Остаточный ресурс работоспособности полиэтиленовых газовых труб подземного залегания

Abstract

В настоящее время обеспечение потребителей качественными теплоносителями является одной из важнейших задач промышленной безопасности страны. Для бесперебойной поставки горючих газов, а также водных ресурсов используют протяженную сеть трубопроводов, которая должна обеспечивать доставку транспортируемых сред в течение длительного срока. Материалы для изготовления труб прошли модернизацию от первоначально применяемых металлических труб, покрытых изоляционными материалами, до используемых в настоящее время полимерных труб. Металлические трубы обладают высокой механической прочностью, выдерживают повышенное внутреннее давление среды, однако имеют существенный недостаток – подвержены коррозии, которая вызывает повреждение поверхности трубы и со временем может привести к аварийным ситуациям. Полимерные трубы лишены этого недостатка, обладают меньшей плотностью, удобны в монтаже. Современные трубные марки характеризуются высокой кратковременной и длительной прочностью, высокой стойкостью к растрескиванию, высоким модулем упругости, хорошими технологическими свойствами. Такие материалы могут использоваться как для водопроводных, так и для газовых труб, выдерживая рабочее давление газовой среды до 12 атм. Однако полиэтиленовые трубы для газовых трубопроводов стали применяться только с начала 90-х гг. прошлого столетия. При этом многие из них эксплуатируются уже более 35 лет, постоянно испытывая наружное механическое воздействие грунта, внутреннее давление метана, а также воздействие сточных вод различного химического состава. Для своевременного мониторинга состояния газовых труб предлагается использовать неразрушающий метод оценки долговечности, который позволяет исключить необходимость остановки работы газотрубопровода. В статье рассмотрена расширенная методика расчета долговечности, а также приведены конкретные расчеты для полиэтиленовых труб с различным сроком эксплуатации

Providing consumers with high-quality heat transfer fluids is currently one of the most important industrial safety tasks in the country. Extensive pipeline networks are used to ensure the uninterrupted supply of flammable gases and water resources. These pipelines must ensure the long-term delivery of the transported media. Pipe materials have evolved from the original metal pipes coated with insulating mate-rials to the polymer pipes currently used. Metal pipes offer high mechanical strength and can withstand high internal pressures. However, metal pipes have a significant drawback: they are susceptible to corrosion. Corrosion processes damage the pipe surface and can lead to emergency situations. Polymer pipes eliminate this drawback, have a lower density, and are easy to install. Modern pipe grades are characterized by high short-term and long-term strength, high crack resistance, a high modulus of elasticity, and good process properties. These materials can be used for both water and gas pipes, withstanding operating pressures of up to 12 atm. However, polyethylene pipes for gas pipelines only began to be used in the early 1990s.Many of these pipes have been in service for over 35 years. These pipes are constantly exposed to external mechanical stress from soil, internal methane pressure, and wastewater of varying chemical compositions. A non-destructive durability assessment method is proposed for timely monitoring of gas pipelines. This method eliminates the need to shut down the gas pipeline. This article presents a generalized durabi-lity calculation method and provides specific calculations for polyethylene pipes with varying service life.