image

Территория Нефтегаз № 4 2017

Диагностика

»  01.04.2017 10:00 На пути к безаварийной эксплуатации магистральных газопроводов
Cредства внутритрубного диагностирования (ВТД) в России получили ускоренное развитие после повлекшей многочисленные человеческие жертвы трагедии под г. Аша в 1989 г. при взрыве газа, скопившегося при утечке из трещины в продуктопроводе. Современный уровень ВТД позволяет предотвратить подобные аварии. ООО «НПЦ «ВТД» является лидером российских и зарубежных компаний по достоверности предоставляемых заказчикам результатов внутритрубной диагностики. Прошедшие испытания нашего прибора, основанного на электромагнитно-акустическом методе, показали его высокую чувствительность при обнаружении трещин малой глубины и перспективы использования в газовой среде.
Открыть PDF


В ночь на 4 июня 1989 г. под г. Аша (Республика Башкортостан) произошла самая крупная в истории СССР и новейшей истории России катастрофа с двумя железнодорожными составами, въехавшими в низину, где скопилось огромное облако природного газа. Источником утечки газа являлся продуктопровод, проложенный в километре от железнодорожных путей и транспортирующий широкую фракцию легких углеводородов (ШФЛУ). Жидкий продукт, вытекая наружу, превратился в газ и скопился у поверхности земли. В результате от искры контактной сети при движении поездов раздался мощный взрыв. По разным оценкам, сила взрыва приравнивалась к 250–300 т и даже 12 кт тротила. Для сравнения: мощность атомного взрыва в Хиросиме – 16 кт. В результате взрыва и последовавшего за ним пожара погибли 575 человек (по другим оценкам – 645),
623 человека получили увечья.

Image_003.jpg
Фото 1. Подготовка к запуску дефектоскопа диаметром 1200 мм

Произошедшая трагедия послужила толчком к созданию отечественных средств внутритрубной дефектоскопии.

На сегодняшний день российские компании обладают технологией внутритрубного диагностирования, обеспечивающей достаточно высокий уровень поддержания целостности магистральных газопроводов (МГ). Сравнительные испытания внутритрубных инспекционных приборов (ВИП) отечественных и лучших зарубежных компаний, организованные Департаментом ПАО «Газпром» и отраслевым институтом ООО «Газпром ВНИИГАЗ» на одном из объектов дочернего общества ПАО «Газпром», показали неоспоримые преимущества отечественных ВИП и алгоритмов интерпретации регистрируемой информации.

Наилучшие показатели демонстрирует ведущая российская компания – ООО «Научно-производственный центр «Внутритрубная диагностика». Сотрудники компании имеют многолетний опыт разработок внутритрубного инспекционного оборудования, что позволило создать собственную технологию ВТД, отличающуюся от стандартной наличием в комплексах ВИП дополнительных приборов, позволяющих уточнить идентификацию дефектов, доведя тем самым достоверность результатов до 90–95 %.

Image_005.jpg
Фото 2. Запасовка дефектоскопа в камеру запуска

В числе достижений компании – точность идентификации дефектов кольцевых сварных стыков. Если конкурирующие фирмы всем дефектам кольцевых швов присваивают единый термин «аномалия», то технология ООО «НПЦ «ВТД» позволяет ранжировать этот вид дефектов на три категории в зависимости от типа и состояния: а – опасные, b – не опасные, с – под наблюдение.

Из перечисленных категорий только категория «а» предполагает оперативную шурфовку дефектного места и устранение – вырезку или ремонт. В случаях, когда оператор трубопровода получает от подрядчика по диагностике в «Отчете по результатам ВТД» десятки, а иногда и сотни неранжированных «аномалий», он обязан их все отшурфовать и проконтролировать наружными переносными приборами. Нетрудно представить масштабы экономии финансов и времени оператора трубопровода за счет сокращения объемов земляных работ при получении отчетов по ВТД с указанием категории дефектов.

К другому достижению компании ООО «НПЦ «ВТД» можно отнести разработанную методику определения непроектных изгибов трубопроводов. Если радиус поворота оси трубопровода будет меньше допустимой величины, в нем возникнет напряженно-деформированное состояние (НДС), которое может привести к «пластике» или даже к разрыву. Реализация технологии определения непроектных изгибов стала возможной при установке в ВИП высокоточных навигационных систем. С помощью разработанной методики и программных средств восстанавливается ось трубопровода и определяются координаты НДС. Если в диапазоне максимального значения НДС появляются дефекты, они получают ускоренное развитие.

Image_008.jpg
Фото 3. Прием дефектоскопа после диагностики

С помощью этой технологии за последний год обнаружены, измерены и выданы заказчикам координаты 159 опасных непроектных изгибов. Некоторые из них были в состоянии, близком к разрыву, глубина возникших поперечных трещин достигала 70–80 % от толщины стенки трубы. Своевременное выявление данных дефектов позволило предотвратить серьезные аварии.

Необходимо отметить, что если бы трубопровод под г. Аша был заблаговременно продиагностирован современными ВИП с применением методики определения НДС, то катастрофу удалось бы предотвратить. По мнению экспертов, расследовавших причины трагедии, при строительстве продуктопровода не сошлись концы труб при выполнении захлеста, и для осуществления сварки один из концов был подтянут трубоукладчиком. Ясно, что в трубопроводе, получившем НДС, с течением времени образовался дефект – трещина длиной 1,7 м.

Современные технологии внутритрубной дефектоскопии при периодическом обследовании позволяют значительно сократить число отказов линейной части МГ. Используемый в ВИП магнитный метод контроля является самым производительным и надежным, однако он косвенный. Это значит, что для определения параметров дефекта необходимо зарегистрированный ВИП сигнал идентифицировать по определенным алгоритмам: сначала – для определения его типа (коррозия, трещина и т. п.), затем – для измерения его параметров. Для решения задачи идентификации в ООО «НПЦ «ВТД» создан Центр анализа данных. Технологии Центра и опыт идентификации позволяют получить высокую достоверность результатов, подтвержденную многочисленными шурфовками.

Главной проблемой ВТД остается сложность обнаружения мелких трещин КРН (коррозионное растрескивание под напряжением). Развиваясь, такие трещины при определенных условиях образуют магистральную трещину, которая приводит к отказу трубопровода. Магнитные приборы в силу малой чувствительности к мелким дефектам обнаруживают такие трещины с глубины более 20 %. Для повышения чувствительности к такого вида дефектам коллективом
ООО «НПЦ «ВТД» в результате многолетней работы создан внутритрубный прибор, работающий на ЭМА-методе (электромагнитно-акустическом).

Испытания этого прибора проводились на действующем газопроводе в присутствии комиссии из Департамента ПАО «Газпром», ООО «Газпром ВНИИГАЗ», ООО «Газпром трансгаз Югорск» и ООО «НПЦ «ВТД». Испытания показали высокую чувствительность прибора на ЭМА-методе. Зафиксировано обнаружение зон трещин глубиной 8–10 %.

Дальнейшее развитие внутритрубной диагностики специалисты ООО «НПЦ «ВТД» видят в создании комбинации магнитного и акустического методов в одном инспекционном приборе. Это позволит получить несколько ракурсов от дефекта, тем самым значительно повысить надежность и достоверность результатов.

В перспективе по результатам ВТД линейной части МГ заказчики получат полную информацию о состоянии трубопровода, включая и данные по мелким дефектам. Это позволит ремонтировать только опасные дефекты, сокращая расходы, производить мониторинг роста трещин и определять сроки очередного обследования.


1_1_12.png

ООО «Научно-производственный центр «Внутритрубная диагностика»

115533, РФ, г. Москва, ул. Нагатинская, д. 5, оф. 401

Тел.: +7 (495) 229-23-59

e-mail: info@npcvtd.ru

Обособленное подразделение:

623700, РФ, Свердловская обл., г. Березовский, ул. Западная промзона, д. 14

Тел.: +7 (343) 385-98-00

e-mail: op@npcvtd.ru

www.npcvtd.ru



← Назад к списку


im - научные статьи.