Особенности повышения безопасности межпромысловых газопропроводов в районах с холодным климатом в регионах Западной Сибири
Автор: Обидин С.Н.
Журнал: Международный журнал гуманитарных и естественных наук @intjournal
Рубрика: Технические науки
Статья в выпуске: 10-5 (97), 2024 года.
Бесплатный доступ
В статье рассматриваются особенности повышения безопасности межпромысловых газопропроводов в районах с холодным климатом в регионах Западной Сибири. Отмечено, что в современной России наиболее распространены такие факторы коррозии межпромысловых газопропроводов в Западной Сибири: обводненность продукции, режим и структура потока, количество твердых частиц, проведение соляно-кислотных обработок, качество металла труб. Выявлено, что наиболее применяемы методы электрохимической защиты межпромысловых газопропроводов, в тоже время используется термобработка аппаратов, труб и сварных швов, применение коррозионностойких материалов, защита оборудования антикоррозионным покрытием (гальваническое оцинкование, нанесение лакокрасочных материалов и полимерных составов) и применение ингибиторов коррозии. Сделан вывод о том, что в результате активного развития современных методов обеспечения безопасности межпромысловых газопропроводов произошло улучшение ситуации в борьбе с коррозией и порывами сборных коллекторов.
Межпромысловые газопропроводы, безопасность, исследование, разработка, методов борьбы
Короткий адрес: https://sciup.org/170207079
IDR: 170207079 | DOI: 10.24412/2500-1000-2024-10-5-33-35
Текст научной статьи Особенности повышения безопасности межпромысловых газопропроводов в районах с холодным климатом в регионах Западной Сибири
На каждом этапе промышленного производства осуществляется негативное влияние на окружающую среду, возникающее в процессе эксплуатации межпромысловых га-зопропроводов [1]. Чтобы предотвратить ухудшение экологической обстановки и выйти на нормативно-безопасный уровень состояния компонентов окружающей среды, необходимо проведение последовательной эффективной экологической политики, направленной на защиту жизни и здоровья людей, природных ресурсов путем введения в действие экологических законов и нормативноправовых и методических документов [2].
Существующие факторы снижения безопасности межпромысловых газопропроводов ввиду коррозии и их наличие в Западной Сибири следующие:
-
- обводненность продукции,
-
- режим и структура потока,
-
- количество твердых частиц,
-
- проведение соляно-кислотных обработок, - качество металла трубы.
В результате проведенного анализа выявлено, что основным фактором, способствую- щим коррозии, является вода, которая выделяется в виде свободной фазы и движется вдоль нижней составляющей трубы. Причиной этого является недостаточная скорость смеси и ламинарный режим течения, который подтверждается вычислениям числа Рейнольдса и числа Фруда.
Последствия - осаждение песка и эрозионное воздействие, снижение эффективности ингибиторной защиты.
Последующий процесс - создание гальванической пары, где анод - оголенный металл трубы, а катод может быть представлен неоднородными металлическими включениями, неметаллическими коррозионно-активными включениями, либо карбонатно-оксидными осадками на поверхности трубы. Вода (с большим содержанием хлора) в данном случае является токопроводящей средой. Процесс разрушения происходит на аноде.
Далее проведем анализ наиболее распространённых методов борьбы с внутренней коррозией н межпромысловых газопропрово-дов в Западной Сибири в период 2011-2024 гг. (табл. 1).
Таблица 1. Анализ данных по наиболее распространённым методам борьбы с внутренней коррозией межпромысловых газопропроводов в Западной Сибири в период 2011-2024 гг.
Методы борьбы, % |
Года |
|||||||
2011 |
2013 |
2015 |
2017 |
2019 |
2021 |
2023 |
2024 |
|
Термобработка аппаратов, труб и сварных швов |
15 |
16 |
15 |
16 |
17 |
18 |
17 |
16 |
Применение коррозионностойких материалов |
20 |
21 |
22 |
21 |
22 |
29 |
30 |
31 |
Защита оборудования антикоррозионным покрытием: гальваническое оцинкование, нанесение лакокрасочных материалов и полимерных составов |
30 |
31 |
29 |
30 |
31 |
30 |
31 |
32 |
Применение ингибиторов коррозии |
5 |
6 |
5 |
6 |
5 |
6 |
6 |
5 |
В большинстве случаев причиной возникновения проблем с металлическими трубопроводами на месторождениях Западной Сибири является коррозия. Внутренняя незащищенная поверхность коллекторов быстро разрушается под действием серной кислоты, образующейся в процессе окисления сероводорода. Разрушению наружной поверхности металлических трубопроводов способствуют действие почвы и блуждающие токи.
Металлические трубы могут корродироваться, если проложены в плохо дренированных и нестабильных грунтах. При наличии сульфатредуцивных микробов процесс коррозии ускоряется. Разрушительные процессы, описанные выше, могут быть существенно понижены или совсем ликвидированы при правильном выборе материалов, устойчивых к коррозии. И выбор этот очень прост – вместе со стальными, на рынке трубопроводов широкое применение находят трубы из модифицированного чугуна, низколегированных сталей, пластмасс, композиционных материалов, в т.ч. стеклопластиков. Наиболее перспективным для транспортировки нефти, газа и воды является дальнейшее внедрение в межпромысловых газопропроводах стеклопластиковых труб [1].
Также в качестве эффективного метода решения проблем внутренней коррозией межпромысловых газопропроводов может выступать технология комбинированной защиты. Предлагается к выкидным трубопроводам от скважин до замерных установок (АГЗУ) и межпромысловых газопропроводов от кустов скважин до дожимной насосной станции выполнять с наружным полиэтиленовым покрытием труб, которое применяется для защиты от внешней коррозии, при закачке ингибитора коррозии – от внутренней, при этом основной причиной аварий на месторождении является внутренняя язвенная коррозия.
В поисках решения проблемы внутренней коррозией межпромысловых газопропроводов может быть также предложено несколько вариантов:
-
- создание турбулентного режима течения путем уменьшения диаметра трубы, либо совместной транспортировкой продукции с двух соседних кустов через один трубопровод – для предотвращения выделения воды в виде свободной фазы;
-
- исключение взаимодействия металла трубы с коррозионно-активной средой может быть достигнуто использованием эпоксидных покрытий внутренней поверхности трубы, использованием неметаллических труб, либо санацией существующего трубопровода методом чулка.
Уменьшение диаметра трубы ведет к повышению давления на кусте, что технологически нецелесообразно. Поэтому были рассмотрены следующие варианты: строительство металлического трубопровода с внутренней эпоксидной изоляцией, строительство неметаллического трубопровода, соединение продукции соседних кустов в один трубопровод и санация трубопровода методом чулка. Наилучшим вариантом с технологической и экономической точки зрения является строительство металлического трубопровода с внутренней эпоксидной изоляцией. Данный метод отменяет необходимость создания турбулентного потока, уменьшает потери на трение, позволяет использовать более дешевую сталь, более устойчив к эрозионному воздействию, более стойкий к внешним механическим нагрузкам, чем неметаллический трубопровод и не требует остановки технологического процесса.
Подводя итоги, можно утвердительно сказать, что для того, чтобы с уверенностью смотреть в завтрашний день, внедряя при этом разумную политику перспективы, а не политику быстрого возврата вложенного капитала в виде достижения прибыли в скорейшие сроки и любой ценой, для капитального ремонта и для строительства межпромысло- вых газопропроводов уже сейчас и в будущем следует использовать наиболее эффективные электрохимические методы обеспечения их безопасности.
Список литературы Особенности повышения безопасности межпромысловых газопропроводов в районах с холодным климатом в регионах Западной Сибири
- Пепеляев В.С., Тараканов А.И. Полиэтиленовые трубы, армированные синтетическими нитями для нефтепромысловых трубопроводов// Интервал. Передовые нефтегазовые технологии. - 2006. - №9. - С. 33-37.
- Ращепкин А.К. и др. Новые отечественные технологии при изготовлении и монтаже трубопроводных систем нефтегазовой инфраструктуры из комбинированных труб на основе термопластов // Нефтегазовое дело. - 2005. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http:www.ogbus.ru.
- Askaria M., Aliofkhazraei M., Afroukhteh S. A comprehensive review on internal corrosion and cracking of oil and gas pipelines // Journal of Natural Gas Science and Engineering. - 2019. V. 71. -. DOI: 10.1016/j.jngse.2019.102971
- Oki M., Adediran A. A., Anawe P. A. L. Corrosion Monitoring in the Oil Pipeline Industry // Journal of Multidisciplinary Engineering Science and Technology. - 2015. - V. 2, Issue 1. - Р. 299-302.
- Болобов В.И., Попов Г.Г., Кривокрысенко Е.А. Стенд для изучения условий возникновения "ручейковой" коррозии нефтепроводов / Проблемы и перспективы студенческий науки. - 2017. - № 2. - С. 14-16. EDN: ZVHMQX