«Разработка рекомендаций по защите от коррозии подземных магистральных газопроводов»

Дата выдачи задания для раздела по линейному графику 
12.03.2018г. 
Задание выдал консультант: 
Должность 
ФИО 
Ученая степень, 
звание 
Подпись 
Дата 
ассистент 
Немцова О.А. 
12.03.2018 
Задание принял к исполнению студент: 
Группа 
ФИО 
Подпись 
Дата 
2БМ6А 
Машуков Г.И. 
12.03.2018 

---

РЕФЕРАТ 
 
Магистерская диссертация 140 с., 10 рис., 10 табл., 45 источника, 1 прил. 
Ключевые 
слова: 
ИЗОЛЯЦИОННОЕ 
ПОКРЫТИЕ, 
МАГИСТРАЛЬНЫЙ 
ГАЗОПРОВОД, НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ, КОРРОЗИЯ, 
НАПРЯЖЕНИЯ 
Объектом исследования является магистральный газопровод «Уренгой-Петровск» 
Цель работы – разработка рекомендаций по защите от коррозии подземных 
магистральных газопроводов. 
В работе было проведено исследование причин коррозии на магистральных 
подземных газопроводах. Были рассмотрены современные методы защиты подземных 
магистральных трубопроводов от коррозии, дана классификация способов защиты, 
выявлены основные причины возникновения дефектов изоляционных покрытий.
В практической части был выполнен расчет деформаций изоляционного покрытия 
«АРМАС-З» с точки зрения возникающих механических напряжений в реальных условиях 
эксплуатации: расчет вертикального давления грунта на трубопровод, расчет напряжений 
сдвига в изоляционном покрытии верхней половины трубопровода, расчет напряжений 
растяжения в изоляционном покрытии верхней половины трубопровода. Были даны 
практические рекомендации по применению асмольного ЗП (защитного покрытия) 
«АРМАС-З» в качестве основного ЗП для проведения капитальных ремонтов методом 
сплошной переизоляции в условиях Крайнего Севера. 
Решение проблемы коррозионных разрушений подземных магистральных 
газопроводов – является одной из первостепеннейших для газотранспортных предприятий 
для обеспечения надежности и безопасности магистральных систем транспорта газа. 
Практическая значимость работы заключается в том, чтобы разработать рекомендации по 
применению систем дистанционного коррозионного мониторинга и защитных покрытий на 
основе асмольных материалов для обеспечения надежности и безопасности магистральных 
систем транспорта газа в реальных условиях эксплуатации. 

---

Сокращения и обозначения 
ВЛ – воздушная линия; 
ВТД – внутритрубная диагностика; 
ГРС – газораспределительная станция; 
ГРП – газорегуляторный пункт; 
ЕСГ – единая система газоснабжения; 
ЗП – защитное покрытие; 
ООО – общество с ограниченной ответственностью; 
ЛЧ МГ – линейная часть магистрального газопровода; 
ЛПУ – линейно-производственное управление; 
ЛЭП – линия электропередач; 
КР – коррозионное растрескивание; 
МГ – магистральный газопровод; 
МТ – магистральны трубопровод; 
ПАО – публичное акционерное общество; 
СЗК – служба защиты от коррозии; 
СКЗ – станция катодной защиты; 
СДЗ – станция дренажной защиты; 
ТП – тяговая подстанция; 
ТОиР – техническое обслуживание и ремонт; 
УАВР – управление по аварийным работам. 

---

Содержание 
Введение ................................................................................................................... 14
 
1 Обзор литературы ................................................................................................ 12
 
2 Надежность и безопасность магистральных газопроводов ............................. 14
 
2.1 Трубопроводный транспорт газа и экономика страны ............................. 14
 
2.2 Анализ причин аварий на магистральных трубопроводах ....................... 15
 
2.3 Коррозия подземных магистральных трубопроводов ............................... 16
 
2.3.1 Определения понятия «коррозия» ...................................................... 16
 
2.3.2 Виды коррозии и причины её возникновения................................... 17
 
2.3.3 Виды коррозионных разрушений ....................................................... 21
 
2.3.4 Классифицирование способов защит трубопроводов от наружной 
коррозии ......................................................................................................... 24
 
2.3.5 Основные причины возникновения дефектов изоляционных 
покрытий ........................................................................................................ 28
 
2.4 Выводы по главе ............................................................................................ 29
 
3 Анализ современных методов защиты магистральных трубопроводов от 
коррозии ................................................................................................................... 31
 
3.1 Пассивный метод .......................................................................................... 31
 
3.2 Активный метод защиты магистральных газопроводов ........................... 34
 
3.2.1 Катодная защита газопроводов........................................................... 34
 
3.2.2 Дренажная защита ................................................................................ 36
 
3.2.3 Протекторная защита ........................................................................... 38
 
3.3 Анализ методов диагностики технического состояния стенки и защитного 
покрытия трубы ................................................................................................... 38
 
3.3.1 Проблема диагностирования и оценки технического состояния 
магистральных трубопроводов .................................................................... 38
 
3.3.2 
Проблема 
обеспечения 
надежности 
оборудования 
электрохимзащиты ........................................................................................ 39
 
3.4 Выводы по главе ............................................................................................ 40
 
4 Объект и методы исследования .......................................................................... 43
 
4.1 Анализ результатов шурфовок .................................................................... 43
 
4.2 Анализ допустимых к применению защитных покрытий на объектах ПАО 
«Газпром» ............................................................................................................. 46
 
4.3 Критерии оценки материалов для защитных покрытий трубопроводов 46
 
4.4 Обзор защитного покрытия «АРМАС-З» на асмольной основе .............. 48
 
4.4.1 Область применения ............................................................................ 48
 
4.4.2 Применение полимерно-асмольных защитных покрытий .............. 52
 
5 Исследование деформации наружного покрытия «АРМАС-З» ...................... 54
 
5.1 Расчет вертикального давления грунта на трубопровод ........................... 57
 
5.2 Расчет напряжений сжатия в изоляционном покрытии опорной части 
трубопровода ....................................................................................................... 60
 
5.3 Расчет напряжений сдвига в изоляционном покрытии верхней половины 
трубопровода ....................................................................................................... 63
 

---

5.4 Расчет напряжений растяжения в изоляционном покрытии верхней 
половины трубопровода ..................................................................................... 66
 
5.5 Расчет кольцевых напряжений в изоляционных покрытиях трубопроводов
 ............................................................................................................................... 68
 
5.6 Выводы по главе ............................................................................................ 70
 
6 Экономическое обоснование внедрения асмольного изоляционного покрытия 
на участке МГ «Уренгой-Петровск» ..................................................................... 72
 
6.1 Методика оценки экономической целесообразности применения 
асмольного изоляционного покрытия на участке МГ «Уренгой-Петровск» 72
 
6.2 Сводные сметные затраты диагностику трубопроводов .......................... 74
 
6.3 Вероятные аварийные ситуации и их последствия ................................... 76
 
6.4 Расчет возможного ущерба от аварии ......................................................... 77
 
6.5. Условная экономия средств (сокращение ущерба) в результате снижения 
аварийности ......................................................................................................... 84
 
6.6 Заключение .................................................................................................... 85
 
7 Социальная ответственность при ремонте магистрального трубопровода ... 86
 
7.1 Анализ выявленных вредных производственных факторов при при ремонте 
магистрального газопровода .............................................................................. 87
 
7.1.1 Повышенный уровень шума ............................................................... 87
 
7.1.2 Отклонения показателей климата на открытом воздухе ................. 88
 
7.1.3 Тяжесть и напряженность физического труда .................................. 90
 
7.1.4 Повышенный уровень вибрации ........................................................ 91
 
7.2 Анализ выявленных опасных производственных факторов при ремонте 
магистрального газопровода .............................................................................. 93
 
7.2.1 Движущиеся машины и механизмы (в том числе грузоподъемные)93
 
7.2.2 Электрический ток ............................................................................... 96
 
7.2.3 Электрическая дуга и металлические искры..................................... 97
 
7.2.4 Пожаровзрывобезопасность................................................................ 99
 
7.3 Экологическая безопасность ...................................................................... 100
 
7.3.1 Воздействия на атмосферу ................................................................ 101
 
7.3.2 Воздействия на гидросферу .............................................................. 102
 
7.3.3 Воздействия на литосферу ................................................................ 103
 
7.4 Безопасности в чрезвычайных ситуациях ................................................ 104
 
7.5 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ..... 105
 
Заключение ............................................................................................................ 107
 
Список литературы ............................................................................................... 110
 
Приложение А ....................................................................................................... 114 

---

Введение 
Целью данной работы является разработка рекомендаций по защите от 
коррозии подземных магистральных газопроводов в рамках обеспечения 
надежности 
и 
безопасности 
существующих, 
проектируемых 
и 
реконструируемых (ремонтируемых) магистральных трубопроводов. В работе 
учтены производственный опыт дочернего газотранспортного предприятия ООО 
«Газпром трансгаз Югорск» в области комплексной защиты магистральных 
трубопроводов (МТ) от коррозии, а также приведены предложения о 
целесообразности и перспективности введения на объектах магистрального 
транспорта газа средств дистанционного коррозионного мониторинга.
Не смотря на значительный технический прогресс в сфере защиты 
магистральных трубопроводов от коррозии, процесс коррозионного разрушения 
на подземных магистральных газопроводах имеет место быть. Более 50% отказов 
и аварий на газопроводах возникают вследствие губительного действия 
коррозионных и стресс-коррозионных процессов. На сегодняшний день, 
решение задачи обеспечения эффективной комплексной противокоррозионной 
защиты в значительной степени определяет уровень надежности и безопасности 
магистральных газопроводов. В свою очередь, надежность и безопасность 
магистральных газопроводов - важнейший приоритет ПАО «Газпром» для 
обеспечения стабильности и роста экономического потенциала предприятия и 
страны. 
Объект исследования – магистральные газопроводы высокого давления. 
Предмет исследования – методы комплексной защиты от коррозии 
магистральных трубопроводов в условиях Крайнего Севера. 
Целью магистерской диссертации является разработка рекомендаций по 
защите от коррозии подземных магистральных газопроводов с учетом 
современных требований в данной области.