СТРОИТЕЛЬСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ НЕФТЕГАЗОПРОВОДОВ (CONSTRUCTION AND OIL-AND-GAS PIPELINES’ OPERATION)

ОЧИСТКА ПОЛОСТИ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ: ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

(GAS TRUNKLINES INTERNAL CLEANING: IMPROVING EFFICIENCY AND QUALITY CONTROL)

Очистка полости трубопроводов и технологического оборудования – ответственная часть комплекса предпусковых операций на магистральных газопроводах. Она предшествует испытаниям на прочность и, как правило, выполняется при помощи той же жидкой или газообразной среды, которая далее выступает в качестве испытательной.
Способы очистки полости построенных трубопроводов разработаны достаточно давно. На линейной части магистральных газопроводов пропускают внутритрубные очистные устройства в потоке воздуха или воды, а там, где это невозможно, выполняют продувку или промывку. До недавнего времени качество подготовки полости к эксплуатации количественно не регламентировалось. Требования к подготовке очистной или испытательной среды также были недостаточны.
Одновременно с этим требования к состоянию полости трубопроводов и чистоте транспортируемого газа со временем ужесточаются. В статье обоснована важность обеспечения чистоты полости трубопроводов. На основе реальных примеров показано, к каким негативным последствиям приводит некачественная очистка.
Исходя из изложенного, в ПАО «Газпром» разработан и введен в действие корпоративный стандарт СТО Газпром 20–3.0–010–2024 «Проектирование и строительство. Предпусковые операции на магистральных газопроводах. Порядок проведения очистки полости», призванный улучшить качество этих операций.
Среди новаций норматива – количественный контроль состава очистной и испытательной среды, контроль качества очистки полости трубопроводов различными способами, регламентирование процедуры очистки полости трубопроводов сложной конфигурации путем циркуляционной промывки, а также динамической продувки.
В статье приводится обоснование оптимальной скорости промывки трубопроводов водой и их продувки газообразной средой. Рассмотрена ретроспектива формирования подхода к моделированию процесса выноса твердых частиц потоком жидкости или газа. Отмечается, что соответствующие требования адаптированы с учетом опыта строительства отечественных магистральных газопроводов.

Internal cleaning of pipelines and process equipment is a critical step at the gas trunklines pre-commissioning stage. Internal cleaning precedes pressure testing and is usually carried out with the same liquid or gaseoues medium that would be used as the test medium in further operations.
Methods for constructed pipelines internal cleaning were developed long ago. Wherever feasible, pipeline pigging is conducted on the linear part of the gas trunkline using air or water; otherwise, the pipeline is purged or flushed. Until recently, the quality of internal preparation for operation was not quantitatively regulated. The requirements for preparing the cleaning or testing medium were also insufficient.
At the same time, standards for the pipeline internal surface condition and the cleanliness of the transported gas continue to tighten over time. This article demonstrates the importance of pipeline internal cleanliness. Real-life examples are used to show what negative consequences result from poor-quality cleaning.
Based on the above, PJSC Gazprom has developed and implemented the corporate standard STO Gazprom 20-3.0-010–2024 “Design and construction. Pre-commissioning on gas trunklines. Pipeline internal cleaning procedure”, which is intended to improve the quality of these operations.
Among the innovations introduced by the standard are quantitative control of the cleaning and test media composition, quality control of pipeline internal cleaning using various methods, and regulation of the procedure for internal cleaning of irregular-shape pipelines through circulation flushing and dynamic purging.
The article provides a rationale for the optimal rate of pipeline flushing with water and purging them with gas. Development of the approach to modeling the process of removing solid particles by a fluid or gas flow has been retrospectively reviewed. It is noted that relevant requirements have been adapted taking into account the experience of constructing gas trunklines in Russia.

МАГИСТРАЛЬНЫЙ ГАЗОПРОВОД, ПРЕДПУСКОВЫЕ ОПЕРАЦИИ, ОЧИСТКА ПОЛОСТИ, ПРОМЫВКА, ПРОДУВКА, ДИНАМИЧЕСКАЯ ПРОДУВКА, КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

GAS TRUNKLINE, PRE-COMMISSIONING, INTERNAL CLEANING, FLUSHING, PURGING, DYNAMIC PURGING, QUALITY CONTROL

Д.И. Ширяпов, к.т.н., ООО «Газпром ВНИИГАЗ» (Санкт-Петербург, Россия)
Ю.А. Маянц, к.т.н., ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
А.С. Алихашкин, ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
С.А. Лукин, к.т.н., ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
И.В. Назаров, ПАО «Газпром» (Санкт-Петербург, Россия)
А.Н. Виденеев, ПАО «Газпром»
С.В. Тарасов, ПАО «Газпром»

D.I. Shiryapov, PhD in Engineering, Gazprom VNIIGAZ LLC (Saint Petersburg, Russia)
Yu.A. Mayants, PhD in Engineering, Gazprom VNIIGAZ LLC
A.S. Alikhashkin, Gazprom VNIIGAZ LLC
S.A. Lukin, PhD in Engineering, Gazprom VNIIGAZ LLC
I.V. Nazarov, PJSC Gazprom (Saint Petersburg, Russia)
A.N. Videneev, PJSC Gazprom
S.V. Tarasov, PJSC Gazprom

Тимирязев В.А., Воронин С.В. Диагностика и контроль загрязненности жидких сред. М.: Инфра-Инженерия, 2019. 128 с.

Гидравлические системы Caterpillar. Руководство по техническому обслуживанию // ООО «Восточная Техника»: офиц. сайт. URL: https://www.vost-tech.ru/images/vosttech_ru/shared/gidravlicheskie_sistemy.pdf (дата обращения: 09.09.2026).

Газопровод Саратов – Москва (опыт строительства) / под ред. В.А. Пачкина. М. и др.: Гостоптехиздат, 1951. 167 с.

Климовский Е.М. Продувка и испытание магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1966. 215 с.

Ширяпов Д.И., Карпов С.В., Алихашкин А.С. и др. Внутритрубные поршни: развитие конструкций и особенности применения // Наука и техника в газовой промышленности. 2019. № 3 (79). С. 52–63. EDN: ORHNRO.

Ширяпов Д.И., Маянц Ю.А., Алихашкин А.С., Лукин С.А. Развитие нормативов в области предпусковых операций на магистральных газопроводах // Газовая промышленность. 2025. № 8 (885). С. 80–91. EDN: FTBUMN.

СТО Газпром 089–2010. Газ горючий природный, поставляемый и транспортируемый по магистральным газопроводам. Технические условия. М.: Газпром экспо, 2011. 12 с.

ГОСТ 34867–2022. Газ природный, подготовленный к транспортированию по магистральным газопроводам. Технические условия // Кодекс: электрон. фонд правовых и норматив.-техн. док. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200192508 (дата обращения: 09.09.2026).

СТО Газпром 2-4.1-212–2008. Общие технические требования к трубопроводной арматуре, поставляемой на объекты ОАО «Газпром». М.: ИРЦ Газпром, 2008. 84 с.

СТО Газпром 2-3.5-230–2008. Типовые технические требования к устройствам подготовки газа на компрессорных станциях. М.: ИРЦ Газпром, 2008. 34 с.

Ефимов В.В., Халиулин Д.В., Халиулина Л.Э. Осложнение очистки промысловой продукции сеноманской залежи Ямбургского месторождения на завершающей стадии разработки // Наука и образование сегодня. 2018. № 12 (35). С. 17–21. EDN: YPNVFJ.

Atmos Energy Corporation natural gas-fueled explosion during routine maintenance, Farmersville, Texas, June 28, 2021 // National Transportation Safety Board: офиц. сайт. URL: https://www.ntsb.gov/investigations/AccidentReports/Reports/PIR2203.pdf (дата обращения: 09.09.2026).

Durand R.J. Basic relationships of the transportation of solids in pipes experimental research // Proceedings of the 5th IAHR Congress. Minneapolis, MN, USA: IAHR, 1953. P. 89–103.

Смолдырев А.Е. Трубопроводный транспорт (основы расчета). 3-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1980. 293 с.

П 59–72. Инструкция по гидравлическому расчету систем напорного гидротранспорта грунтов. Л.: Энергия, 1972. 32 с.

Miedema S.A. Slurry transport: Fundamentals, a historical overview and the Delft head loss and limit deposit velocity framework / ed. by R.C. Ramsdell. 2nd ed. Delft, Netherlands: TU Delft OPEN Books, 2019. 970 p. DOI: 10.5074/t.2019.002.

Zenz F.A. Two-phase fluid-solid flow // Ind. Eng. Chem. 1949. Vol. 41, No. 12. P. 2801–2806. DOI: 10.1021/ie50480a032.

Klinzing G.E. Historical review of pneumatic conveying // KONA Powder Part. J. 2018. No. 35. P. 150–159. DOI: 10.14356/kona.2018010.

Shields A. Anwendung der aehnlichkeitsmechanik und der turbulenzforschung auf die geschiebebewegung: Doktor-Ingenieurs dissertation. Berlin: Preußische Versuchsanstalt für Wasserbau und Schiffsbau, 1936. 26 p.

Rizk F. Pneumatic conveying at optimal operation conditions and a solution of Bath’s equation // Proceedings of Pneumotransport 3. Cranfield, UK: BHRA Fluid Engineering, 1976. P. 443–458.

Matsumoto S., Kara M., Saito S., Maeda S. Minimum transport velocity for horizontal pneumatic conveying // J. Chem. Eng. Jpn. 1975. Vol. 7, No. 6. P. 425–430. DOI: 10.1252/jcej.7.425.

DNV-RP-O501. Managing sand production and erosion // DNV: офиц. сайт. URL: https://www.dnv.com/energy/standards-guidelines/dnv-rp-o501-managing-sand-production-and-erosion/ (дата обращения: 09.09.2026). Режим доступа: для зарегистрир. пользователей.

API RP 14E. Recommended practice for design and installation of offshore production platform piping systems. 5th ed. Washington, DC, USA: API, 2019. 61 р.

Yang Y., Peng H., Wen C. Sand transport and deposition behaviour in subsea pipelines for flow assurance // Energies. 2019. Vol. 12, No. 21. Article ID 4070. DOI: 10.3390/en12214070.

Gomes L.M., Mesquita A.L.A. On the prediction of pickup and saltation velocities in pneumatic conveying // Braz. J. Chem. Eng. 2014. Vol. 31, No. 1. P. 35–46. DOI: 10.1590/S0104-66322014000100005.

СТО Газпром 20-3.0-010–2024. Проектирование и строительство. Предпусковые операции на магистральных газопроводах. Порядок проведения очистки полости. СПб.: Газпром, 2025. 48 с.

ГОСТ 31940–2012. Вода питьевая. Методы определения содержания сульфатов // Кодекс: электрон. фонд правовых и норматив.-техн. док. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200096957 (дата обращения: 09.09.2026).

ГОСТ 4245–72. Вода питьевая. Методы определения содержания хлоридов // Кодекс: электрон. фонд правовых и норматив.-техн. док. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200008214?ysclid=mtukp0eneq887343154 (дата обращения: 09.09.2026).

ГОСТ Р 57164–2016. Вода питьевая. Методы определения запаха, вкуса и мутности // Кодекс: электрон. фонд правовых и норматив.-техн. док. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200140391 (дата обращения: 09.09.2026).

ГОСТ Р ИСО 8573-1–2005. Сжатый воздух. Часть 1. Загрязнения и классы чистоты // Кодекс: электрон. фонд правовых и норматив.-техн. док. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200039548 (дата обращения: 09.09.2026).

СТО Газпром 20-3.0-020–2026. Проектирование и строительство. Предпусковые операции на магистральных газопроводах. Порядок проведения испытаний на прочность и проверки на герметичность. СПб.: Газпром, 2026. 54 с.

Бронников А.Н., Виденеев А.Н., Ширяпов Д.И. и др. Нормативно-методическое обеспечение предпусковых операций на магистральном газопроводе «Сила Сибири» // Газовая промышленность. 2022. № 3 (830). C. 52–60. EDN: MIXOLG.

Shiryapov D., Mayants Y., Yelfimov A., Alikhashkin A. An instant clean // World Pipelines. 2020. Vol. 20, No. 12. Р. 53–56.

Zheng X., Yang H., Shao Z. Numerical study of transient flow characteristics in pipelines during pigging operations using the blasting-purging method // Journal of Pipeline Systems Engineering and Practice. 2025. Vol. 16, No. 4. Article ID 04025073. DOI: 10.1061/JPSEA2.PSENG-1806.

GB 50235–2010. Code for construction of industrial metallic piping engineering // National Standard of the People’s Republic of China: офиц. сайт. URL: https://www.codeofchina.com/standard/GB50235-2010.html (дата обращения: 09.09.2026).

ГОСТ Р 55989–2014. Магистральные газопроводы. Нормы проектирования на давление свыше 10 МПа. Основные требования // Кодекс: электрон. фонд правовых и норматив.-техн. док. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200110075 (дата обращения: 09.09.2026).

Чарный И.А. Неустановившееся движение реальной жидкости в трубах. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1975. 296 с.

Timiryazev VA, Voronin SV. Diagnostics and Monitoring of Liquid Medium Contamination. Moscow: Infra-Inzheneriya; 2019. (In Russian)

Vostochnaya Tehniсa LLC. Caterpillar hydraulic systems. Maintenance manual. Available from: https://www.vost-tech.ru/images/vosttech_ru/shared/gidravlicheskie_sistemy.pdf [Accessed: 9 September 2026]. (In Russian)

Pachkin VA (ed.). Saratov – Moscow Gas Pipeline (Construction Experience). Moscow, Leningrad: State Scientific and Technical Publishing House of Oil and Mining and Fuel Literature [Gostoptekhizdat]; 1951. (In Russian)

Klimovskiy EM. Purging and Testing of Trunklines. Moscow: Subsoil [Nedra]; 1966. (In Russian)

Shiryapov DI, Karpov SV, Alikhashkin AS, Trofimova TN, Rakitin AYu. Pigs: Design evolution and application specifics. Science and Technology in the Gas Industry [Nauka i tekhnika v gazovoy promyshlennosti]. 2019; 79(3): 52–63. (In Russian)

Shiryapov DI, Mayants YuA, Alikhashkin AS, Lukin SA. Evolution of pre-commissioning standards for gas trunklines. Gas Industry [Gazovaya promyshlennost’]. 2025; 885(8): 80–91. (In Russian)

OAO Gazprom (open joint stock company). STO Gazprom 089–2010 (company standard). Combustible natural gas supplied and transported through main gas pipelines. Specifications. Moscow: Gazprom Expo; 2011. (In Russian)

Euro-Asian Council for Standardization, Metrology and Certification (EASC). GOST 34867–2022 (state standard). Natural gas, conditioned for main pipeline transportation. Specifications. Available from: https://docs.cntd.ru/document/1200192508 [Accessed: 9 September 2026]. (In Russian)

Gazprom. STO Gazprom 2-4.1-212–2008. Specifications for pipeline valves supplied to OAO Gazprom facilities. Moscow: Gas Industry Information and Advertising Center (Gazprom IAC); 2008. (In Russian)

Gazprom. STO Gazprom 2-3.5-230–2008. Standard specifications for gas treatment units at compressor stations. Moscow: Gazprom IAC; 2008. (In Russian)

Efimov VV, Khaliulin DV, Khaliulina LE. Challenges in commercial products’ purification at the Cenomanian pool of the Yamburgskoye field at the final stage of development. Science and Education Today [Nauka i obrazovanie segodnya]. 2018; 35(12): 17–21. (In Russian)

National Transportation Safety Board. Atmos Energy Corporation natural gas-fueled explosion during routine maintenance, Farmersville, Texas, June 28, 2021. Available from: https://www.ntsb.gov/investigations/AccidentReports/Reports/PIR2203.pdf [Accessed: 9 September 2026].

Durand RJ. Basic relationships of the transportation of solids in pipes experimental research. In: IAHR Proceedings of the 5th IAHR Congress, 1–4 September 1953, Minneapolis, MN, USA. Minneapolis, MN, USA: IAHR; 1953. p. 89–103.

Smoldyrev AE. Pipeline Transport (Fundamentals of Calculation). 3rd ed. Moscow: Subsoil; 1980. (In Russian)

Main Directorate of Research and Design Organizations, USSR Ministry of Energy. P 59–72 (guide). Instructions for the hydraulic calculation of pressurized soil hydrotransport systems. Leningrad: Energy [Energiya]; 1972. (In Russian)

Miedema SA, Ramsdell RC (ed.). Slurry Transport: Fundamentals, a Historical Overview and the Delft Head Loss and Limit Deposit Velocity Framework. Delft, Netherlands: TU Delft OPEN Books; 2019. https://doi.org/10.5074/t.2019.002.

Zenz FA. Two-phase fluid-solid flow. Ind. Eng. Chem. 1949; 41(12): 2801–2806. https://doi.org/10.1021/ie50480a032.

Klinzing GE. Historical review of pneumatic conveying. KONA Powder Part. J. 2018; (35): 150–159. https://doi.org/10.14356/kona.2018010.

Shields A. Anwendung der aehnlichkeitsmechanik und der turbulenzforschung auf die geschiebebewegung. Doktor-Ingenieurs dissertation. Preußische Versuchsanstalt für Wasserbau und Schiffsbau; 1936.

Rizk F. Pneumatic conveying at optimal operation conditions and a solution of Bath’s equation. In: British Hydromechanics Research Association (BHRA) Proceedings of Pneumotransport 3, 7–9 April 1976, Bath, UK. Bath, UK: BHRA Fluid Engineering; 1976. p. 443–458.

Matsumoto S, Kara M, Saito S, Maeda S. Minimum transport velocity for horizontal pneumatic conveying. J. Chem. Eng. Jpn. 1975; 7(6): 425–430. https://doi.org/10.1252/jcej.7.425.

DNV. DNV-RP-O501. Managing sand production and erosion. Available from: https://www.dnv.com/energy/standards-guidelines/dnv-rp-o501-managing-sand-production-and-erosion/ [Accessed: 9 September 2026]. (Accessible for registered users)

API. API RP 14E. Recommended practice for design and installation of offshore production platform piping systems. 5th ed. Washington, DC, USA: API; 2019.

Yang Y, Peng H, Wen C. Sand transport and deposition behaviour in subsea pipelines for flow assurance. Energies. 2019; 12(21): article ID 4070. https://doi.org/10.3390/en12214070.

Gomes LM, Mesquita ALA. On the prediction of pickup and saltation velocities in pneumatic conveying. Braz. J. Chem. Eng. 2014; 31(1): 35–46. https://doi.org/10.1590/S0104-66322014000100005.

PJSC Gazprom. STO Gazprom 20-3.0-010–2024. Design and construction. Pre-commissioning on gas trunklines. Procedure for internal cleaning. Saint Petersburg: Gazprom; 2025. (In Russian)

EASC. GOST 31940–2012. Drinking water. Methods for determination of sulfate content. Available from: https://docs.cntd.ru/document/1200096957 [Accessed: 9 September 2026]. (In Russian)

USSR State Committee of Standards. GOST 4245–72. Drinking water. Methods for determination of chloride content. Available from: https://docs.cntd.ru/document/1200008214?ysclid=mtukp0eneq887343154 [Accessed: 9 September 2026]. (In Russian)

Federal Agency on Technical Regulating and Metrology (Rosstandart). GOST R 57164–2016. Drinking water. Methods for determination of odour, taste and turbidity. Available from: https://docs.cntd.ru/document/1200140391 [Accessed: 9 September 2026]. (In Russian)

Rosstandart. GOST R ISO 8573-1–2005. Compressed air. Part 1. Contaminants and purity classes. Available from: https://docs.cntd.ru/document/1200039548 [Accessed: 9 September 2026]. (In Russian)

Gazprom. STO Gazprom 20-3.0-020–2026. Design and construction. Pre-commissioning on gas trunklines. Procedure for pressure and leak testing. Saint Petersburg: Gazprom; 2026. (In Russian)

Bronnikov AN, Videneev AN, Shiryapov DI, Mayants YuA, Elfimov AV, Alikhashkin AS. Regulatory and methodological support for pre-commissioning of the Power of Siberia main gas pipeline. Gas Industry. 2022; 830(3): 52–60. (In Russian)

Shiryapov D, Mayants Y, Yelfimov A, Alikhashkin A. An instant clean. World Pipelines. 2020; 20(12): 53–56.

Zheng X, Yang H, Shao Z. Numerical study of transient flow characteristics in pipelines during pigging operations using the blasting-purging method. Journal of Pipeline Systems Engineering and Practice. 2025; 16(4): article ID 04025073. https://doi.org/10.1061/JPSEA2.PSENG-1806.

National Standard of the People’s Republic of China. GB 50235–2010. Code for construction of industrial metallic piping engineering. Available from: https://www.codeofchina.com/standard/GB50235-2010.html [Accessed: 9 September 2026].

Rosstandart. GOST R 55989–2014. Trunk gas pipelines. Design standard for pressure over 10 MPa. Basic requirements. Available from: https://docs.cntd.ru/document/1200110075 [Accessed: 9 September 2026]. (In Russian)

Charny IA. Unsteady Motion of a Real Fluid in Pipes. 2nd ed. Moscow: Subsoil; 1975. (In Russian)

Перевод выполнен Moscow Translation Agency