელდა მილის ზედა გენერატორის ზემოთ დამონტაჟებული ცივი თერმოწყვილის გამოყენებით, ნიმუშის ზედაპირის დარღვევის გარეშე.

ექსპერიმენტის დროს წყლის წვეთოვანი მიწოდება მილის ღერძის დონეზე ძაბრის მეშვეობით მიწაში იყო მიწოდებული. შეიქმნა ბარაჟის ეფექტი, დამახასიათებელი განივი დრენაჟებისთვის. წყლის დრენაჟი ხდებოდა ყუთის გვერდით კედელზე პერფორირებული ხვრელების მეშვეობით (5 სიმეტრიული ხვრელი განლაგებულია იმავე დონეზე).

ექსპერიმენტის დაწყებიდან 24 საათის შემდეგ დენის გამორთვის შემდეგ, ნიმუში გადაიღეს და კარგად გაიწმინდა კოროზიის პროდუქტებისგან მშრალი ქსოვილით და რეზინის საშლელით. შემდეგ გარეცხეს გამოხდილი წყლით, გააშრეს და აწონეს ანალიტიკურ ბალანსზე 0,001 გ სიზუსტით.

ნიადაგის აქტივობა იმპულსური ტემპერატურის გავლენის ქვეშ აუცილებელი პირობაკოროზიის ტესტირება არის პროცესის საკონტროლო ეტაპის დაჩქარება. ნეიტრალურ ელექტროლიტებში კოროზიის პროცესი შემოიფარგლება ჟანგბადის დეპოლარიზაციის სიჩქარით, ამიტომ კოროზიის პროცესის დასაჩქარებლად საჭიროა კათოდური პროცესის სიჩქარის გაზრდა.

ნიმუშების ტესტირება უნდა ჩატარდეს ისე, რომ ტენიანობის პერიოდული ცვლილებებით, ლითონი რაც შეიძლება დიდხანს ექვემდებარებოდეს ელექტროლიტის თხელ ფენებს.

მნიშვნელოვანია რეჟიმების შერჩევა, როდესაც ნიადაგი არ არის მთლიანად გაუწყლოებული ნიადაგის გამოშრობის გამო და ტენიანობა რჩება ფირის მდგომარეობაში.

გარემოს ტემპერატურაზე tgr = 20 °C და მილის კედლის ტემპერატურა ttr = 30...40 °C, ინსტალაციაში იქმნება ტემპერატურული წნევა, ეს წნევა შეესაბამება t-ს შემოდგომა-გაზაფხულზე და ზაფხულის მუშაობის რეჟიმების ბუნებრივ პირობებში. გაზსადენის, როდესაც მილსადენის სიღრმეზე ნიადაგის ტემპერატურა 18 °C-მდე იზრდება.

ზამთარში ტემპერატურის წნევა t იზრდება 30 °C-მდე. ამასთან, ინსტალაციის დროს ზამთრის რეჟიმი არ არის მოდელირებული, რადგან ზამთარში სითბოს გაცვლის და ნიადაგის კოროზიის პირობები თვისობრივად განსხვავებულია: "ნაკადები"

იყინება და მილსადენის ზემოთ თოვლის საფარი ნაწილობრივ დნება, ატენიანებს ნიადაგს და ჩნდება "თერმოსის" ეფექტი. თუმცა, ნიადაგის საკმარისი ტენიანობის გამო, ყველა საფუძველი არსებობს იმის დასაჯერებლად, რომ ზამთარში, კოროზიის პროცესები, მათ შორის SCC, ასევე აქტიურია.

30°C-ის რიგის ტემპერატურა არის ზაფხულის პერიოდის ტემპერატურის ზღურბლის დონე, რომლის ქვემოთ ტენიანობა არ მოიხსნება მილიდან და, როგორც კვლევებმა აჩვენა გაზსადენის No1 და No2 საზომ პუნქტებზე მონაკვეთზე. Polyana CS - Moskovo CS, გროვდება მილსადენიდან გარკვეულ მცირე მანძილზე, არათანაბარი მდგომარეობაში მყოფი (პატარა არის მანძილი დაახლოებით 0.2..0.3 მ მილსადენის კედლიდან 1.42 მ დიამეტრით). ამიტომ ტემპერატურის ნებისმიერი უმნიშვნელო კლება იწვევს ტენის დაბრუნებას.

როდესაც მილთან კონტაქტში მყოფი ნიადაგი დეჰიდრატირებულია ძალიან თხელ ფენებში, კათოდური რეაქციის გაადვილებასთან ერთად, შეიძლება მოხდეს ანოდური რეაქციის დათრგუნვა, რაც საბოლოოდ შეანელებს კოროზიის პროცესს.

მსგავსი პროცესები ხდება გაზსადენის ზედა გენერატრიქსზე, სადაც კოროზიული ბზარი პრაქტიკულად არ შეინიშნება.

ცხრილი 2.2 გვიჩვენებს კოროზიის კვლევების შედეგებს, რომლებიც შესრულებულია ფოლადის მილის No1-4 ნიმუშებზე. ექსპერიმენტები ჩატარდა თანმიმდევრობით, ამ ცხრილში მითითებული თანმიმდევრობით.

ნიადაგის ნიმუშები ხელახლა არ იქნა გამოყენებული. გარემოს ტემპერატურა არ სცილდებოდა 18...20 °C-ს. ტემპერატურის პირობები დაფიქსირდა დაკვირვების ჟურნალში. ეს მონაცემები წარმოდგენილია დანართ 1-ში.

ნიმუში No1 დაექვემდებარა პულსირებულ ტემპერატურას.

ფაქტობრივი რეჟიმი განისაზღვრა ფოლადის ნიმუშის ტემპერატურით, რომელიც იცვლებოდა ფარგლებში: tнi…tоi, (დანართი 1). გათბობის ტემპერატურა tn არის ტემპერატურა, რომელზედაც გაიზარდა ნიმუშის კედლის ტემპერატურა გათბობის დროს n. გაგრილების ტემპერატურა არის ტემპერატურა, რომელზეც ნიმუშის ტემპერატურა შემცირდა დროს o. i-ე ციკლის დრო i = ni + oi; ექსპერიმენტის დროს ციკლების რაოდენობა n = 66.

ცხრილი 2.2 ნიადაგების კოროზიული აქტივობის დასადგენად No1-4 ექსპერიმენტების პირობები და შედეგები საშუალო ტემპერატურა განისაზღვრა ფორმულების გამოყენებით:

ექსპერიმენტის დროს, რომელიც გაგრძელდა 24 საათის განმავლობაში. 30 წუთის განმავლობაში შენარჩუნდა პარამეტრების საშუალო მნიშვნელობები:

ტესტის დროს, 24 საათი 30 წუთი, მოხდა პროცესის სიმულაცია, რომელიც მიმდინარეობდა ბუნებრივ პირობებში 24,5/1,7 14 წლის განმავლობაში. წლის განმავლობაში საშუალოდ 1,760/22,3 = 4-ჯერ იცვლებოდა ტემპერატურა 30-დან 40 °C-მდე.

კოროზიის განადგურების ბუნება ნაჩვენებია ფოტოებზე (სურათი 2.2).

არსებობს ზოგადი კოროზიის გამოვლინება ნიმუშის მთელ ზედაპირზე, მაგრამ არა მნიშვნელოვანი. ჭარბობს ძალიან ვრცელი, კონცენტრირებული და ღრმა კერები ნახაზი 2.2 - კოროზიის დაზიანება No1 ნიმუშის პულსური ორმოიანი კოროზიის დროს. წყლულოვანი დაზიანების მაქსიმალური სიღრმე აღინიშნება ძაბრის მეშვეობით წყლის უწყვეტი წვეთოვანი მიწოდების დროს, იხილეთ ინსტალაციის დიაგრამა სურათზე 2.1. წყალი მიეწოდებოდა ნიმუშის ცენტრალურ ნაწილს მილის ღერძის დონეზე. მიწაში გადინებული „ნაკადი“ მარცხნივ გადაიხარა. წყალი ძირითადად მარცხნივ მე-2 ხვრელში გადიოდა (თუ 5 ხვრელი იყო თანაბრად პერფორირებული). ნიმუშის ეს ნაწილი დაზარალდა მაქსიმალური კოროზიისგან.

ბარაჟის ეფექტის და გაზრდილი ტენიანობის გამო, ეროზია უფრო ღრმა და ფართოა ზემო დინების მხარეს. ნიმუში ასევე აჩვენებს "სტაგნაციურ" ზონას, სადაც პრაქტიკულად არ არის ეროზია. ეს შეიძლება აიხსნას შემდეგნაირად.

ვინაიდან ექსპერიმენტულ პირობებში ხდებოდა ხევში ჩადინებული ნაკადის სიმულაცია და წყლის მიწოდება უწნევოდა, შემდეგ მდინარის კალაპოტიდან მოშორებით, ნიადაგი მჭიდროდ იყო მიმდებარე ნიმუშის ზედაპირთან, მაღალი ჰიდრავლიკური წინააღმდეგობის გამო, წყალი არ გაირეცხოს მილის ზედაპირი მჭიდრო კონტაქტის ზონაში და კოროზიის პროცესების ინტენსივობა საგრძნობლად ნაკლები იყო. მსგავსი ფენომენი შეინიშნება საწარმოო პირობებში გაზსადენის მარშრუტის გასწვრივ.

აორთქლების და ტენიანობის ზევით ნაკადების გამო "ნაკადიდან"

კოროზიის პროცესები გაძლიერდა ნიმუშის ზედა მარცხენა ნაწილში.

ეს ფენომენი აიხსნება მასშტაბის ფაქტორით, რაც განპირობებულია მილის მცირე ზომით, ტენიანობის კაპილარული აწევით და ბარაჟის ეფექტით.

იმპულსური ტემპერატურის ზემოქმედებისა და ტემპერატურის, ტენიანობის, ომური წინააღმდეგობის და სხვა პარამეტრების უთანასწორობის პირობებში მილის პერიმეტრის გარშემო, შექმნილი პირობები მიდრეკილია მიკრო და მაკროკოროზიული ელემენტების წარმოქმნას.

აღსანიშნავია, რომ მთელი ექსპერიმენტის განმავლობაში დიდი რაოდენობით წყალბადი გამოიყოფა. შესაბამისი გაზომვები არ განხორციელებულა, მაგრამ აღინიშნა მუდმივი ხმის ეფექტი, რომელიც აშკარად ისმოდა.

ნიმუში No2 მეორე ნიმუშის მასალა იგივეა. ნიადაგი იგივეა:

ნიმუში აღებულია 3 საათის პოზიციიდან. ნიადაგის ტენიანობა W = 22%. ექსპერიმენტული პირობები განსხვავდებოდა ტემპერატურით და „ნაკადის“ არარსებობით. მთელი ექსპერიმენტის განმავლობაში, რომელიც 24 საათს გაგრძელდა. 30 წთ., ტემპერატურა შენარჩუნებული იყო მუდმივი:

კოროზიის დაზიანება აქ გაცილებით ნაკლებია (სურათი 2.3).

ნიმუშის მასის დანაკარგი 7-ჯერ ნაკლებია (ფარდობით ერთეულებში). ჭარბობს ზოგადი კოროზია. ნიმუშის ზედაპირი თანაბრად მოქმედებს. ნიმუშის ბოლოში აღინიშნება ერთი მცირე ფოკალური დაზიანება.

მოდით აღვნიშნოთ No1 და No2 ნიმუშების კოროზიული დაზიანების ხასიათის ფუნდამენტური განსხვავება.

სურათი 2.3 – კოროზიის დაზიანება ნიმუში No2 მუდმივ ტემპერატურაზე ttr=33 OS პულსური ტემპერატურის გავლენით პროცესზე და არსებობაზე გაშვებული წყალიფოლადის ზედაპირის ვრცელი, გამოხატული ორმოიანი კოროზია ვითარდება მაქსიმალური დაზიანებით "ნაკადის" გასწვრივ.

სტაბილურ ტემპერატურაზე და დრენაჟის არარსებობისას, მაგრამ იგივე საწყისი ტენიანობით, შეინიშნება ნიადაგის გაშრობა და ზოგადი კოროზიის განვითარება მინიმალური წყლულით. კოროზიის პროცესების და ლითონის დაკარგვის მაჩვენებელი 7-ჯერ ნაკლებია.

ნიმუში No3 No3 და No4 ნიმუშების მასალა იგივეა: ქ. 3, მაგრამ ნიმუშები მზადდება მილის სხვა ნაწილისგან. ნიადაგის ტენიანობა ბუნებრივ ფარგლებში იყო W = 20...25%. ექსპერიმენტის ხანგრძლივობა იყო 24 საათი.

ექსპერიმენტის დროს ტემპერატურა შენარჩუნებული იყო ttr = 33,12 33 °C.

ნიადაგის ნიმუში აღებულია 6 საათის პოზიციიდან. ნიადაგს ჰქონდა მნიშვნელოვანი სხვაობა, რომელიც შედგებოდა გლეჯში, რაც დამახასიათებელია SCC დაქვემდებარებული მილებისთვის. (გლეიინგი არის ნიადაგის მინერალური ნაწილის ან უფრო ღრმა ჰორიზონტის ქანების, წყლით ზეგაჯერებული, ქიმიური აღდგენის პროცესი, როდესაც რკინის ოქსიდური ნაერთები გადაიქცევა ოქსიდურ ნაერთებად და წყალს ატარებს, ხოლო რკინით გამოფიტული ჰორიზონტები შეღებილია მომწვანოში. , შავი და ნაცრისფერი ტონები.).

წყალი, მცირე წვეთოვანი მიწოდებით (წუთში 6 წვეთი), პრაქტიკულად არ ჩაედინა ნიმუშის მილის ქვეშ, რამაც გამოიწვია ნიადაგის კონტაქტურ ზონაში წყალდიდობა მეტალთან, ზოგჯერ ძაბრში აწევა და სტატიკური წნევის შექმნა. წყალი მიეწოდებოდა ასიმეტრიულად, გადახრით მარჯვენა მხარენიმუში.

No3 ნიმუშისთვის (სურათი 2.4), რომელიც ექვემდებარება კოროზიას, სითბოს გაცვლის სტაბილურ პირობებში, როდესაც ნიმუშის ტემპერატურა შენარჩუნებული იყო მუდმივი ttr = 33 °C-ზე, აღინიშნება შემდეგი ნიშნები:

1) ახასიათებს ზოგადი კოროზია, თითქმის მთელ ზედაპირზე;

2) საერთო გამოკვლევისას არ გამოვლენილა ორმოიანი კოროზიის დამახასიათებელი ნიშნები;

3) ნაკაწრების მიდამოში:

2 ნაკაწრი 30 მმ თითო 2 ნაკაწრი 30 მმ თითო 2 ნაკაწრი 30 მმ თითო წყლულის ნიშნები არ აღმოჩნდა.

4) კოროზიული ქერქის სისქით განსაზღვრული მაქსიმალური კოროზიული დაზიანება დაფიქსირდა წყაროს მხარეს, ანუ ნიმუშის მარჯვენა მხარეს და მილის ქვედა გენერატრიქსის გასწვრივ, სადაც ტენიანობა იყო მაქსიმალური;

5) აშკარად ჩანს, რომ კოროზიული ქერქის ფერი 6 საათის პოზიციაზე მილის მთელ ქვედა გენერატრიქსის გასწვრივ და წრეწირის მიდამოში უფრო მუქი, სავარაუდოდ მუქი ყავისფერია;

6) 3 ნაკაწრის არსებობა წყალწაღებულ ადგილას (მარჯვნივ) და 3 იგივე ნაკაწრის არსებობა ნაკლებად ტენიან ნიადაგში (მარცხნივ) არანაირად არ იმოქმედა კოროზიის პროცესის განვითარების ბუნებაზე;

7) გასათვალისწინებელია, რომ ნიმუშის მილის ხორხზე დამუშავების შემდეგ მის მარჯვენა მხარეს ჩანდა პლასტიკური დეფორმაციის კვალი დამაგრების წერტილიდან (მსუბუქი გამკვრივების სახით), რამაც გავლენა არ მოახდინა კოროზიის დაზიანების ბუნებაზე.

ნიმუში No4 ნიმუში დამუშავებულია იმავე მილის ნაწილისგან, როგორც ნიმუში No3, ხელოვნება. 3. ნიადაგი, ექსპერიმენტული პირობები იგივეა, რაც მე-3 ექსპერიმენტში. ერთადერთი განსხვავება: ტემპერატურული რეჟიმი პულსირებულია, სცენარის მიხედვით: 30/40 °C. ექსპერიმენტის დროს, რომელიც გაგრძელდა 24 საათის განმავლობაში, შენარჩუნებული იყო პარამეტრების საშუალო მნიშვნელობები, განისაზღვრა ფორმულების მიხედვით (2.14 - 2.16):

„ხევში ნაკადის“ დინება მოდელირებული იყო ძაბრის მეშვეობით წყლის ჩაშვებით, ასიმეტრიულად, ნიმუშის მარჯვენა მხარეს. ციკლების რაოდენობა n = 63.

ნიმუშს აქვს ნაკაწრები, იგივე რაც ნიმუში No3-ზე:

2 ნაკაწრი 30 მმ თითოეული 2 ნაკაწრი 30 მმ თითო 2 ნაკაწრი 30 მმ თითო კოროზიის დაზიანების ბუნება ნაჩვენებია სურათზე 2.5.

No3 და No4 ექსპერიმენტების შედეგების შედარებისას, რომლებიც ასევე ჩატარდა იდენტურ პირობებში, მაგრამ ტემპერატურული პირობების განსხვავებებით, აღვნიშნავთ, რომ გრუნტის ნიშნების მქონე ნიადაგში, პულსური ტემპერატურის ზემოქმედება ასევე აძლიერებს პროცესს. შედარებით მასის დაკარგვის მხრივ განსხვავება 11-ჯერ არის! (ცხრილი 2.2).

სურათი 2.4 – No3 ნიმუშის კოროზიული დაზიანების ბუნება მუდმივ ტემპერატურაზე ttr=33 °C. , ამ შემთხვევაში ლითონის კოროზიის დაკარგვის ეფექტი მნიშვნელოვნად აღემატება No1 და No2 ექსპერიმენტებში მიღებულს.

No4 ექსპერიმენტში აღინიშნება სპეციალური ფენომენი, რომელიც საშუალებას გვაძლევს ავხსნათ ნიადაგში მიმდინარე ფიზიკური პროცესები იმპულსური ტემპერატურის გავლენის ქვეშ.

კოროზიის პროცესის გააქტიურების ფაქტი მიუთითებს იმაზე, რომ ტენიანობის „რხევა“, რომელიც ხდება პულსირებულ რეჟიმში, თერმომოძრავი ძალების გავლენის ქვეშ, საბოლოოდ იწვევს ნიადაგის სტრუქტურის ცვლილებას, ტუბერკულოზების გასწორებას და მოძრაობას. მტვრის ფრაქციის ნაწილაკები კაპილარებში, ე.ი.

ფაქტობრივად, იქმნება გაუმჯობესებული არხები, რომლებითაც დამიწების ელექტროლიტი თავისუფლად მოძრაობს. ექსპერიმენტის დროს, იმ მომენტში, როდესაც პერფორირებული ხვრელების მეშვეობით წყალი დაიწყო, ასევე აღინიშნა H2 ბუშტების მოძრაობა კაპილარებში და მათი ამოღება წყალთან ერთად (ვიზუალურად).

მე-3 ექსპერიმენტში (t = const) ძაბრის მეშვეობით მიწოდებული წყალი პრაქტიკულად არ გაჟონავდა ნახვრეტულ ხვრელებს, ზოგჯერ კი იწვევდა ძაბრში წყლის დონის აწევას, რაც ქმნის სტატიკურ წნევას. პერფორირებული ხვრელების მეშვეობით წყალი არასოდეს გადიოდა. ნიადაგის ელექტროლიტი თხევადი ელექტროლიტისგან განსხვავდება იონების მოძრაობისადმი უფრო დიდი წინააღმდეგობით.

No4 ექსპერიმენტში (t = 31/42 °C), იგივე ნიადაგი გამოიყენეს გლეინგთან ერთად, პოზ. ერთადერთი განსხვავება: პულსის ტემპერატურის რეჟიმი. თავისუფალი ნაკადის რეჟიმში მოძრაობით, წყალმა გადალახა ნიადაგის წინააღმდეგობა ექსპერიმენტის დაწყებიდან დაახლოებით 8 საათის შემდეგ. კიდევ ერთი საათის შემდეგ ბალანსი დამყარდა: წყლის შემოდინება გადინების ტოლი გახდა. ინსტალაცია გამორთული იყო ღამით. დილით, ინსტალაციის ჩართვის შემდეგ, წყალი სანიაღვრე ხვრელებს 50 წუთის შემდეგ წვეთავდა.

ეს ფაქტი მიუთითებს კაპილარების ჰიდრავლიკური წინააღმდეგობის შემცირებაზე გაუმჯობესებული სადინარების წარმოქმნის გამო. ასეთ გარემოში ელექტროლიტური იონები უფრო მოძრავია, რაც უდავოდ ხელს უწყობს ლითონის კოროზიას, ვინაიდან უზრუნველყოფს ნიადაგის ელექტროლიტის განახლებას გამდინარე წყლით.

ამ შემთხვევაში, თითოეული იმპულსი უზრუნველყოფს ფორმირების 1-ლი და მე-2 ეტაპების ცვლილებას, თითქოს აძლიერებს და აჩქარებს კოროზიული პროცესების დისკრეტულ ზრდას.

ბუნებრივია, ეს აძლიერებს არა მხოლოდ კოროზიული პროცესების განვითარებას, არამედ აძლიერებს ფოკუსურ კოროზიას, ორმოებს და ზედაპირს, რადგან ისინი ხასიათდებიან ზოგადი ელექტროქიმიური პროცესებით.

ამრიგად, ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ სხვა თანაბარ პირობებში, იმპულსური ტემპერატურის ზემოქმედება და ცვალებადი ტენიანობა ზრდის ნიადაგის კოროზიულ აქტივობას 6,9-ჯერ (ექსპერიმენტები No1 და No2), ხოლო ნიადაგის ფიზიკური მახასიათებლების გაუარესებით. 11,2-ჯერ (ექსპერიმენტი No3 და No4).

2.4. ნიადაგების კოროზიულ აქტივობაზე ტემპერატურის რყევების სიხშირისა და თერმული პარამეტრების გავლენის შესწავლა (ექსპერიმენტების მეორე სერია) მაგისტრალური გაზსადენების მუშაობის რეჟიმები ხასიათდება ტემპერატურის ხშირი რყევებით. თვის განმავლობაში, მხოლოდ ბუნებრივი აირის გაგრილების ობიექტებზე ჩართული ჰაერის გამაგრილებლების რაოდენობა 30…40-ს აღწევს.

წლის განმავლობაში, ტექნოლოგიური ოპერაციების (კომპრესორების მაღაზიის გათიშვა, გაზის კომპრესორის დანადგარები და ა.შ.) და კლიმატური ფაქტორების (წვიმა, წყალდიდობა, ჰაერის ტემპერატურის ცვლილება და ა.შ.) გათვალისწინებით, ეს არის ასობით რყევა და მთელი მომსახურების ვადა - ათასობით და ათობით ათასი.

ნიადაგების კოროზიულ აქტივობაზე ტემპერატურული იმპულსების სიხშირისა და საშუალო ტემპერატურის ზრდის გავლენის შესასწავლად ჩატარდა ექსპერიმენტების მეორე სერია (No5 - No8) ფოლადის ნიმუშებზე ნიადაგის ელექტროლიტში. ტემპერატურის პირობები დაფიქსირდა დაკვირვების ჟურნალში. ეს მონაცემები წარმოდგენილია დანართ 2-ში.

ექსპერიმენტები ჩატარდა იმავე ექსპერიმენტულ მოწყობილობებზე.

დაზიანებული იზოლაციითა და პერიოდული დატენიანებით მაგისტრალური გაზსადენის მონაკვეთზე განხორციელებული დროის ხანგრძლივი თერმოდინამიკური პროცესები იყო სიმულირებული (სურათი 2.1).

იმპულსური ტემპერატურის (ტენიანობის) ზემოქმედებამ აჩვენა, რომ როდესაც გაშვებული წყალი მიედინება ნიმუშის ირგვლივ, ფოლადის ზედაპირის ფართო, გამოხატული ორმოიანი კოროზია ვითარდება ტენიანობის გავლის გასწვრივ მაქსიმალური დაზიანებით.

ეს ფაქტი მიუთითებს ტემპერატურისა და ტენიანობის ზემოქმედების შეჯამების ან სუპერპოზიციის ეფექტზე კოროზიულ პროცესებზე გარემოს კოროზიული აქტივობის მკვეთრი მატებით.

სტაბილურ ტემპერატურაზე და დრენაჟის არარსებობისას, ნიადაგის იგივე საწყისი ტენიანობით, ზედაპირზე წყლულოვანი დაზიანებები მინიმალურია ან არ არსებობს, ხოლო ლითონის დანაკარგი კოროზიის გამო არის სიდიდის ბრძანებით ნაკლები.

ექსპერიმენტების პირველი სერიის შედეგებმა ასევე მისცა საფუძველი ვივარაუდოთ, რომ ტემპერატურის იმპულსების რაოდენობის ზრდა იწვევს პროტოტიპების მასის დაკარგვის ზრდას. ამ განცხადების საფუძველი ასევე იყო ის ფაქტი, რომ ნიადაგის ელექტროლიტები დიდი დიამეტრის გაზსადენის გარშემო კოროზიულად აქტიურ ფენაში იქცევიან განსაკუთრებულად, კერძოდ:

1. ისინი მუშაობენ ფოროვან ნიადაგურ გარემოში, რაც ხელს უშლის იონების მოძრაობას ნიადაგის ჩონჩხის ფორმებში.

2. ისინი თერმომოძრავი ძალების გავლენით იმყოფებიან რხევით მოძრაობაში, ვინაიდან ტემპერატურის გრადიენტები მუდმივად იცვლება. ამავდროულად, ტენიანობა „უბიძგებს“ მის ოპტიმალურ გზას ფოროვან გარემოში, არბილებს დარღვევებს და ტუბერკულოზებს კაპილარულ სადინარში, რაც დროთა განმავლობაში მნიშვნელოვნად ამცირებს კაპილარების ჰიდრავლიკურ წინააღმდეგობას.

3. გრუნტის ტენის მობილურობის ზრდა და მისი რხევითი მოძრაობა ააქტიურებს კოროზიულ პროცესებს. დრენაჟების (ხევები, სხივები და ა.შ.) არსებობისას ხდება კოროზიის პროდუქტების აქტიური ევაკუაცია ნიადაგის აქტიური ფენიდან პერიფერიამდე და ელექტროლიტის განახლება.

ამ რეჟიმში, კოროზიის დეფექტები სწრაფად ვითარდება, ერწყმის, ქმნის დიდ დაზიანებულ ადგილს, რაც იწვევს შესუსტებას. ტარების მოცულობაგაზსადენის კედლები, აქედან შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ტემპერატურის ციკლების რაოდენობის ზრდა ხელს უწყობს ამ პროცესს.

ექსპერიმენტები No5-No8 ჩატარდა თიხისა და თიხნარი ნიადაგების ნარევზე პირველი სერიის ექსპერიმენტების იდენტურ ნიმუშებზე (ცხრილი 2.3).

ცხრილი 2.3 – ექსპერიმენტების მეორე სერიის ნიმუშების პარამეტრები, ციკლური გათბობის რეჟიმით, ნიადაგები ექსპერიმენტებისთვის აღებულია ორმოებიდან ურენგოი-პეტროვსკის გაზსადენზე SCC დეფექტების გამოვლენისას Du 1400 PK 3402+80. 6 საათის პოზიციიდან აღებული ნიადაგის ნიმუშები გვიჩვენებს გლეჯის კვალს. გაზსადენის მონაკვეთი ორმოში PK 3402+80 ექვემდებარებოდა კოროზიულ და სტრეს-კოროზიულ ეფექტებს და შეიცვალა სარემონტო სამუშაოების დროს.

ტემპერატურული რეჟიმი დაყენებული იყო პულსირებული, დადასტურებული სქემის მიხედვით 45/35°C. წყალი ყველა ნიმუშს მიეწოდებოდა იმავე რეჟიმში. ნიმუშის ზედაპირზე საშუალო ტემპერატურა და სპეციფიკური სითბოს ნაკადი მოცემულია ცხრილში 2.4.

ექსპერიმენტების მეორე სერიის ნიმუშები შემოწმდა იმავე ექსპერიმენტულ წყობაში, მაგრამ პირველისგან განსხვავებით, იდენტურ პირობებში. იმათ. აღებული იყო ერთი და იგივე ნიადაგები, უზრუნველყოფილი იყო წყლის ერთნაირი მიწოდება ძაბრის საშუალებით და უზრუნველყოფილი იყო წყლისა და ჰაერის იგივე ტემპერატურა.

ამ ექსპერიმენტებში, ექსპოზიციის ტემპერატურის დიაპაზონი შენარჩუნებულია იმაზე მეტზე მაღალი დონე: 35...40 °C (ექსპერიმენტების პირველ სერიაში ტემპერატურა მერყეობდა 30...35 °C დიაპაზონში).

ცხრილი 2.4 - გათბობის რეჟიმები ნიმუშებისთვის No. 5-No. ძაბვის სიმძლავრე სიმძლავრე სპეციფიკური საშუალო ერთადერთი ცვლადი იყო ციკლების რაოდენობა n ყოველი ექსპერიმენტის დროს.

შენარჩუნდა 24±0.5 საათის განმავლობაში, რაც შეესაბამებოდა გაზსადენის ბუნებრივ პირობებში მუშაობის დაახლოებით 14 წლის განმავლობაში (იხ. პუნქტი 2.1).

ციკლების ცვალებადობა ექსპერიმენტების ამ სერიაში მიღწეული იქნა გამათბობელ ელემენტზე ძაბვის შეცვლით და, შესაბამისად, ნიმუშებისთვის მიწოდებული სპეციფიკური სითბოს ნაკადის შეცვლით. გათბობის ნიმუშების პარამეტრები მოცემულია ცხრილში 2.7.

შედარებული ექსპერიმენტების ერთნაირი ხანგრძლივობით, ნიმუშის გათბობის ციკლების რაოდენობა განსხვავებულია: n=14 (ექსპერიმენტი No6) და n=76 (ექსპერიმენტი No8). მაშასადამე, მე-8 ექსპერიმენტში ნიმუშის გაცხელების სიჩქარე ძალიან მაღალია, ხოლო გაგრილების სიჩქარე ნელი. მე-6 ექსპერიმენტში, პირიქით, გაცივება ხდება სწრაფად, ხოლო სითბო ნიადაგის მიერ თანდათან გროვდება. ხარისხობრივად განსხვავებული სითბოს გადაცემის გამო, ამ ექსპერიმენტებში საშუალო ტემპერატურა ტავ განსხვავებულია.

ცხრილი 2.5 - ნიმუშების გაცხელების პარამეტრები 35/45°C ციკლურ რეჟიმში. ნიმუშის ნომერი 2.5 ცხრილიდან ჩანს, რომ გათბობის დროისა და გაგრილების დროის თანაფარდობა იცვლება ციკლების რაოდენობასთან ერთად. და ეს აისახება ტემპერატურის ცვლილების ბუნებაში ttr, განსაზღვრავს განსხვავებას საშუალო ტემპერატურებში tav, ელექტროლიტებში და, საბოლოოდ, ნიმუშების კოროზიის მაჩვენებელში.

ტემპერატურის ცვლილების ბუნება ttr ნაჩვენებია სურათზე 2.6. გრაფიკების ანალიზი აჩვენებს, რომ ციკლების რაოდენობის ზრდასთან ერთად იცვლება გათბობისა და გაგრილების ხანგრძლივობის თანაფარდობა. 2.7 სურათზე ნაჩვენებია ექსპერიმენტის ფრაგმენტი No. ექსპერიმენტებში No5 (82 ციკლი) და No8 (76 ციკლი) გაცხელების დრო ნაკლებია გაგრილების დროს, ხოლო No6 და No7 ცდებში პირიქით.

5-8 ექსპერიმენტების შედეგები აჩვენებს, რომ ნიმუშების კოროზიული წონის დანაკარგები განსხვავდება, იხილეთ ცხრილი 2. ცხრილი 2.6 - ნიმუშების წონაში კლება No. 5-No. 8 ციკლური გათბობის რეჟიმით 45/35 ° C-ის მიხედვით. სქემა ეს ხდება ელექტრული ქიმიური პროცესების სხვადასხვა ინტენსივობის გამო. კოროზიის პროცესების აჩქარების ან გააქტიურების ბიოქიმიური ბუნება ასეთ ექსპერიმენტულ წყობაში პრაქტიკულად გამორიცხულია.

სურათი 2.6 - იმპულსური ტემპერატურული რეჟიმების ბუნება ნიმუშების გაცხელებისთვის No5 ექსპერიმენტებში - სურათი 2.7 - ფრაგმენტი No6 ექსპერიმენტიდან, რომელიც ასახავს გათბობისა და გაგრილების სიჩქარეს წყაროს დაბალი სიმძლავრის დროს (q = 46.96 ვტ/მ) სურათი 2.8 - 8 ექსპერიმენტის ფრაგმენტი, რომელიც ასახავს გათბობისა და გაგრილების სიჩქარეს მაღალი წყაროს სიმძლავრეზე (q = 239,29 ვტ/მ).

ნიმუშების მასის დაკარგვა, გ/სმ2 0, სურათი 2.9 – ნიმუშების მასის დაკარგვის დამოკიდებულება თერმული იმპულსების რაოდენობაზე ნიმუშების მასის დაკარგვა, გ/სმ სურათი 2.10 – ნიმუშების მასის დაკარგვის დამოკიდებულება თერმული სიმძლავრეზე ნიმუშების მასის დაკარგვა, გ/სმ სურათი 2.9 გვიჩვენებს, რომ ციკლების რაოდენობის მატებასთან ერთად დროის ერთსა და იმავე პერიოდში იზრდება კოროზიული პროცესების აქტივობა, რასაც მოწმობს ნიმუშების შედარებითი მასის დაკარგვის ზრდა. ეს დამოკიდებულება არის არაწრფივი და პროგრესული.

აღსანიშნავია, რომ, მიუხედავად იმისა, რომ მე-8 ექსპერიმენტში გამოყენებული იქნა უფრო მცირე მასის და ზედაპირის ფართობის ნიმუში დანარჩენ ნიმუშებთან შედარებით, მისი სპეციფიკური მასის დანაკარგი დიდი იყო. ეს შეიძლება აიხსნას იმით, რომ ნიმუში No8 ექვემდებარებოდა უფრო მაღალი სპეციფიკური სითბოს ნაკადს, იხილეთ სურათი 2.10. N6 ნიმუშთან შედარებით, რომელიც ექვემდებარებოდა ყველაზე დაბალ სპეციფიკურ სითბურ ნაკადს, No8 სინჯს აქვს 6%-ით მეტი სპეციფიკური მასის დანაკარგი.

კოროზიის სიჩქარე, გამოხატული ლითონის მასის დაკარგვაზე, დამოკიდებულია ნიმუშების გარე ზედაპირის საშუალო ტემპერატურაზე (სურათი 2.11, სურათი 2.12). როდესაც ტემპერატურა იზრდება 43..44 °C-მდე, კოროზიის სიჩქარე მცირდება. ეს აიხსნება მილის ირგვლივ ნიადაგის ტენიანობის შემცირებით და მისი „გაშრობით“ მაღალ ტემპერატურაზე. ტენიანობის კლებასთან ერთად მცირდება კოროზიული ელექტროქიმიური პროცესების აქტივობა.

პულსის ტემპერატურის ეფექტი (n), არამედ წყაროს თერმული სიმძლავრე (q) და მისი საშუალო ტემპერატურა ტავ.

2.5 კოროზიის სიჩქარის დამოკიდებულება საშუალო ტემპერატურაზე არასტაბილური სითბოს გადაცემის პირობებში.

ექსპერიმენტული შედეგების ანალიზმა, ხარისხობრივი მახასიათებლებისა და რაოდენობრივი ურთიერთობების გათვალისწინების ჩათვლით, შესაძლებელი გახადა ფაქტორების მახასიათებლების შერჩევა, რომლებიც გავლენას ახდენენ მოდელის ეფექტურ მახასიათებლებზე.

აღმოჩნდა არასაკმარისი შედეგების მრავალჯერადი კორელაციური რეგრესიის ანალიზისთვის. თუმცა, შერჩევის პირველ ეტაპზე მიღებული დაწყვილებული კორელაციის კოეფიციენტების მატრიცის ანალიზმა გამოავლინა ერთმანეთთან მჭიდროდ დაკავშირებული ფაქტორები, ცხრილი 2.7.

ცხრილი 2.7 - კავშირი x1 (n) და x2 (tav) პარამეტრებს შორის, y-სთან (G/s) მიმართებაში ყველაზე ახლო კავშირი დაფიქსირდა ნიმუშის საშუალო ტემპერატურასა და მის მასის დაკარგვას G/s შორის. დაწყვილებული კორელაციის კოეფიციენტი ruх2=-0,96431.

გამოჩნდა ფაქტორები, რომლებიც ერთმანეთთან მჭიდროდ იყო დაკავშირებული და გაუქმდა.

შედეგად, გადაწყდა, რომ განხილულიყო ფორმის დამოკიდებულება:

x1(n) პარამეტრის კლასიფიკაცია, როგორც სითბოს და მასის გადაცემის პროცესის არასტაბილურობის გამოხატულება.

ამან შესაძლებელი გახადა ექსპერიმენტების ორივე სერიის ერთად განხილვა. მეორე სერიის No 5..8-ის ოთხ ექსპერიმენტს დაემატა კიდევ ორი ​​ექსპერიმენტი პირველი სერიის No1 და No4.

შედეგად მიღებული გრაფიკული დამოკიდებულება წარმოდგენილია ნახაზზე 2.13.

ნახაზი 2.13-ის გრაფიკები ნათლად ასახავს ლითონის კოროზიის დაკარგვის პროცესს.

მილის არასტაბილური სითბო და მასის გადატანა ნიადაგთან (და გაზსადენის ნიადაგთან ბუნებრივ პირობებში) ზრდის მილის ლითონის მასის კოროზიის დაკარგვას სიდიდის რიგითობით სტაბილურ რეჟიმებთან შედარებით, როდესაც მილის ტემპერატურაა. შენარჩუნებული მუდმივი.

მეორეც, რეგიონში ტემპერატურის მატებასთან ერთად, რომელიც აღემატება 33°C-ს, კოროზიის სიჩქარე ნელდება. ეს აიხსნება იმით, რომ მაღალ ტემპერატურაზე, 40 °C ან მეტს აღწევს, ხდება ტენის გადინება და მისი მიგრაცია პერიფერიაზე, რაც იწვევს ნიადაგის გამოშრობას. როდესაც მილსადენის მიმდებარე ნიადაგი გაუწყლოებულია, კოროზიული პროცესების აქტივობა მცირდება.

მესამე, შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ კოროზიის მაქსიმალური აქტივობა ხდება 30...33°C-ის ტემპერატურულ დიაპაზონში. ვინაიდან ცნობილია, რომ როდესაც ტემპერატურა იკლებს 30°C-დან 10°C-მდე, კოროზიის სიჩქარე ნელდება და 0°C-ზე ის პრაქტიკულად ჩერდება.

როდესაც ტემპერატურა +20 °C-დან -10 °C-მდე ეცემა, კოროზიის აქტივობა მცირდება დაახლოებით 10-ჯერ.

რომ. ყველაზე საშიში, კოროზიის თვალსაზრისით, შეიძლება ჩაითვალოს +30…+33 °C ბრძანების ოპერაციული ტემპერატურა. სწორედ ამ დიაპაზონში მუშაობს დიდი დიამეტრის გაზსადენები.

480 რუბლი. | 150 UAH | $7,5 ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> დისერტაცია - 480 რუბლი, მიწოდება 10 წუთი, მთელი საათის განმავლობაში, კვირაში შვიდი დღე და არდადეგები

ასკაროვი გერმანი რობერტოვიჩი. არასტაბილური ტემპერატურული პირობების გავლენის შეფასება დიდი დიამეტრის გაზსადენების კოროზიულ მდგომარეობაზე: დისერტაცია... ტექნიკურ მეცნიერებათა კანდიდატი: 25.00.19 / ასკაროვი გერმან რობერტოვიჩი;[დაცვის ადგილი: უფას სახელმწიფო ნავთობის ტექნიკური უნივერსიტეტი].-უფა. , 2014. - 146გვ.

შესავალი

1. თანამედროვე იდეები ტემპერატურის გავლენის შესახებ გაზსადენის კოროზიულ მდგომარეობაზე 8

1.1 კოროზიული პროცესების მოკლე აღწერა მილსადენის ტრანსპორტირებაში 8

1.1.1 ტიპიური კოროზიული დეფექტები ფოლადის მილზე 10

1.2 საიზოლაციო საფარის დამცავი თვისებების დარღვევა 11

1.3 ნიადაგების კოროზიული აგრესიულობა 15

1.4 გაზსადენის გარე ზედაპირზე კოროზიული ელემენტების წარმოქმნის მიზეზები 19

1.4.1 გაზსადენის გარე ზედაპირზე მაკროკოროზიული ელემენტების წარმოქმნის პირობები 19

1.4.2 მილსადენის მიმდებარე ნიადაგის ელექტრული წინააღმდეგობის ცვლილება, როდესაც ტენიანობა მოძრაობს კოროზიულ ნიადაგის ფენაში 23

1.5 ტემპერატურისა და ტემპერატურის რყევების გავლენა გაზსადენის კოროზიულ მდგომარეობაზე 31

1.6 გაზსადენების დიაგნოსტიკა მილშიდა ხელსაწყოების გამოყენებით. 32

1.7 კოროზიის პროცესების პროგნოზირების მოდელები 34 დასკვნა 1 თავის 40-ში

2. ტენიანობის და ტემპერატურის იმპულსური ეფექტის შეფასება გაზსადენის მიმდებარე ნიადაგების კოროზიულ აქტივობაზე 42

2.1 ფიზიკური მოდელირება და კონტროლის პარამეტრების შერჩევა. 42

2.2 ექსპერიმენტული დაყენების მოკლე აღწერა. 45

2.3 ექსპერიმენტული შედეგები და ნიადაგის კოროზიის აქტივობის გაზრდის ეფექტი იმპულსური ტემპერატურის ზემოქმედების ქვეშ 48

2.4 ტემპერატურული რყევების სიხშირისა და თერმული პარამეტრების გავლენის შესწავლა ნიადაგების კოროზიულ აქტივობაზე 58

2.5 კოროზიის სიჩქარის დამოკიდებულება საშუალო ტემპერატურაზე არასტაბილური სითბოს გადაცემით 67

მე-2 თავის დასკვნები 70

3. გაზსადენის კოროზიის მდგომარეობის პროგნოზირება დეფექტების აღმოჩენის მონაცემების საფუძველზე 71

3.1 კოროზიის საფრთხის შეფასების კრიტერიუმები. 71

3.2 გაზსადენის მონაკვეთის კოროზიული მდგომარეობის ანალიზი დეფექტების აღმოჩენის მონაცემების საფუძველზე 74

3.2.1 გაზსადენის მონაკვეთის მახასიათებლები 74

3.2.2 VTD შედეგების ანალიზი. 75

3.3 კოროზიის კერების ფორმირება და განვითარების ტემპი მილსადენებზე ფირის იზოლაციით. 80

3.4 დიდი დიამეტრის მილების დეფექტების კოროზიის პროგნოზირება. 85

დასკვნები თავის.3. 100

4. გაზსადენის მონაკვეთების რანჟირების მეთოდის შემუშავება სარემონტო სამუშაოებისთვის მოხსნის საშიშროების ხარისხის მიხედვით 102

4.1. გაზსადენის მონაკვეთების რანჟირების მეთოდოლოგია საფრთხის ხარისხის მიხედვით 101

4.1.1 გაზსადენების VTD საფრთხის ხარისხის მიხედვით რანჟირებისას 101

4.1.2 სარემონტოდ გასატანი გაზსადენების მონაკვეთების განსაზღვრის ინტეგრალური ინდიკატორების დაზუსტება. 103

4.2 საიზოლაციო საფარისა და ECP საშუალებების ყოვლისმომცველი დიაგნოსტიკა 104

4.2.1 მილსადენების კოროზიის დაზიანების საშიშროების ფაქტორები. 105

4.2.2 კოროზიის აქტივობის რთული ინდიკატორის გაანგარიშების მაგალითი 106

4.3 დიდი დიამეტრის გაზსადენებზე ტემპერატურის რყევების აღრიცხვა 107

4.4 მთლიანი ინტეგრალური მაჩვენებელი. 109

4.4.1 მთლიანი ინტეგრალური ინდიკატორის გამოთვლის მაგალითი. 110

4.5 განვითარების ეფექტურობა 113

მე-4 თავის დასკვნები. 115

ლიტერატურა 117

ნაწარმოების შესავალი

სამუშაოს აქტუალობა

გაზპრომის OJSC სისტემაში მოქმედი მიწისქვეშა გაზსადენების საერთო სიგრძე დაახლოებით 164,7 ათასი კილომეტრია. გაზსადენების მშენებლობის ძირითადი სტრუქტურული მასალა ამჟამად არის ფოლადი, რომელსაც აქვს კარგი სიძლიერის თვისებები, მაგრამ დაბალი კოროზიის წინააღმდეგობა გარემო პირობებში - ნიადაგი, რომელიც, ფორების სივრცეში ტენიანობის არსებობისას, არის კოროზიული გარემო.

მაგისტრალური გაზსადენების ექსპლუატაციის 30 ან მეტი წლის შემდეგ, საიზოლაციო საფარი ბერდება და წყვეტს დამცავი ფუნქციების შესრულებას, რის შედეგადაც მიწისქვეშა გაზსადენების კოროზიული მდგომარეობა მნიშვნელოვნად უარესდება.

მაგისტრალური გაზსადენების კოროზიული მდგომარეობის დასადგენად, ამჟამად გამოიყენება დეფექტების in-line გამოვლენა (IPT), რომელიც ზუსტად განსაზღვრავს კოროზიის დაზიანების ადგილსა და ბუნებას, რაც შესაძლებელს ხდის მათი ფორმირებისა და განვითარების მონიტორინგი და პროგნოზირება.

მიწისქვეშა წყლების არსებობა (ნიადაგის ელექტროლიტი) მნიშვნელოვან როლს ასრულებს კოროზიის პროცესების განვითარებაში და უნდა აღინიშნოს, რომ კოროზიის მაჩვენებელი უფრო მეტად იზრდება არა მუდმივად მორწყულ ან მშრალ ნიადაგში, არამედ პერიოდული ტენიანობის ნიადაგში.

წინა კვლევებმა დაადგინა კავშირი გაზსადენის ტემპერატურის პულსირებულ ცვლილებებსა და ტენიანობის რყევებს შორის კოროზიულ ნიადაგში. თუმცა, იმპულსური ტემპერატურის ზემოქმედების რაოდენობრივი პარამეტრები კოროზიის პროცესების გააქტიურებაზე დადგენილი არ არის.

იმპულსური თერმული ზემოქმედების ქვეშ მყოფი მაგისტრალური გაზსადენების მონაკვეთების გასწვრივ ნიადაგების კოროზიული აგრესიულობის შესწავლა და მილსადენების კოროზიული მდგომარეობის პროგნოზი აქტუალურია გაზის ტრანსპორტირების ინდუსტრიისთვის.

სამუშაოს მიზანი

მაგისტრალური გაზსადენების მონაკვეთების კოროზიული მდგომარეობის განსაზღვრის მეთოდების შემუშავება და დახვეწა რემონტისთვის მათი დროული მოხსნისთვის.

მთავარი მიზნები:

1 მაგისტრალური გაზსადენის ირგვლივ ნიადაგის ელექტრული წინაღობის ცვლილებების დადგენა და მილსადენის ტრანსპორტირების კოროზიული პროცესების თავისებურებების ანალიზი.

2 გამოტუმბული აირის და ტენიანობის იმპულსური თერმული ზემოქმედების გავლენის ლაბორატორიულ პირობებში მიწისქვეშა გაზსადენის მიმდებარე ნიადაგის კოროზიულ მოქმედებაზე.

3 მაგისტრალურ გაზსადენზე კოროზიის დეფექტების წარმოქმნისა და განვითარების შესწავლა და მისი კოროზიის მდგომარეობის პროგნოზი მილსადენში არსებული ხარვეზების გამოვლენის მონაცემების საფუძველზე.

4 მაგისტრალური გაზსადენების მონაკვეთების რანჟირების მეთოდოლოგიის შემუშავება მათი კოროზიული მდგომარეობის პროგნოზის საფუძველზე სარემონტო სამუშაოების გასატანად.

სამეცნიერო სიახლე

1 ნიადაგის ელექტრული წინაღობის ცვლილება განისაზღვრა და გამოსახული იყო ტენიანობის მიხედვით დიდი დიამეტრის მიწისქვეშა გაზსადენის პერიმეტრზე.

2 ექსპერიმენტულად დადასტურდა კოროზიული პროცესების გააქტიურების ფაქტი ტუმბოს გაზის ტემპერატურის პულსური ცვლილებით სტაბილურ ტემპერატურულ ზემოქმედებასთან შედარებით და დადასტურებულია ტემპერატურული დიაპაზონი, რომელშიც კოროზიის მაქსიმალური სიჩქარე ვითარდება არასტაბილური (პულსის) ტემპერატურის გავლენის ქვეშ. განსაზღვრული.

3 განისაზღვრა ფუნქციური ურთიერთობა მაგისტრალურ გაზსადენებზე კოროზიული დეფექტების წარმოქმნისა და განვითარების პროგნოზირებისთვის.

სამუშაოს პრაქტიკული ღირებულება

ჩატარებული კვლევის საფუძველზე შემუშავდა საწარმოს სტანდარტი RD 3-M-00154358-39-821-08 „შპს „გაზპრომ ტრანსგაზ უფას“ გაზსადენების რეიტინგის მეთოდოლოგია მილსადენში არსებული ხარვეზების გამოვლენის შედეგების საფუძველზე მათი სარემონტო მოცილებისთვის“. , რომლის მიხედვითაც ხდება მაგისტრალური გაზსადენების მონაკვეთების რანჟირება სარქველების ბლოკებს შორის, რათა დადგინდეს მათი სარემონტო მოხსნის თანმიმდევრობა.

Კვლევის მეთოდები

ნაშრომში დასმული პრობლემები გადაწყდა მსგავსების თეორიის გამოყენებით მიწისქვეშა გაზსადენის სითბოს და მასის გადაცემის პირობების მოდელირებით გარემომცველ ნიადაგთან.

დიაგნოსტიკური სამუშაოს შედეგები დამუშავდა ყველაზე მცირე კვადრატების მეთოდით კორელაციური ანალიზით. გამოთვლები განხორციელდა StatGrapfics Plus 5.1 აპლიკაციის პაკეტის გამოყენებით.

წარდგენილია თავდაცვისთვის:

მაგისტრალური გაზსადენის პერიმეტრზე ტენიანობის მიხედვით ნიადაგის ელექტრული წინაღობის ცვლილების შესწავლის შედეგები;

ფოლადის მილსადენზე კოროზიის პროცესების გააქტიურების პულსური თერმული ზემოქმედების ლაბორატორიული კვლევების შედეგები;

მაგისტრალური გაზსადენების მონაკვეთების რეიტინგის მეთოდი მათი სარემონტო სამუშაოებისთვის.

პუბლიკაციები

სადისერტაციო სამუშაოს ძირითადი შედეგები გამოქვეყნდა 30 სამეცნიერო ნაშრომში, რომელთაგან ოთხი სტატია გამოქვეყნდა წამყვან რეფერირებად სამეცნიერო ჟურნალებში, რომლებიც რეკომენდირებულია რუსეთის ფედერაციის განათლებისა და მეცნიერების სამინისტროს უმაღლესი საატესტაციო კომისიის მიერ.

სტრუქტურა და სამუშაოს მოცულობა

გაზსადენის გარე ზედაპირზე მაკროკოროზიული ელემენტების წარმოქმნის პირობები

ლითონის კოროზიული განადგურება ხდება გაზსადენის გარე ზედაპირზე იმ ადგილებში, სადაც დაზიანებულია საიზოლაციო საფარი, მიუხედავად გაზსადენის კათოდური დაცვის არსებობისა. ხშირად ეს ფენომენი შეინიშნება გაზსადენების საწყის მონაკვეთებში (საკომპრესორო სადგურიდან გასვლის შემდეგ 10-20 კმ), უხეში რელიეფით, შემოიფარგლება ხევებით, ხევებითა და პერიოდული ტენიანობით.

მრავალი მასალის ანალიზი და სინთეზი აჩვენებს, რომ კოროზიის პროცესების გააქტიურებაზე გავლენას ახდენს მიწისქვეშა წყლების ქცევა გაზსადენის თერმული გავლენის ქვეშ, რაც იზრდება მინიმუმ სამი ფაქტორის ერთობლივი გავლენით (ან დამთხვევით):

გაზსადენის ტემპერატურის პულსის ცვლილებები;

გაზსადენის საიზოლაციო საფარის დარღვევა;

მილსადენის დიდი დიამეტრი.

1. ფუნდამენტური განსხვავება საწყის მონაკვეთსა და საბოლოო მონაკვეთს შორის (მარშრუტის გასწვრივ გაზის მოპოვების არარსებობის ან სტაბილურობის შემთხვევაში) არის ის, რომ გაზსადენის საწყის მონაკვეთში ყველაზე მეტად იგრძნობა გაზის ტემპერატურის რყევები ან პულსური ცვლილებები. . ეს რყევები ხდება როგორც გაზის არათანაბარი მოხმარების გამო, ასევე გაზსადენზე მიწოდებული გაზის ჰაერის გაგრილების სისტემის არასრულყოფილების გამო. ჰაერის გაგრილების მოწყობილობების გამოყენებისას ჰაერის ტემპერატურის ამინდის რყევები იწვევს აირის ტემპერატურის მსგავს რყევებს და პირდაპირ ტალღის საშუალებით გადაეცემა გაზსადენის საწყის მონაკვეთს (ეს ფენომენი განსაკუთრებით ვლინდება გაზის პირველ 20...30 კმ-ზე. მილსადენი).

ისმაგილოვის ექსპერიმენტებში ი.გ. დაფიქსირდა, რომ ტემპერატურული ტალღა 5 0C, ხელოვნურად შექმნილი პოლიანსკაიას CS-ზე ჰაერის გამაგრილებელი გაზის გამორთვით, გადავიდა მოსკოვის შემდეგ CS სადგურზე ამპლიტუდის შემცირებით 2 0C-მდე. ნავთობსადენებზე, სადაც ნაკადის სიჩქარე უფრო დაბალია, ტუმბოს პროდუქტის ინერციის გამო, ეს ფენომენი არ შეინიშნება.

2. თუ საიზოლაციო საფარი დაზიანებულია, მილსადენის გარე ზედაპირზე წარმოიქმნება მაკროკოროზიული ელემენტები. როგორც წესი, ეს ხდება გარემოს პარამეტრების მკვეთრი ცვლილების მქონე ადგილებში: ნიადაგების ომური წინააღმდეგობა და კოროზიული გარემო (სურათი 1.3 და სურათი 1.4).

3. „დიდი დიამეტრის“ ეფექტი. ცხელი მილსადენის გეომეტრიული პარამეტრები ისეთია, რომ პერიმეტრის გასწვრივ იცვლება როგორც ნიადაგის ტემპერატურა, ასევე ტენიანობა და, შესაბამისად, სხვა მახასიათებლები: ნიადაგის ომური წინააღმდეგობა, ნიადაგის ელექტროლიტების თვისებები, პოლარიზაციის პოტენციალი და ა.შ. ტენიანობა პერიმეტრის გარშემო მერყეობს 0,3%-დან 40%-მდე სრულ გაჯერებამდე. ნიადაგის სპეციფიკური წინააღმდეგობა იცვლება 10...100-ჯერ.

სურათი 1.4 – მაკროკოროზიული ელემენტების მოდელი კვლევამ აჩვენა, რომ ამოტუმბული აირის ტემპერატურა გავლენას ახდენს მილის ფოლადის კათოდური პოლარიზაციაზე კარბონატულ ხსნარებში. მაქსიმალური ანოდის დენის პოტენციალების დამოკიდებულება ტემპერატურაზე წრფივია. ტემპერატურის მატება იწვევს დაშლის დენის ზრდას და ანოდური დენის პოტენციურ დიაპაზონს უარყოფით რეგიონში გადააქვს. ტემპერატურის ზრდა არა მხოლოდ იწვევს ელექტროქიმიური პროცესების სიჩქარის ცვლილებას, არამედ ცვლის ხსნარის pH მნიშვნელობებს.

კარბონატის ხსნარის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, მაქსიმალური ანოდური დენის პოტენციალი, რომელიც დაკავშირებულია ოქსიდის წარმოქმნასთან, ტემპერატურის მატებით 10 C-ით, გადადის უარყოფითი პოტენციური მნიშვნელობებისკენ 25 მვ-ით. ნიადაგის ჰეტეროგენურობის, მისი ტენიანობის და აერაციის ცვლილებების, არათანაბარი დატკეპნის, გლეჯის და სხვა ეფექტების, აგრეთვე თავად ლითონის დეფექტების გამო, წარმოიქმნება მაკროკოროზიული ელემენტების დიდი რაოდენობა. ამ შემთხვევაში, ანოდური უბნები, რომლებსაც აქვთ უფრო დადებითი პოტენციალი, უფრო მგრძნობიარეა კოროზიის განადგურების მიმართ, ვიდრე კათოდური, რასაც ხელს უწყობს გაზსადენის იმპულსური თერმული ეფექტი მიწის ელექტროლიტში მიგრაციის პროცესებზე.

ნიადაგში ტემპერატურისა და ტენიანობის რხევითი პროცესები იწვევს ზოგად კოროზიას. ზედაპირზე ლოკალიზებული მაკროკოროზიული ელემენტები ვითარდება SCC სცენარის მიხედვით ან ორმოიანი კოროზიის კერებად. მითითებულია ელექტროქიმიური პროცესის საერთოობა, რომელიც იწვევს კოროზიული ორმოების და ბზარების წარმოქმნას.

ეს არის არათანაბარი თერმოდინამიკური პროცესები, რომლებიც უფრო ინტენსიურად და ძირითადი მახასიათებლების გამოვლენის მაქსიმალური ეფექტით მიმდინარეობს. ნიადაგზე იმპულსური ტემპერატურის ეფექტის გამოყენებისას, თითქმის სინქრონულად, იცვლება მისი კოროზიულობის განმსაზღვრელი პარამეტრები. ვინაიდან ეს პროცესი ხდება გაზსადენის მთელი ექსპლუატაციის განმავლობაში დომინანტური პარამეტრების ძლიერი გავლენის ქვეშ, მაკროელემენტის მდებარეობა ხდება საკმაოდ განსაზღვრული, ფიქსირდება გეომეტრიულ ნიშნებთან მიმართებაში.

როგორც ნაჩვენებია გრუნტის ტენიანობის უწყვეტი რხევითი მოძრაობა, რომელიც შეიძლება აიხსნას თერმოკაპილარული ფირის მოძრაობის მექანიზმით, ხდება გაზსადენის მთელი მუშაობის განმავლობაში.

ამრიგად, გაზსადენის კათოდური დაცვის არსებობის შემთხვევაშიც კი, იმ ადგილებში, სადაც დაზიანებულია დიდი დიამეტრის გაზსადენის საიზოლაციო საფარი, მილის პერიმეტრის გასწვრივ ნიადაგის ტენის არათანაბარი განაწილების გამო, აუცილებლად წარმოიქმნება მაკროკოროზიული ელემენტები, რაც იწვევს პროვოცირებას. მილის ლითონის ნიადაგის კოროზია.

კოროზიული პროცესების წარმოქმნის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი პირობაა ნიადაგის ელექტროლიტში დისოცირებული იონების არსებობა.

ფაქტორი, რომელიც ადრე არ იყო გათვალისწინებული, რომელიც განსაზღვრავს არათანაბარი პროცესების წარმოქმნას, არის მილსადენის კედელზე გაზის იმპულსური ტემპერატურის ეფექტი და მილსადენის მიმდებარე ნიადაგის ტენიანობის იმპულსური ცვლილება.

ექსპერიმენტული შედეგები და ნიადაგის კოროზიის აქტივობის გაზრდის ეფექტი იმპულსური ტემპერატურის გავლენის ქვეშ

დროთა განმავლობაში კოროზიული პროცესების აქტივობის კინეტიკური მრუდის გრაფიკი. პროცესის ფიზიკურ გამოსახულებებზე დაყრდნობით (სურათი 1.9) და კინეტიკური მრუდის კანონების გამოყენებით, ექსტრაპოლაცია მოახდინოს დეფექტების ხაზში გამოვლენის შედეგებზე მუშაობის სხვადასხვა პერიოდის განმავლობაში გამოვლენილი მაქსიმალური და საშუალო დეფექტების საფუძველზე. მაგრამ ეს ნაკლებად სავარაუდოა, რომ შესაძლებელი გახადოს კოროზიის დეფექტების რაოდენობრივი ზრდის დინამიკის პროგნოზირება.

წარმოდგენილი მოდელები აღწერს კოროზიის პროცესებს კონკრეტულ სიტუაციებში, ექვემდებარება გარკვეულ პირობებს, ქიმიურ გარემოს, ტემპერატურას, სხვადასხვა კლასის ფოლადებს, წნევას და ა.შ. განსაკუთრებით საინტერესოა მოდელები, რომლებიც აღწერს კოროზიის პროცესებს მსგავსი სისტემების (მთავარი მილსადენები) საიზოლაციო საფარით, რომლებიც მუშაობენ გაზსადენების მსგავს პირობებში და აფიქსირებენ შედეგებს ასევე შიდა დიაგნოსტიკის საფუძველზე. მაგალითად, მთავარ ნავთობსადენებზე ფაქტორული ანალიზის ჩატარების მეთოდოლოგიაში, მიუხედავად დიამეტრისა და საიზოლაციო საფარის ტიპისა, ავტორები გვთავაზობენ მოდელს: სადაც L არის კოროზიის პროცესის შესუსტების კოეფიციენტი; H – კოროზიის დაზიანების სიღრმე, მმ; მაგრამ – მილის კედლის სისქე, მმ; t – მუშაობის დრო, წელი.

ზემოაღნიშნული ფორმულიდან 1.6 ირკვევა, რომ ავტორებმა მიიღეს განცხადება, რომ მილსადენის ექსპლუატაციის დასაწყისში კოროზიას აქვს ყველაზე ინტენსიური ზრდა, შემდეგ კი პასივაციის გამო ქრება. ნაშრომში მოცემულია ფორმულის (1.6) წარმოშობა და დასაბუთება.

განცხადება, რომ კოროზიული პროცესები იწყება მილსადენის ექსპლუატაციის დაწყებით, საკმაოდ საკამათოა, რადგან ახალი საიზოლაციო საფარი უზრუნველყოფს დაცვას ბევრად უფრო საიმედოდ, ვიდრე დროთა განმავლობაში, როდესაც იზოლაცია ბერდება და კარგავს თავის დამცავ თვისებებს.

მიუხედავად კვლევების სიმრავლისა, კოროზიის პროცესების პროგნოზირებისთვის შემოთავაზებული არცერთი მოდელი არ გვაძლევს საშუალებას სრულად გავითვალისწინოთ ტემპერატურის გავლენა კოროზიის სიჩქარეზე, რადგან არ გაითვალისწინოთ მისი იმპულსის ცვლილება ოპერაციის დროს.

ეს განცხადება საშუალებას გვაძლევს ჩამოვაყალიბოთ კვლევის მიზანი: ექსპერიმენტულად დავამტკიცოთ, რომ გაზსადენის არასტაბილური ტემპერატურული რეჟიმი არის გაზსადენის გარე ზედაპირზე კოროზიული პროცესების გააქტიურების ძირითადი მიზეზი.

1. გაზსადენის კოროზიულ მდგომარეობაზე გაზის ტემპერატურის გავლენის გამოსავლენად ჩატარდა ლიტერატურული წყაროების ანალიზი:

1.1. განხილულია მილსადენის ტრანსპორტირების კოროზიული პროცესების თავისებურებები;

1.2 განსაზღვრულია ნიადაგის კოროზიული აქტივობის როლი, როდესაც საიზოლაციო საფარი კარგავს თავის დამცავ თვისებებს. 1.3. შესწავლილია მილსადენების დეფექტურობის შესაფასებლად შიდა ხარვეზის აღმოჩენის ტექნიკური მიზანშეწონილობა.

1.4. განხილულია სხვა მკვლევართა მოდელები კოროზიის პროცესების პროგნოზირებისთვის.

2. გამოკვლეულია მილსადენის გარე ზედაპირზე მაკროკოროზიული ელემენტების წარმოქმნის მიზეზები.

3. დადასტურებულია, რომ კოროზიულ ნიადაგის ფენაში ტენის გადაადგილებისას იცვლება მილსადენის მიმდებარე ნიადაგის ელექტრული წინააღმდეგობა.

გაზსადენის მონაკვეთის კოროზიული მდგომარეობის ანალიზი მილსადენში არსებული ხარვეზის გამოვლენის მონაცემების საფუძველზე

გაზსადენების ექსპლუატაციის პრაქტიკა მიუთითებს იმაზე, რომ ნიადაგის პერიოდული დატენიანება აჩქარებს კოროზიულ პროცესებს.

ამ ფენომენის შესწავლისას ისმაგილოვი ი.გ. დაამტკიცა, რომ დიდი დიამეტრის გაზსადენი არის სითბოს მძლავრი წყარო, რომელსაც აქვს იმპულსური ტემპერატურის ეფექტი ნიადაგზე და იწვევს ტენიანობის რხევად მოძრაობებს კოროზიულად აქტიურ ნიადაგის ფენაში.

თუმცა, მის ვარაუდს, რომ იმპულსური ტემპერატურის ეფექტები აძლიერებს მილსადენის მიმდებარე ნიადაგის ფენის კოროზიულ აქტივობას, საჭიროებს ექსპერიმენტულ დადასტურებას.

აქედან გამომდინარე, კვლევის მიზანია ექსპერიმენტის მოწყობა, რათა შეისწავლოს და შეაფასოს ნიადაგების კოროზიული აქტივობა იმპულსური ტემპერატურის ზემოქმედების ქვეშ.

კოროზიის პროცესების შესწავლის პრობლემები ჩვეულებრივ წყდება ექსპერიმენტულად. არსებობს კოროზიის ეფექტის შესაფასებლად სხვადასხვა მეთოდი, მათ შორის დაჩქარებული კოროზიის ტესტები.

ამდენად, აუცილებელია სითბოს და მასის გაცვლის პირობების სიმულაცია მიმდებარე ნიადაგთან, დამახასიათებელი გაზსადენის მონაკვეთისთვის, რომელიც კვეთს ხევს, რომლის ფსკერზე მიედინება ნაკადი, და დადგინდეს, რამდენად კოროზიული აქტივობაა. ნიადაგი იცვლება ტემპერატურისა და ტენიანობის იმპულსური გავლენის ქვეშ.

თითოეული ფაქტორის (პულსის ტემპერატურა და ტენიანობა) ეფექტის ყველაზე ზუსტად შესწავლა შესაძლებელია ლაბორატორიულ პირობებში, სადაც კოროზიის პროცესის პარამეტრები ფიქსირდება და კონტროლდება მაღალი სიზუსტით. გაზსადენის იმპულსური ტემპერატურული რეჟიმი კვაზი-სტაციონარული სითბოს გაცვლის დროს მოდელირებული იქნა ბაშკორტოსტანის და მსგავსი რეგიონების ტერიტორიაზე გამავალი გაზსადენებისთვის. მსგავსების თეორიის მიხედვით, თუ სითბოს გადაცემის პროცესის დამახასიათებელი მსგავსების რიცხვები ტოლია, გეომეტრიული მსგავსების გათვალისწინებით, სითბოს გადაცემის პროცესები შეიძლება ჩაითვალოს მსგავსი.

ექსპერიმენტში გამოყენებული ნიადაგი აღებულია ურენგოი - პეტროვსკის გაზსადენის მარშრუტიდან, პოლიანა - მოსკოვოს მონაკვეთიდან, გაზსადენის პერიმეტრის გასწვრივ 3 საათის, 12 საათის და 6 საათის პოზიციებიდან. ლაბორატორიულ კვლევებში გამოყენებული ნიადაგის თერმოფიზიკური თვისებები იგივეა, რაც in situ, რადგან ნიადაგის ნიმუშები აღებული იქნა არსებული გაზსადენის კოროზიული მონაკვეთიდან. იდენტური ნიადაგებისთვის, ლიკოვის რიცხვების Lu და Kovner Kv ტოლობა ბუნებისა და მოდელისთვის ავტომატურად შესრულდა:

თუ დაფიქსირდა ტემპერატურული წნევის თანასწორობა, ნიადაგების იდენტურობა და ტენიანობის იგივე დონე, სრულდებოდა კოსოვიჩ კო და პოსტნოვის რიცხვების Pn თანასწორობა.

ამრიგად, სითბოს და მასის გადაცემის პირობების მოდელირების ამოცანა, ამ შემთხვევაში, შემცირდა ინსტალაციის პარამეტრების ისეთ შერჩევამდე, რომელიც უზრუნველყოფდა ფურიეს ნომრების Fo და Kirpichev Ki-ს თანასწორობას რეალურსა და მოდელზე.

თუ ფურიეს რიცხვები Fo = ax/R შეესაბამება 1,42 მ დიამეტრის მქონე მილსადენის ექსპლუატაციის წლიურ პერიოდს და თერმული დიფუზურობის კოეფიციენტები a = a ტოლია, (2.5) საფუძველზე ვიღებთ მოდელისთვის:

ამრიგად, საცდელი მილის დიამეტრით 20 მმ, ინსტალაციის წლიური პერიოდი უნდა "გავიდეს" 1.7 საათში.

სითბოს გადაცემის პირობები მოდელირებული იყო კირიპიჩევის კრიტერიუმის გამოყენებით

გაზსადენის სიღრმით მილის ღერძამდე Н0 = 1,7 მ და Н0/Rtr = 2,36 (გაზსადენის შედარებითი სიღრმე პოლიანა-მოსკოვოს მონაკვეთზე), თანასწორობის (2.6) საფუძველზე, მოდელისთვის ვიღებთ:

„ნაკადის“ მოდელირებისთვის აუცილებელია რეინოლდსის რიცხვების თანასწორობის შენარჩუნება რეალური სამყაროსა და მოდელისთვის:

ვინაიდან სითხე იგივეა, წყალი, (2.12) საფუძველზე და გეომეტრიული მსგავსების გათვალისწინებით, ვიღებთ თანასწორობას:

შესაბამისი გამოთვლები (2.13) გათვალისწინებით გვიჩვენებს, რომ წყალმომარაგება ამ ინსტალაციაში ნაკადის სიმულაციური უნდა იყოს წვეთოვანი.

ვინაიდან ექსპერიმენტის დროს აუცილებელია მილის კედლის ტემპერატურის შეცვლა მისი ფაქტობრივი ცვლილების 30...40C ფარგლებში და მისი დარეგულირება პულსის რეჟიმის შენარჩუნებით, ფოლადის მილის გარე ზედაპირის ტემპერატურა ttr - საკონტროლო პარამეტრად არჩეული იყო ნიმუში ქ. 3.

იმპულსური ტემპერატურის გავლენის ქვეშ ნიადაგის შედარებით კოროზიულობის დასადგენად, სტაბილურ ტემპერატურულ ზემოქმედებასთან შედარებით, შეირჩა დაჩქარებული ტესტის მეთოდი, რომლის საფუძველზეც ნიადაგის კოროზიულობა განისაზღვრება ფოლადის ნიმუშების წონის დაკლებით.

სარემონტოდ გასატანი გაზსადენის მონაკვეთების განსაზღვრის ინტეგრალური ინდიკატორების დაზუსტება

კოროზიის მდგომარეობის გასაანალიზებლად და 1420 მმ დიამეტრის არსებულ მაგისტრალურ გაზსადენზე კოროზიული დეფექტების ზრდის დინამიკის შესწავლის მიზნით, განხილული იქნა მისი ტექნიკური მდგომარეობის დიაგნოსტიკის შედეგები. დიაგნოსტიკის ერთ-ერთი ძირითადი სფეროა VTD, რომელიც ამჟამად ყველაზე ეფექტური და ინფორმაციული მეთოდია მაგისტრალური გაზსადენების დიაგნოსტიკისთვის.

ცხრილში 3.1 მოცემულია ზოგადი კრიტერიუმები მაგისტრალური გაზსადენების მაღალი, გაზრდილი და ზომიერი კოროზიის საშიშროების მქონე მონაკვეთების იდენტიფიცირებისთვის, კოროზიის სიღრმის მიხედვით. მაღალი კოროზიის საშიშროების მქონე უბნების მიხედვით (HCH), შედის უბნები კოროზიის სიჩქარით 0,3 მმ/წელზე მეტი და სიღრმე მილის კედლის სისქის 15%-ზე მეტი.

კოროზიის დაზიანების სიღრმის შეფასების კრიტერიუმები (კედლის სისქის პროცენტულად) გამოიყენება მილსადენებზე, რომელთა მომსახურების ვადა უახლოვდება ამორტიზაციის მომსახურების ვადის 30%-ს (11 წელი ან მეტი).

აუცილებელი და საკმარისი პირობა მაგისტრალური გაზსადენების ნებისმიერი მონაკვეთის კლასიფიკაციისთვის, როგორც კოროზიის საშიშროების სამი ხარისხიდან ერთ-ერთი, არის შესაბამისობა სამი მითითებული კრიტერიუმიდან მინიმუმ ერთთან.

გაზრდილი კოროზიის საშიშროების ზონების მიხედვით, არის 1000 მმ-ზე მეტი დიამეტრის მაგისტრალური მილსადენების მონაკვეთები, რომლებზეც გამოყენებული უნდა იყოს გამაგრებული ტიპის დამცავი საფარი.

ხარვეზის დეტექტორის ჭურვების გავლის შედეგების საფუძველზე, მაგისტრალური გაზსადენების მონაკვეთების კოროზიული მდგომარეობის ინტეგრალური მაჩვენებელი ფასდება კოროზიული დეფექტების სიმკვრივით skd.

კოროზიის დეფექტების სიმკვრივის ინტეგრალური ინდიკატორი არ ითვალისწინებს მათი განაწილების არათანაბარს გაზსადენის სიგრძეზე და შეიძლება გამოყენებულ იქნას მხოლოდ მაგისტრალური გაზსადენების კოროზიული მდგომარეობის წინასწარი შეფასებისთვის ჯამური სავალდებულო მითითებით. მონაკვეთების სიგრძე (კმ-ში), რომელზედაც იგი გამოითვლება.

ამიტომ, მაგისტრალური გაზსადენის კოროზიული მდგომარეობის განუყოფელი ინდიკატორის განსაზღვრის შემდეგ, ტარდება მაგისტრალური გაზსადენის მონაკვეთების დიფერენცირებული ანალიზი კოროზიის დაზიანების სიღრმისა და ინტენსივობის მიხედვით:

შეფასებულია კოროზიული დეფექტების განაწილების ხასიათი გაზსადენის სიგრძეზე;

გამოირჩევა VKO და PKO (კოროზიის საშიშროების) უბნები;

განისაზღვრება კოროზიის დაზიანების ინტენსივობის ინდიკატორები VKO და PKO მონაკვეთებში;

გაზსადენის მთელი კონტროლირებადი მონაკვეთისთვის (გაშვების კამერიდან ხარვეზის დეტექტორის ჭურვის მიმღებ კამერამდე) გამოითვლება კოროზიის დაზიანების სიმკვრივის უთანასწორობის კოეფიციენტი bn, რომელიც უდრის

კოროზიისგან დაუზიანებელი მონაკვეთების მთლიანი სიგრძის თანაფარდობა დაზიანებული მონაკვეთების მთლიან სიგრძესთან (ღრმულები და ბზარები), რომელიც დაფიქსირებულია დეფექტების დეტექტორით:

კოროზიის საშიშროების ხარისხი (დაფარვა) უფრო ზუსტად აისახება მილის დეფექტურობის კოეფიციენტით Kd.

ვინაიდან ცნობილია მილების ზომები, ასევე განისაზღვრება დეფექტური მონაკვეთების ხაზოვანი პარამეტრები. თუ ცნობილია დეფექტური მილების რაოდენობა, შესაძლებელი ხდება მათი ჩანაცვლების დაგეგმვა ძირითადი რემონტისაიტის (ხელახალი იზოლაცია). ნავთობსადენების ტრანსპორტირებაში, მაგალითად, სს "TRANSNEFT"-ში, მილსადენის მონაკვეთების კოროზიის მდგომარეობის დასადგენად, იყენებენ "მეთოდი კოროზიის დაზიანების ფაქტორული ანალიზის ჩატარების მეთოდს მაგისტრალური ნავთობსადენების შიდა დიაგნოსტიკისა და რეკომენდაციების შემუშავების საფუძველზე. ”, რომელიც ასევე ეფუძნება დებულებას კოროზიის დაზიანების განვითარების ტემპის დროულად შეცვლის შესახებ. ფაქტორული ანალიზი ემყარება ნავთობსადენის ძირითადი სისტემის სექციებად (კლასტერებად) დაყოფის მეთოდს, რომლისთვისაც კოროზიის დაზიანების განვითარების განმსაზღვრელი ძირითადი ფაქტორები რჩება მუდმივი, ხოლო დროთა განმავლობაში კოროზიის დაზიანების განვითარების კინეტიკა აღწერილია რეგრესიით. განტოლებები - დამახასიათებელი დამოკიდებულებები. მიღებული დამახასიათებელი დამოკიდებულებიდან გამომდინარე, კოროზიის დაზიანების სიღრმე პროგნოზირებულია მილსადენის მონაკვეთის ერთჯერადი და განმეორებითი ინსპექტირების შემთხვევაში ინსტრუმენტებით.

კოროზიის მდგომარეობის გასაანალიზებლად, ურენგოი-პეტროვსკის და ურენგოი-ნოვოპსკოვის გაზსადენების პარალელური მონაკვეთები (1843 - 1914 კმ), რომლებიც მდებარეობს პოლიანსკაიას CS-დან გასასვლელში, "ცხელი მონაკვეთი", ექვემდებარება აქტიურ და ხანგრძლივ კოროზიულ ეფექტს. , განიხილებოდა.

ეს არის პოტენციურად ყველაზე საშიში ტერიტორია შპს „გაზპრომ ტრანსგაზ უფას“ მასშტაბით, სადაც 1998 წლიდან 2003 წლამდე ადგილზე მოხდა 6 ავარია SCC-ის გამო (5 უბედური შემთხვევა ურენგოი-პეტროვსკის გაზსადენზე, 1 უბედური შემთხვევა ურენგოი-ნოვოპსკოვის გაზსადენზე. ). 1998 წელს ოთხი უბედური შემთხვევის შემდეგ ჩატარდა ინსპექტირება ურენგოი-პეტროვსკის გაზსადენის თორმეტი მონაკვეთის გრძელ ორმოებში (1844-1857 კმ), რომელიც მდებარეობს ხევებსა და ხევებში. გამოკვლევით გამოვლინდა კკ 744 დაზიანება, მათ შორის 7,5 მმ-მდე სიღრმის. SCC-ის წყაროების აღმოფხვრის მიზნით, შეიცვალა 700 მ მილსადენი. მსგავსი სამუშაოები ჩატარდა 2000 წელს ურენგოი-ნოვოპსკოვის გაზსადენზე და გამოვლინდა SCC-ის 204 ცენტრი.

სტრესი-კოროზიული დეფექტების მქონე ტერიტორიები მარეგულირებელ ლიტერატურაში არ არის კლასიფიცირებული კოროზიის საშიშროების მაღალი ან გაზრდილი კატეგორიის კრიტერიუმებში. მაგრამ, ზემოაღნიშნულის გათვალისწინებით, გაზსადენის დერეფანში 1843-1914 კმ მონაკვეთი ნიადაგის შემადგენლობით შეიძლება კლასიფიცირდეს როგორც კოროზიული.

მიუხედავად მიღებული ზომებისა, 2003 წელს, ურენგოი-პეტროვსკის გაზსადენზე, განსახილველ მონაკვეთზე, კიდევ 2 უბედური შემთხვევა მოხდა სკკ-ის გამო. 2003 წლიდან, გაზის ტრანსპორტირების ინდუსტრიაში ტექნიკური მდგომარეობის დიაგნოსტიკა დაიწყო NPO Spetsneftegaz-ის ახალი თაობის ჭურვების გამოყენებით, რომელმაც პირველი ხაზის ხარვეზის გამოვლენის დროს გამოავლინა 22 უბანი SCC დეფექტებით, ხოლო მაქსიმალური სიღრმე. ცალკეული ბზარები მილის კედლის სისქის ნახევარს აღწევდა. „მაგისტრალური გაზსადენების ექსპლუატაციის წესების“ მიხედვით, მილსადენში ხარვეზების გამოვლენა რეკომენდებულია საშუალოდ 5 წელიწადში ერთხელ. თუმცა, განსაკუთრებული გარემოებების გათვალისწინებით (უბედური შემთხვევები SCC-ის გამო, SCC დეფექტებით გამოვლენილი ტერიტორიების მნიშვნელოვანი რაოდენობა), შპს გაზპრომ ტრანსგაზ უფა, სტრეს-კოროზიული დეფექტების განვითარების მონიტორინგისა და განვითარების თავიდან ასაცილებლად, მოკლე პერიოდში 2003 წლიდან. 2005 წელს ჩაატარა შიდა ხარვეზების დეტექტორის მეორე გავლა.

ჩატარდა არსებული მაგისტრალური გაზისა და ნავთობსადენების კოროზიის მდგომარეობის ყოვლისმომცველი გამოკვლევა და მათი ელექტროქიმიური დაცვის სისტემები, რათა დადგინდეს კოროზიის და სტრეს-კოროზიული დაზიანების არსებობის დამოკიდებულება გარე CPZ-ზე ECP აღჭურვილობის მუშაობის რეჟიმებზე. კოროზიის და სტრეს-კოროზიული დაზიანების წარმოშობისა და ზრდის მიზეზების იდენტიფიცირება და აღმოფხვრა. მართლაც, მაგისტრალური გაზსადენები და ნავთობსადენები პრაქტიკულად არ ექვემდებარება მოძველებას მათი ექსპლუატაციის განმავლობაში. მათი მუშაობის საიმედოობა განისაზღვრება ძირითადად კოროზიის ხარისხით და სტრეს-კოროზიული ცვეთის ხარისხით. თუ გავითვალისწინებთ გაზსადენების ავარიის სიჩქარის დინამიკას 1995 წლიდან 2003 წლამდე, აშკარა ხდება, რომ დროთა განმავლობაში ხდება ავარიის სიჩქარის ზრდის პროცესი KZP-ზე კოროზიის და სტრეს-კოროზიული დეფექტების წარმოქმნის გამო.

ბრინჯი. 5.1.

არსებულ მაგისტრალურ გაზსადენებზე განსაკუთრებით საშიში დეფექტების აღმოფხვრის დინამიკის განხილვისას ცხადი ხდება, რომ ექსპლუატაციის დროს იზრდება განსაკუთრებით საშიში დეფექტები, რომლებიც საჭიროებენ პრიორიტეტულ შეკეთებას, გამოწვეული გარე კოროზიით და დაძაბულობით-კოროზიული ბზარებით (ნახ. 5.1). ნახ. 5.1 გრაფიკი გვიჩვენებს, რომ თითქმის ყველა აღმოფხვრილი განსაკუთრებით საშიში დეფექტი არის კოროზიული ან სტრეს-კოროზიული ხასიათისა. ყველა ეს დეფექტი გამოვლინდა გარე კათოდით დაცულ ზედაპირზე.

გაზისა და ნავთობსადენების ანტიკოროზიული დაცვის ყოვლისმომცველი გამოკვლევების შედეგები (კოროზიული ორმოების და სტრეს-კოროზიული ბზარების არსებობა, საიზოლაციო საფარის გადაბმა და უწყვეტობა, ელექტროქიმიური დაცვის ხარისხი) მიუთითებს, რომ პრობლემის გადაჭრა საიზოლაციო საფარით და კათოდური პოლარიზაციის გამოყენებით მაგისტრალური გაზსადენებისა და ნავთობსადენების ანტიკოროზიული დაცვა აქტუალურია დღემდე. ამის პირდაპირი დადასტურებაა შიდა დიაგნოსტიკის შედეგები. შიდა დიაგნოსტიკური მონაცემების მიხედვით, ნავთობისა და გაზსადენების გარკვეულ მონაკვეთებში, რომელთა მომსახურების ვადა 30 წელზე მეტია, დეფექტების წილი გარე კოროზია(სტრესული კოროზიის ჩათვლით) აღწევს გამოვლენილი დეფექტების საერთო რაოდენობის 80%-ს.

მაგისტრალური გაზისა და ნავთობსადენების იზოლაციის ხარისხი ხასიათდება გარდამავალი წინააღმდეგობის მნიშვნელობით, რომელიც განისაზღვრება ელექტროქიმიური დაცვის პარამეტრების საფუძველზე. მილსადენების ელექტროქიმიური დაცვის ერთ-ერთი მთავარი პარამეტრი, რომელიც ახასიათებს საიზოლაციო საფარის ხარისხს, არის კათოდური დაცვის დენის სიდიდე. ECP აღჭურვილობის მუშაობის შესახებ მონაცემები მიუთითებს, რომ RMS-ის დამცავი დენის მნიშვნელობა D 1220 მმ-ის ხაზოვან ნაწილზე მუშაობის 30 წლის განმავლობაში იზოლაციის დაძველების გამო თითქმის 5-ჯერ გაიზარდა. მიმდინარე მოხმარება 1 კმ ნავთობსადენის ელექტროქიმიური დაცვის უზრუნველსაყოფად დამცავი პოტენციალის ზონაში 1.2...2.1 ვ მ.ს. ე. გაიზარდა 1.2-დან 5.2 ა/კმ-მდე, რაც მიუთითებს ნავთობსადენის გარდამავალი წინააღმდეგობის პროპორციულ შემცირებაზე. გარდამავალი საიზოლაციო წინააღმდეგობა გაზსადენებისა და ნავთობსადენების ექსპლუატაციის 30 წლის შემდეგ არის იგივე რიგის (2,6-10 3 Ohm - m 2) მთელ სიგრძეზე, გარდა იმ ადგილებისა, სადაც ჩატარდა გაზსადენებისა და ნავთობსადენების ძირითადი შეკეთება შეცვლით. იზოლაციის, ხოლო კოროზიის და სტრესის ოდენობა - კოროზიის დაზიანება გარე კათოდით დაცულ ზედაპირზე მერყეობს მნიშვნელოვანი საზღვრებში - 0-დან 80%-მდე დეფექტების მთლიანი რაოდენობის გამოვლენილი ხარვეზის გამოვლენის გამოყენებით, რომლებიც ლოკალიზებულია ორივე ადგილზე. დამცავი ზონების კვანძები და SCP-ის სადრენაჟო პუნქტებთან ახლოს მარშრუტის დაბლობებსა და ჭაობებში. დასავლეთ ციმბირის ცენტრალური ნაწილის ჭაობების მიწისქვეშა წყლები ხასიათდება სუსტი მინერალიზაციით (წონის 0,04%) და, შედეგად, მაღალი ომური წინააღმდეგობით (60... 100 Ohmm). გარდა ამისა, ჭაობის ნიადაგები მჟავეა. ჭაობის წყლის pH მნიშვნელობა აღწევს 4-ს. ჭაობის ელექტროლიტის მაღალი ომური წინააღმდეგობა და მჟავიანობა არის ყველაზე მნიშვნელოვანი ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ გაზისა და ნავთობსადენების კოროზიის სიჩქარეზე და მათი ელექტროქიმიური დაცვის ეფექტურობაზე. საყურადღებოა ის ფაქტი, რომ ჭაობიანი ნიადაგების ფოროვან ხსნარებში წყალბადის სულფიდის შემცველობა აღწევს 0,16 მგ/ლ, რაც რიგითობით აღემატება ჩვეულებრივ ნიადაგებსა და წყალსაცავებში. წყალბადის სულფიდი, როგორც კვლევის მონაცემები აჩვენებს, ასევე მოქმედებს გაზსადენებისა და ნავთობსადენების კოროზიულ მდგომარეობაზე. სულფატის შემამცირებელი ბაქტერიების (SRB) აქტივობის გამო წყალბადის სულფიდური კოროზიის წარმოქმნაზე მიუთითებს, მაგალითად, იმით, რომ სხვა იდენტურ პირობებში, გარეგანი კოროზიის შეღწევის მაქსიმალური სიღრმე გაზის იზოლაციის დეფექტებით. და ნავთობის მილსადენები უმოქმედო ჭაობებში უფრო დიდია, ვიდრე მიედინება რეზერვუარებში, ერთის მხრივ, და თითქმის ყველგან, დაძაბულობის კოროზიული ბზარები გარე KZP-ზე ასევე გვხვდება უმოქმედო ჭაობებში H2S მაღალი შემცველობით. , მეორეს მხრივ. Მიხედვით თანამედროვე იდეებიმოლეკულური წყალბადის სულფიდი ასტიმულირებს ფოლადების ჰიდროგენიზაციას. H 2 S-ის ელექტრორედუქცია მილსადენის KZP-ზე მიმდინარეობს H,S + 2-»2Н alc + S a ~ c და H,S + რეაქციებით. ვ-^Hads + HS”ac, რომელიც ზრდის ქიმიორბირებული ფენის ატომური წყალბადით შევსების ხარისხს. ქ, დიფუზიური მილის ფოლადის სტრუქტურაში. ნახშირორჟანგი ასევე არის ჰიდროგენიზაციის ეფექტური სტიმულატორი: HC0 3 +e-> 2H adc +C0 3 ". კოროზიის პრობლემა და

მარშრუტის ჭაობიან ადგილებში ნავთობისა და გაზსადენების სტრეს-კოროზიული განადგურება ჯერ კიდევ არ არის ყოვლისმომცველი ახსნილი და რჩება აქტუალური. ჭაობიან ადგილებში მაგისტრალური გაზისა და ნავთობსადენების კოროზიის შემოწმების შედეგებმა აჩვენა, რომ ნავთობისა და გაზსადენების თითქმის მთელი გარე ზედაპირი საიზოლაციო დეფექტებში და გახეხილი იზოლაციის ქვეშ დაფარულია ყავისფერი საბადოებით (ალუმინის ფხვნილის მსგავსი). მაქსიმალური სიღრმის მქონე კოროზიული ორმოები ლოკალიზებულია იზოლაციის ხვრელების დაზიანებაში. კოროზიის დაზიანების გეომეტრიული პარამეტრები თითქმის ზუსტად შეესაბამება იზოლაციის დაზიანების გეომეტრიას. გახეხილი იზოლაციის ქვეშ, მილის კედლის შეხების ზონაში ნიადაგის ტენიანობასთან, აღმოჩენილია კოროზიის კვალი ხილული კოროზიული ორმოების გარეშე, სტრეს-კოროზიული ბზარების კვალით.

ექსპერიმენტულად, 1220 მმ დიამეტრის მთავარი ნავთობსადენის კედელზე დამონტაჟებული მილის ფოლადის ნიმუშების გამოყენებით (ზედა, გვერდით და ქვედა გენერატრიებზე), დადგინდა, რომ ცენტრალური ნაწილის ტაიგას ჭაობის რეგიონის ნიადაგებში. დასავლეთ ციმბირში, ნიმუშების კოროზიის მაჩვენებელი კათოდური დაცვის გარეშე საიზოლაციო დეფექტების დროს აღწევს 0,084 მმ/წელიწადში. დამცავი პოტენციალის ქვეშ (ომური კომპონენტით) მინუს 1,2 ვ მ.ს. ე., როდესაც კათოდური დაცვის დენის სიმკვრივე აჭარბებს ჟანგბადის დენის შემზღუდველ სიმკვრივეს 8... 12-ჯერ, ნარჩენი კოროზიის სიჩქარე არ აღემატება 0,007 მმ/წელიწადში. ეს ნარჩენი კოროზიის მაჩვენებელი, კოროზიის წინააღმდეგობის ათბალიანი შკალის მიხედვით, შეესაბამება კოროზიის მდგომარეობას ძალიან დაჟინებულიხოლო მაგისტრალური გაზისა და ნავთობსადენებისთვის მისაღებია. ელექტროქიმიური დაცვის ხარისხი ამ შემთხვევაში არის:

ორმოებში გაზსადენებისა და ნავთობსადენების გარე კათოდური დაცული ზედაპირის კოროზიული მდგომარეობის ყოვლისმომცველი გამოკვლევის დროს, საიზოლაციო დეფექტების მეშვეობით აღმოჩენილია კოროზიული ორმოები 0,5... 1,5 მმ სიღრმეზე. ადვილია გამოვთვალოთ დრო, რომლის დროსაც ელექტროქიმიურმა დაცვამ არ თრგუნა ნიადაგის კოროზიის სიჩქარე მისაღებ მნიშვნელობებამდე, რომელიც შეესაბამება ძალიან დაჟინებულიგაზისა და ნავთობსადენების კოროზიული მდგომარეობა:

კოროზიის შეღწევადობის სიღრმეზე 0,5 მმ, კოროზიის შეღწევის სიღრმეზე 1,5 მმ

ეს არის 36 წლის მუშაობისთვის. გაზისა და ნავთობსადენების კოროზიისგან ელექტროქიმიური დაცვის ეფექტურობის შემცირების მიზეზი დაკავშირებულია გარდამავალი საიზოლაციო წინააღმდეგობის შემცირებასთან, იზოლაციაში დეფექტების გაჩენასთან და, შედეგად, დენის სიმკვრივის შემცირებასთან. კათოდური დაცვა SCZ-ის დამცავი ზონების შეერთებებზე მნიშვნელობებამდე, რომელიც არ აღწევს ჟანგბადის შეზღუდვის დენის სიმკვრივის მნიშვნელობებს, რაც არ უზრუნველყოფს ნიადაგის კოროზიის ჩახშობას მისაღებ მნიშვნელობებამდე, თუმცა დამცავი მნიშვნელობებია. ომური კომპონენტით გაზომილი პოტენციალი შეესაბამება სტანდარტს. მნიშვნელოვანი რეზერვი, რომელიც საშუალებას იძლევა შემცირდეს გაზისა და ნავთობსადენების კოროზიის განადგურების სიჩქარე, არის არადაცული ტერიტორიების დროული იდენტიფიცირება, როდესაც 1 1 უმცროსი

ნავთობსადენის გარე კოროზიის დეფექტების კორელაცია მარშრუტის გასწვრივ საჰაერო ხაზებზე გათიშვის ხანგრძლივობასთან მიუთითებს, რომ სწორედ მარშრუტის გასწვრივ საჰაერო ხაზების გათიშვისა და VL-ის გაუმართაობის დროს ხდება ორმოიანი კოროზია საიზოლაციო დეფექტების გამო. რომლის მაჩვენებელი წელიწადში 0,084 მმ-ს აღწევს.

ბრინჯი. 5.2.

მაგისტრალური გაზსადენებისა და ნავთობსადენების ელექტროქიმიური დაცვის სისტემების ყოვლისმომცველი შესწავლისას დადგინდა, რომ კათოდური დაცვის პოტენციალის ზონაში 1,5...3,5 ვ მ.ს. ე. (ომური კომპონენტით) კათოდური დაცვის დენის სიმკვრივე ჯ ააღემატება ჟანგბადის შემზღუდველი დენის სიმკვრივეს ჯ 20... 100 ჯერ ან მეტი. უფრო მეტიც, ამავე კათოდური დაცვის პოტენციალის დროს, დენის სიმკვრივე, ნიადაგის ტიპის მიხედვით (ქვიშა, ტორფი, თიხა), მნიშვნელოვნად იცვლება, თითქმის 3...7-ჯერ. საველე პირობებში, ნიადაგის ტიპისა და მილსადენის გაყვანის სიღრმიდან გამომდინარე (კოროზიის ინდიკატორის ზონდის ჩაძირვის სიღრმე), ჟანგბადის შემზღუდველი დენის სიმკვრივე, რომელიც იზომება 17GS ფოლადისგან დამზადებულ სამუშაო ელექტროდზე, რომლის დიამეტრი 3.0 მმ. მერყეობდა 0.08...0. 43 ა/მ" ფარგლებში და კათოდური დაცვის დენის სიმკვრივე ომური კომპონენტის მქონე პოტენციალებზე

1.5...3.5 ვ მ.ს. ე., გაზომილი იმავე ელექტროდზე, მიაღწია 8...12 ა/მ 2 მნიშვნელობებს, რაც იწვევს წყალბადის ინტენსიურ გამოყოფას მილსადენის გარე ზედაპირზე. ამ კათოდური დაცვის რეჟიმის ქვეშ წყალბადის ადატომების ნაწილი მიდის მილსადენის კედლის ზედაპირულ ფენებში, ჰიდროგენირებს მას. გაზრდილი წყალბადის შემცველობა მილსადენებიდან ამოღებულ ნიმუშებში, რომლებიც ექვემდებარება სტრეს-კოროზიის განადგურებას, მითითებულია ადგილობრივი და უცხოელი ავტორების ნაშრომებში. ფოლადში გახსნილ წყალბადს აქვს დარბილების ეფექტი, რაც საბოლოოდ იწვევს წყალბადის დაღლილობას და მიწისქვეშა ფოლადის მილსადენების დამცავ ზონებში სტრეს-კოროზიული ბზარების გაჩენას. მილის ფოლადების წყალბადის დაღლილობის პრობლემა (სიძლიერის კლასი X42-X70) in ბოლო წლებიიპყრობს მკვლევართა განსაკუთრებულ ყურადღებას მაგისტრალურ გაზსადენებზე ავარიების გახშირების გამო. წყალბადის დაღლილობა მილსადენში ციკლურად ცვალებადი საოპერაციო წნევის ქვეშ შეინიშნება თითქმის მისი სუფთა სახით კათოდური გადაჭარბებული დაცვით, როდესაც j KZ /j >10.

როდესაც კათოდური დაცვის დენის სიმკვრივე აღწევს ჟანგბადის შეზღუდულ დენის სიმკვრივეს (ან ოდნავ, არაუმეტეს 3...5-ჯერ, აღემატება ce), ნარჩენი კოროზიის სიჩქარე არ აღემატება 0,003...0,007 მმ/წელიწადში. მნიშვნელოვანი ჭარბი (10-ზე მეტი) j K tზემოთ ჯიგი პრაქტიკულად არ იწვევს კოროზიის პროცესის შემდგომ ჩახშობას, მაგრამ იწვევს მილსადენის კედლის ჰიდროგენიზაციას, რაც იწვევს KZP-ზე სტრესულ-კოროზიული ბზარების გაჩენას. წყალბადის მტვრევადობის გამოჩენა მილსადენში სამუშაო წნევის ციკლური ცვლილებების დროს არის წყალბადის დაღლილობა. მილსადენების წყალბადის დაღლილობა ხდება მაშინ, როდესაც მილსადენის კედელში კათოდური წყალბადის კონცენტრაცია არ იკლებს გარკვეულ მინიმალურ დონეს. თუ მილის კედლიდან წყალბადის დეზორბცია ხდება უფრო სწრაფად, ვიდრე დაღლილობის პროცესის განვითარება, როდესაც მოკლე ჩართვა აღემატება /pr-ს არაუმეტეს 3...5-ჯერ, წყალბადის დაღლილობა.

უხილავი. ნახ. ნახაზი 5.3 გვიჩვენებს წყალბადის სენსორების დენის სიმკვრივის გაზომვის შედეგებს SCZ ჩართული (1) და გამორთული (2) გრიაზოვეცის მილსადენზე.

ბრინჯი. 5.3.

და გათიშული (2) SPS CP I-ზე; 3 - კათოდური დაცვის პოტენციალი ჩართული SCZ - (a) და წყალბადის სენსორის დენების დამოკიდებულება მილის პოტენციალზე SCZ ჩართული და გამორთული CP 1 - (b)

კათოდური დაცვის პოტენციალი გაზომვის პერიოდში იყო მინუს 1,6... 1,9 ვ მ.წ. ე. მარშრუტის ელექტრული გაზომვების შედეგების პროგრესი წარმოდგენილია ნახ. 5.3, a, მიუთითებს, რომ წყალბადის ნაკადის მაქსიმალური სიმკვრივე მილის კედელში ჩართული RMS იყო 6...10 μA/სმ 2. ნახ. 5.3, ბწარმოდგენილია წყალბადის სენსორის დენების ცვლილების სფეროები და კათოდური დაცვის პოტენციალი SCZ ჩართული და გამორთული.

ნაშრომის ავტორები აღნიშნავენ, რომ გათიშული RMS მილსადენის პოტენციალი არ შემცირებულა მინუს 0,9... 1,0 ვმ.ს. ე., რაც განპირობებულია მიმდებარე SCZ-ის გავლენით. ამავდროულად, წყალბადის სენსორების დენის სიმკვრივეები SCZ ჩართული და გამორთულია

2...3 ჯერ. ნახ. ნახაზი 5.4 გვიჩვენებს წყალბადის სენსორების დენების ცვლილების მრუდები და კათოდური დაცვის პოტენციალი კრასნოტურინსკის კვანძის KP 08-ზე.

ექსპერიმენტული კვლევების პროგრესი ნაჩვენებია ნახ. 5.4 მიუთითებს, რომ წყალბადის ნაკადის მაქსიმალური სიმკვრივე მილის კედელში არ აღემატებოდა 12... 13 μA/სმ 2-ს. გაზომილი კათოდური დაცვის პოტენციალი იყო მინუს 2,5...3,5 ვ მ.წ. ე. ზემოთ ნაჩვენები იყო, რომ CPC-ზე გამოთავისუფლებული წყალბადის მოცულობა დამოკიდებულია განზომილებიანი კრიტერიუმის მნიშვნელობაზე. ჯ კ z/u pr ამ მხრივ საინტერესოა არსებული ნავთობისა და გაზსადენების შიდა დიაგნოსტიკის შედეგების შედარება კათოდური დაცვის რეჟიმებთან.

ბრინჯი. 5.4.

მაგიდაზე 5.1 წარმოდგენილია შიდა დიაგნოსტიკის შედეგების შედარება დასავლეთ ციმბირის ცენტრალურ ნაწილში არსებული ნავთობისა და გაზსადენების ECP სისტემების ყოვლისმომცველი კვლევის შედეგებთან. არსებული ნავთობისა და გაზსადენების ხაზოვან ნაწილზე ელექტროქიმიური გაზომვების შედეგები მიუთითებს იმაზე, რომ სხვადასხვა ნიადაგში გაზომილი პოტენციალის იმავე მნიშვნელობებზე კათოდური დაცვის დენის სიმკვრივეები მერყეობს ფართო საზღვრებში, რაც საჭიროებს კათოდურის დამატებით კონტროლს. დაცვის დენის სიმკვრივე მიწისქვეშა მილსადენების დამცავი პოტენციალის შერჩევისა და რეგულირებისას ჟანგბადის შემზღუდველი დენის სიმკვრივესთან შედარებით. არსებული მაგისტრალური გაზისა და ნავთობსადენების მარშრუტის გასწვრივ დამატებითი ელექტროქიმიური გაზომვები ხელს შეუშლის ან მინიმუმამდე დაიყვანოს მილსადენების კედელში მაღალი ლოკალური სტრესის წარმოქმნას წყალბადის მოლიზაციით (მაღალი ფიგურალური ენერგიით). მილსადენის კედელში ადგილობრივი დაძაბულობის დონის მატება დაკავშირებულია სტრესული მდგომარეობის ტრიაქსიალურობის ცვლილებასთან კათოდური წყალბადით გამდიდრებულ ადგილობრივ რაიონებში, სადაც იქმნება მიკრობზარები, სტრესი-კოროზიული ბზარების წინამორბედები გარე CCP-ზე.

მილშიდა დიაგნოსტიკის შედეგების შედარება სისტემების ყოვლისმომცველი გამოკვლევის შედეგებთან

დასავლეთ ციმბირის ცენტრალურ ნაწილში არსებული გაზისა და ნავთობსადენების ელექტროქიმიური დაცვა

მანძილი,		დაცვის პოტენციალის განაწილება (0WB) (პირი A/m 2)		მნიშვნელობა კრიტერიუმები ჯკ.ზ ^Jxvp	ოპერაცია, მმ	სიმჭიდროვე დეფექტები დანაკარგი მეთანი,	სიმჭიდროვე დეფექტები დელამინაცია,
შროშანის ნაწილი მთავარი ნავთობსადენის D 1220 მმ

მანძილი,	დენის სიმკვრივის შეზღუდვა ჟანგბადისთვის (LrHA/m2	დამცავი პოტენციალის განაწილება და კათოდური დაცვის დენის სიმკვრივე (წამწამები>A/m 2)		მნიშვნელობა კრიტერიუმები Ук.з ^ ურ	კოროზიის მაქსიმალური შეღწევადობის სიღრმე მთელი პერიოდის განმავლობაში ოპერაცია, მმ	სიმჭიდროვე დეფექტები დანაკარგი ლითონის,	დეფექტის სიმკვრივე დელამინაცია, ცალი/კმ	VCS-ის შეფერხების ჯამური ხანგრძლივობა ექსპლუატაციის მთელი პერიოდისთვის (მოქმედი ორგანიზაციის მიხედვით), დღეები

შედეგების ანალიზი წარმოდგენილია ცხრილში. 5.1, შეფერხების ხანგრძლივობის გათვალისწინებით, RMS მიუთითებს უკუპროპორციულ ურთიერთობაზე კოროზიის დეფექტების სიმკვრივესა და უგანზომილებიანი კრიტერიუმის მნიშვნელობას შორის. ჯ კს/ ჯ, მათ შორის, როდესაც ეს თანაფარდობა ტოლი იყო

ნული. მართლაც, დეფექტის მაქსიმალური სიმკვრივე გარე კოროზიადაფიქსირდა იმ ადგილებში, სადაც ელექტროქიმიური დამცავი აღჭურვილობის შეფერხების ხანგრძლივობა (მოქმედი ორგანიზაციების მიხედვით) აღემატებოდა სტანდარტულ მნიშვნელობებს. მეორეს მხრივ, ტიპის დეფექტების მაქსიმალური სიმკვრივე დელამინაციადაფიქსირდა მარშრუტის ჭაობიან ჭალის მონაკვეთებზე, სადაც ECP აღჭურვილობის მუშაობის ხანგრძლივობა არ აღემატებოდა სტანდარტულ მნიშვნელობებს. SCP-ების მუშაობის რეჟიმების ანალიზი იმ ადგილებში, სადაც მათი შეფერხების მინიმალური ხანგრძლივობაა მონაცემთა დიდი გაფანტვის ფონზე, მიუთითებს თითქმის პროპორციულ კავშირზე ამ ტიპის დეფექტების სიმკვრივეს შორის. დელამინაციადა კრიტერიუმი ჯ კ 3 / /, როდესაც კათოდური დაცვის დენის სიმკვრივე აჭარბებდა ჟანგბადის შეზღუდულ დენის სიმკვრივეს ათჯერ ან მეტჯერ მუშაობის ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში (SCZ შეფერხების მინიმალური ხანგრძლივობით). კათოდური დაცვის რეჟიმების ანალიზი CPC-ზე კოროზიის და სტრეს-კოროზიის დეფექტებთან შედარებით ადასტურებს ადრე გაკეთებულ დასკვნებს, რომ თანაფარდობა ჯ კ 3 / jnpშეიძლება იყოს უგანზომილებიანი კრიტერიუმი მილსადენის ნარჩენი კოროზიის სიჩქარის მონიტორინგისთვის სხვადასხვა კათოდური დაცვის პოტენციალზე, ერთი მხრივ, PSC-ზე დეფექტების წარმოქმნის თავიდან ასაცილებლად. გარე კოროზიადა მილსადენის კედლის ელექტროლიტური ჰიდროგენიზაციის ინტენსივობის განსაზღვრა - მეორეს მხრივ, ისეთი დეფექტების წარმოქმნისა და ზრდის აღმოსაფხვრელად, როგორიცაა დელამინაციაკათოდურად დაცულ ზედაპირთან ახლოს.

ცხრილის მონაცემები 5.1 მიუთითებს, რომ თითქმის ყველა SCP-ის მაქსიმალურმა მუშაობამ ნავთობისა და გაზსადენების ექსპლუატაციის მთელი პერიოდის განმავლობაში, 36 წლის განმავლობაში, შეადგინა საშუალოდ 536 დღე (თითქმის 1,5 წელი). მოქმედი ორგანიზაციების მონაცემებით, წლის განმავლობაში VCS-ის შეფერხება საშუალოდ 16,7 დღე იყო, კვარტალში - 4,18 დღე. შემოწმებული ნავთობისა და გაზის მილსადენების ხაზოვან ნაწილზე SCP-ის მუშაობის ხანგრძლივობა პრაქტიკულად შეესაბამება მარეგულირებელი და ტექნიკური დოკუმენტების მოთხოვნებს (GOST R 51164-98, პუნქტი 5.2).

მაგიდაზე ნახაზზე 6.2 წარმოდგენილია კათოდური დაცვის დენის სიმკვრივის თანაფარდობის გაზომვის შედეგები ჟანგბადის შემზღუდველი დენის სიმკვრივეზე მაგისტრალური ნავთობსადენის ზედა გენერატრიქსზე, D 1220 მმ. მილსადენის ნარჩენი კოროზიის სიჩქარის გაანგარიშება კათოდური დაცვის მოცემულ პოტენციალებზე განისაზღვრება ფორმულით 4.2. მოცემულია ცხრილში. 5.1 და 5.2 მონაცემები მიუთითებს, რომ მაგისტრალური ნავთობსადენის ექსპლუატაციის მთელი პერიოდის განმავლობაში, ელექტრული დამცავი აღჭურვილობის გაუმართაობის გათვალისწინებით

(ოპერატიული ორგანიზაციის მიხედვით) გარე KZP-ზე კოროზიის შეღწევის მაქსიმალური სიღრმე არ უნდა აღემატებოდეს 0,12...0,945 მმ. მართლაც, ჟანგბადის შემზღუდველი დენის სიმკვრივე ნავთობისა და გაზსადენების გამოკვლეული მონაკვეთების დაგების დონეზე მერყეობდა 0,08 ა/მ 2-დან 0,315 ა/მ 2-მდე. ჟანგბადის შემზღუდველი დენის სიმკვრივის მაქსიმალური მნიშვნელობის შემთხვევაშიც კი 0,315 ა/მ 2, კოროზიის შეღწევადობის მაქსიმალური სიღრმე 36 წლის განმავლობაში ექსპლუატაციაში 1,15 წლის დაგეგმილი RMS შეფერხებით არ აღემატება 0,3623 მმ. ეს არის მილსადენის ნომინალური კედლის სისქის 3.022%. თუმცა, პრაქტიკაში ჩვენ ვხედავთ განსხვავებულ სურათს. მაგიდაზე 5.1 წარმოდგენილია მაგისტრალური ნავთობსადენის D u 1220 მმ მონაკვეთის შიდა დიაგნოსტიკის შედეგები 36 წლის განმავლობაში ექსპლუატაციის შემდეგ. შიდა დიაგნოსტიკის შედეგები მიუთითებს, რომ მილსადენის კედლის მაქსიმალური კოროზიული ცვეთა აღემატებოდა მილის კედლის ნომინალური სისქის 15%-ს. კოროზიის შეღწევის მაქსიმალური სიღრმე 2.0 მმ-ს აღწევდა. ეს ნიშნავს, რომ ECP აღჭურვილობის შეფერხება არ აკმაყოფილებს GOST R 51164-98, პუნქტი 5.2.

განხორციელებული ელექტრომეტრული გაზომვები წარმოდგენილია ცხრილში. 5.2 მიუთითებს, რომ მოცემული კათოდური დაცვის რეჟიმით, ნარჩენი კოროზიის მაჩვენებელი არ აღემატებოდა 0.006...0.008 მმ/წელიწადში. ეს ნარჩენი კოროზიის მაჩვენებელი, კოროზიის წინააღმდეგობის ათბალიანი შკალის მიხედვით, შეესაბამება კოროზიის მდგომარეობას კოროზიის რეზისტენტულიხოლო ნავთობისა და გაზსადენებისთვის მისაღებია. ეს ნიშნავს, რომ მილსადენის ექსპლუატაციის 36 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში, ოპერაციული ორგანიზაციის მიხედვით ECP აღჭურვილობის გაუმართაობის შესახებ ინფორმაციის გათვალისწინებით, კოროზიის შეღწევის სიღრმე არ უნდა აღემატებოდეს 0,6411 მმ. მართლაც, ECP აღჭურვილობის დაგეგმილი შეფერხების პერიოდში (1,15 წელი), კოროზიის შეღწევის სიღრმე იყო 0,3623 მმ. ECP აღჭურვილობის მუშაობის პერიოდში (34,85 წელი), კოროზიის შეღწევის სიღრმე იყო 0,2788 მმ. კოროზიის შეღწევის მთლიანი სიღრმე KZP-ზე იქნება 0,3623 + 0,2788 = 0,6411 (მმ). მილსადენის დიაგნოსტიკის შედეგები მიუთითებს, რომ კოროზიის შეღწევის რეალური მაქსიმალური სიღრმე ექსპლუატაციის 36 წლის განმავლობაში ნავთობსადენის შესწავლილ მონაკვეთზე, D u 1220 მმ, იყო 1,97 მმ. არსებული მონაცემებიდან გამომდინარე, ადვილია გამოვთვალოთ დრო, რომლის დროსაც ელექტროქიმიურმა დაცვამ ვერ შეძლო ნიადაგის კოროზიის ტემპის დასაშვებ მნიშვნელობებამდე დათრგუნვა: T = (1,97 - 0,6411) მმ/0,08 მმ/წელი = 16,61 წელი. ECP აღჭურვილობის მუშაობის ხანგრძლივობა 1020 მმ დიამეტრის მთავარ გაზსადენზე, რომელიც გადის ერთ ტექნიკურ დერეფანში, რომელზედაც მდინარის ჭალაში. ობიექტურად, აღმოჩენილია სტრეს-კოროზიული ბზარები, რაც ემთხვევა SCP-ის გაჩერების ხანგრძლივობას მთავარ ნავთობსადენზე, ვინაიდან გაზსადენის SCP და ნავთობსადენი იკვებება ერთი მარშრუტის საჰაერო ხაზიდან.

მაგიდაზე 5.3 წარმოგიდგენთ ელექტრომეტრული გაზომვების საფუძველზე მაგისტრალური ნავთობისა და გაზსადენების ექსპლუატაციის მთელი პერიოდის განმავლობაში (36 წელი) SCP-ის რეალური გაუმართაობის განსაზღვრის შედეგებს.

ცხრილი 5.2

ნარჩენი კოროზიის სიჩქარის განაწილება დასავლეთ ციმბირის ცენტრალურ ნაწილში მოქმედი გაზისა და ნავთობსადენების მონაკვეთებზე

ცხრილი 5.3

ელექტრომეტრული გაზომვების საფუძველზე მაგისტრალური გაზსადენების ექსპლუატაციის მთელი პერიოდის განმავლობაში (36 წელი) SCP-ის ჭეშმარიტი გაუმართაობის განსაზღვრის შედეგები

მანძილი,	მილსადენის კოროზიის მაქსიმალური შესაძლო სიჩქარე მოკლე ჩართვის გარეშე, მმ/წელი	მილსადენის ნარჩენი კოროზიის სიჩქარე მოცემულ მოკლე ჩართვის რეჟიმში, მმ/წელი	კოროზიის შეღწევის მაქსიმალური სიღრმე კათოდურად დაცულ ზედაპირზე, მმ	რეალური
მაგისტრალური ნავთობსადენის ხაზოვანი ნაწილი D 1220 მმ
მაგისტრალური გაზსადენის ხაზოვანი ნაწილი D 1020 მმ

შედეგების ანალიზი წარმოდგენილია ცხრილში. 5.3 მიუთითებს, რომ ელექტროქიმიური დამცავი საშუალებების ფაქტობრივი შეფერხება მნიშვნელოვნად აღემატება სტანდარტულ მნიშვნელობას, რაც არის მილსადენის კედლის ინტენსიური კოროზიული ცვეთის მიზეზი გარე, კათოდურით დაცულ მხარეს.

 

შეიძლება სასარგებლო იყოს წაკითხვა:

• ქალის სახელის მნიშვნელობა მარინა;
• თავსებადობა დაბადების თარიღით;
• რატომ ოცნებობენ ნათესავები - თანამედროვე ოცნების წიგნის მიხედვით;
• შვილად აყვანის ოცნების ინტერპრეტაცია ოცნების წიგნებში;
• თუ სიზმარში ხედავთ ღამეს, რას ნიშნავს ეს?;
• აკუსტიკური სიგნალიზაცია და ფრინველის ქცევა რა მნიშვნელობა აქვს ხმის სიგნალს ფრინველებისთვის?;
• ცხოვრების წესი და ცხვირის ჰაბიტატი;
• ციყვისა და საძინებლის ოჯახების მახასიათებლები: მორფოლოგია, ცხოვრების წესი, წარმომადგენლები, მნიშვნელობა.;