image
energas.ru

Газовая промышленность Спецвыпуск № 4 2021

Спецвыпуск № 4 2021

Ретроспектива

»  01.12.2021 11:00 НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ГАЗОПРОВОДЫ

Первый номер ежемесячного производственно-технического журнала «Газовая промышленность» увидел свет в январе 1956 г. и был напечатан тиражом в 2000 экземпляров. Учрежденный как орган Министерства нефтяной промышленности СССР, Министерства коммунального хозяйства РСФСР и Научно-технического общества энергетической промышленности, он был призван содействовать развитию молодой на тот момент отрасли народного хозяйства – газовой.

На 40 страницах поднимались важные для того времени темы и обозначались стратегические задачи, актуальные и сегодня: вопросы рациональной разведки газовых месторождений; расчетные режимы давления газа в сетях низкого давления; актуальность использования неметаллических труб для строительства газопроводов; перспективы развития подземных хранилищ газа; газификация городов и рабочих поселков. Предлагаем перенестись на 65 лет назад и узнать о планах, которые строили первопроходцы отрасли 1.

1 Орфография и пунктуация в статьях приведены в соответствии с оригиналом.

Успехи современной техники в области изготовления стальных труб и их применения для сооружения газопроводов любых назначений несомненно велики; современные стальные трубы в большинстве случаев удовлетворяют тем высоким техническим и экономическим требованиям, которые предъявляются к ним в трубопроводном газотранспортном деле. По этим причинам до настоящего времени не уделялось должного внимания возможности использования для сооружения газопроводов неметаллических труб; между тем некоторые их виды могли бы явиться заменителями стальных труб, особенно там, где транспортируются газы, загрязненные агрессивными компонентами (сероводородом, углекислотой,   влагой и др.).

 

Из отечественного опыта и литературы известно, что в условиях эксплуатации внутренняя поверхность стальных газопроводов систематически разрушается присутствующими в газовом потоке агрессивными компонентами; этот процесс разрушения влечет за собой уменьшение толщины стенки трубы, а также загрязнение газового потока металлической пылью, состоящей в основном из окислов железа, и если в газе содержится сероводород, то и сернистого железа; образующаяся таким образом дисперсная пыль приводит к засорению газопроводов, засорению арматуры и пр. Все эти явления развиваются тем быстрее, чем выше концентрации агрессивных примесей в транспортируемом газе.

Яркой иллюстрацией развития этих опасных явлений могут служить промысловые газопроводы, по которым транспортируется природный газ с повышенными концентрациями сероводорода; сочетание в таком газе сероводорода и влаги может очень быстро приводить трубы таких газопроводов в состояние их полной непригодности к дальнейшей эксплуатации. Приведем несколько примеров из газопромысловой практики отдельных районов Второго Баку.

В районе нефтепромыслового управления Ишимбайнефть, где добываемый вместе с нефтью природный газ содержит 2–11 % сероводорода, насосные, газосборные и нагнетательные газопроводы приходят в негодность через 2–3 года; 10'' газопровод от компрессорной станции до сероочистного цеха газолинового завода на участке пересечения оврага выходит из строя через каждые два года; газопровод, пересекающий пойму р. Белой, приходилось заменять новым через каждые 1–1,5 года. При вскрытиях газопроводов этого района обнаруживаются засорения их продуктами коррозии, также требующие замены труб. Аналогичные явления развития внутренней коррозии промысловых газопроводов, хотя и в меньшей степени, наблюдаются на газопромысловых сетях Куйбышевской, Чкаловской и других областей Заволжья.

Коррозия внутренней поверхности стальных труб имеет место, как это известно из литературы и опыта эксплуатации отечественных газопроводов, не только на промысловых, но и на газопроводах иных назначений: магистральных, внутризаводских, городских (газораспределительных сетей городов и населенных пунктов) и др.

Не останавливаясь на указываемых современной техникой возможностях защиты от внутренней коррозии стальных газопроводов, а также на обзоре многих видов неметаллических труб, пригодных для сооружения промышленных газопроводов, следует отметить несомненную применимость для этих целей асбесто-цементных труб.

Асбесто-цементные трубы давно известны в нашей стране и имеют широкое применение для сооружения водопроводов, канализационных магистралей, кабельных проводок и т. д. Техника изготовления таких труб и их соединений, техника строительства асбесто-цементных трубопроводов большой протяженности и их эксплуатация в течение длительного времени показывают, что этот вид неметаллических трубопроводов оправдал предъявляемые к нему технические и экономические требования и завоевал прочные позиции в трубопроводном транспорте многих продуктов.

Какова же возможность использования асбестоцементных труб для сооружения газопроводов и, в частности, тех газопроводов, которые служат для транспорта загрязненных агрессивными компонентами газов?

В СССР проводились уже неоднократно промышленные опыты применения асбесто-цементных труб для сооружения газопроводов; такие опыты известны и в зарубежной практике.   Этим опытам предшествовали длительные и фундаментальные исследования с положительными результатами. В тех случаях, когда сооружение таких газопроводов проходило с должной тщательностью, результаты получены вполне удовлетворительные. Наглядным примером может служить магистральный газопровод, проложенный в 1943 г. в Андижане для транспорта природного газа от промыслов до города. Уместно привести некоторые данные об этом газопроводе.

Для газопровода протяженностью 7,9 км применены асбоцементные трубы диаметром 12’’ (346 × 300 мм); длиной по 4 м; для стыковых соединений использованы муфты типа Симплекс с резиновыми кольцами. Трасса газопровода проходит по сильно пересеченной местности. Поворотные участки газопровода в горизонтальной плоскости выполнены изогнутыми чугунными патрубками, соединенными с асботрубами муфтами типа Жибо. Глубина заложения газопровода 1,2 м. Грунт по основной части трассы лессовидный, сухой; участок газопровода длиной 3 км проложен по хлопковому полю, орошаемому в вегетационные периоды года. Эксплуатационное давление газа в газопроводе 2 ат. Состав транспортируемого газа: 66,5 % – СН4, 16,6 % – С2Н2, 9,35 % – С3Н8, 3,1 % – С4 и выше, 0,21 % – СО2, 4,25 % – N2,   0,025 % – H2S, О2 нет. Среднегодовая температура газа в газопроводе +15,7 °, колебания от +11,1 ° зимой до 25 ° летом.

Этот газопровод был введен в нормальную эксплуатацию в 1944 г. и до сего времени работает безаварийно. Следует отметить при этом, что он находится в сейсмическом районе; за истекшие годы в этом районе наблюдались землетрясения силой до 8 баллов; колебания почвы вызывали разрушения стальных газопроводов в этом районе, но не повлекли за собой ни одного случая повреждения асботрубного газопровода.

Одновременно с обобщением приведенных выше данных по этому газопроводу руководством конторы Андижангаз были вырезаны два образца асботруб: один образец был вырезан из эксплуатируемого газопровода, второй – из трубы той же партии, но хранившейся столько же лет на территории склада. Сопоставимое изучение обоих образцов, проведенное в лабораториях институтов ВНИИ-асбестцемент и ВНИИ, показало, что многолетняя эксплуатация улучшила качества этих труб; образец трубы, вырезанной из эксплуатируемого газопровода, показал полную газонепроницаемость при давлении газа 2 ати, водопоглощаемость этого образца уменьшилась и составила 12,89 % против 15,78 % в образце из трубы, лежавшей на окладе; объемный вес его повысился до 1,85 г / см3   против 1,68 г / см3 в образце со склада; заметные изменения произошли в физической структуре тела трубы в сторону ее уплотнения. Таким образом более чем десятилетний опыт промышленной эксплуатации этого магистрального газопровода, сооруженного из асбеcто-цементных труб, оказался вполне успешным и подтверждает техническую возможность применения асботруб для сооружения промышленных газопроводов.

В аспекте поставленного вопроса можно указать на то, что продолжающиеся исследования в области использования асботруб для сооружения газопроводов выявили дополнительные возможности совершенствования качества этих неметаллических труб.

Работами указанных двух институтов и завода «Красный строитель» было установлено [1], что покрытие внутренней поверхности асботруб защитной газонепроницаемой пленкой, например лаком этиноль, позволяет получить трубы, не проницаемые для газа при давлениях 20 ати. Армировка этих труб стальной проволокой позволяет получить трубы, выдерживающие внутреннее давление потока транспортируемого продукта до 40 ати. Сочетание армировки и покрытия лаком дает возможность изготовлять асботрубы для сооружения газопроводов на достаточно высокие давления.

Все приведенные материалы позволяют рассматривать асбесто-цементные трубы как вполне пригодные для сооружения промышленных газопроводов и в первую очередь промысло- вых газопроводов, предназначенных транспортировать при сравнительно невысоких давлениях агрессивные (загрязненные сероводородом) газы.

Опыт работы андижанского газопровода и материалы исследований институтов и завода указывают на необходимость для большего успеха дела дополнительно изучить некоторые недоработанные вопросы:

а) изменение технологии производства этих труб с целью увеличения плотности тела трубы;

б) уточнение технологии покрытия внутренней поверхности труб газонепроницаемой пленкой лака в заводских условиях;

в) разработка усовершенствованной конструкции соединительных муфт, обеспечивающих газонепроницаемость и механическую прочность стыковых соединений, особенно при повышенных и высоких давлениях;

г) доработка технологии процесса и конструкции механизмов для внешней армировки труб стальной проволокой. Последняя позиция нужна для промышленной реализации производства асботруб на давления, превышающие стандартные испытательные давления ныне изготовляемых асботруб.

Выполнение этих дополнительных работ должно итти одновременно с подготовкой к сооружению опытно-промышленного газопровода, например, в системе нефтепромыслового управления Ишимбайнефть, на котором можно было бы проверить работу асбесто-цементных труб в условиях промышленной эксплуатации на газовых промыслах.

Сооружение указанного опытно-промышленного газопровода, как и дополнительные исследования, могут быть без всякого сомнения выполнены в строительном сезоне 1956 г., если Министерство промышленности строительных материалов, в системе которого находятся наши асбесто-цементные заводы, проявит больший интерес и бóльшую активность в реализации этого важного с народнохозяйственной точки зрения начинания.

Выше речь шла об асбесто-цементных трубах, пригодных для сооружения промышленных газопроводов.

Современная техника указывает также иные виды неметаллических труб, которые могут быть использованы в перспективе в качестве заменителей стальных труб. Из них наиболее перспективными следует считать неметаллические трубы, изготовляемые на основе пластмасс или с добавлением пластмасс в качестве связующего вещества (например, трубы из стекловолокнистого материала).

Следует также изучить возможность применения для транспорта газа труб из винипласта, текстолита, фаолита, которые получили уже широкое применение в химической промышленности для транспорта агрессивных жидкостей.

Перечень неметаллических материалов, в принципе применимых для изготовления газопроводных труб можно было бы значительно расширить. Трубы деревянные (фанерные), стеклянные, железобетонные, керамические и множество других могли бы дополнить этот перечень. Не останавливаясь на сравнительной оценке этих видов неметаллических труб, на результатах опытов с ними, следует отметить, что современный прогресс в области производства неметаллических материалов и большое народнохозяйственное значение замены стальных труб трубами неметаллическими диктуют настоятельную необходимость привлечения серьезного внимания научно-исследовательской и технической мысли к этой области техники. Наряду с указанными мероприятиями в области использования асбестоцементных труб заинтересованными организациями специализированными научно-исследовательскими институтами должны быть намечены мероприятия по дальнейшему продвижению техники изготовления неметаллических труб различных видов.





← Назад к списку