Повышение безопасности межпромысловых газопропроводов в районах с холодным климатом

Серьезной причиной выхода из строя межпромысловых газопропроводов на предприятиях, расположенных на территориях с холодным климатом, является коррозия ввиду того, что сталь, которая находится во взаимодействии с активной средой как газ, постепенно деградирует [1]. На долю коррозионных процессов приходится от 15 до 20 процентов всех сообщений о «серьезных авариях», которые приводят к гибели людей или наносят серьезный ущерб имуществу и окружающей среде. Старение материала газопро-проводов на предприятиях, расположенных на территориях с холодным климатом - процесс, который также приводит к отрицательным изменениям структуры и свойств материала, поэтому факторы, вызывающие аварии, можно разделить на вносимые на стадии проектирования (неправильный выбор материала, технологии изготовления, не учёт условий эксплуатации), изготовления (нарушение технологии, использование материалов неудовлетворительного качества, недостаточное внимание контрольным мерам) и эксплуатации (коррозия, внешние механические действия, старение металла) [2, 3].

Цель выполненного исследования заключается в изучении и разработке методов повышения безопасности межпромысловых га-зопропроводов в районах с холодным климатом.

На каждом этапе промышленного производства осуществляется негативное влияние на окружающую среду, возникающее в процессе эксплуатации межпромысловых га-зопропроводов. 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 нормативно-правовых и методических документов. Анализ аварий, систематический сбор сведений об авариях, создадут основу для решения задач управления риском, что является важнейшим шагом в обеспечении повышения безопасности межпромысловых газопропроводов в районах с холодным климатом [4, 5].

При увлажнении материалов газопропро-водов на предприятиях, расположенных на территориях с холодным климатом, значительно увеличивается коэффициент теплопроводности и ускоряется их порча из - за уменьшения механической прочности, усиливается процесс внешней коррозии стальных трубопроводов.

Конструкция изоляционного слоя межпромысловых газопропроводов в районах с холодным климатом зависит от изоляционных свойств материалов. К основным показателям тепловой изоляции относятся:

• -    коэффициент теплопроводности, Вт/(мК);

• -    пористость;

• -    влагоемкость;

• -    механическая прочность;

• -    температуростойкость;

• -    теплоемкость;

• -    температуропроводность;

• -    газопроницаемость;

• -    химическая активность и устойчивость;

• -    индустриальность;

• -    удобоукладываемость.

Действие агрессивной окружающей среды вызывает постоянное разрушение трубопроводов вследствие чего теряется некоторое количество металла. Одним из самых эффективных способов борьбы с коррозией является применение противокоррозионных покрытий.

Для очищения металлических поверхностей от окалин, ржи и других продуктов коррозии применяется механизированный ручной инструмент - ручная ресиверная пневматическая угловая щетка.

Для очищения поверхностей при помощи дроби и песка применяют дробеструйный и пескоструйный аппараты.

Для приготовления и покраски химически устойчивыми материалами применяют машины и механизм - краскораспылитель.

Загрязнения на поверхности металла делятся на [6]:

• -    твердые окислы и солевые образования,

• -    масляные, жировые и эмульсионные пленки,

• -    твердые и жидкие загрязнения случайного характера.

Охарактеризуем основные методы противокоррозионных покрытий межпромысловых газопропроводов в районах с холодным климатом:

• -    гумирование - покрытие резиной или эбонитом рабочей поверхности трубопровода от коррозии и действия агрессивной среды. Проводится закреплением резины или эбонита к металлу специальными клеями. Гумиро-ванные трубопроводы сохраняют в упаковке в затемненном месте. Цельность гуммированной прослойки проверяется электролитическим способом. При монтаже гуммированных трубопроводов не разрешается проведение сварочных работ и прогревание температуры

среды более чем на 40 0С. В качестве гумиро-вочного материала применяют пластикат – синтетический полимер, стойкий к действиям воды, щелочей, кислот средних концентраций.

• -    электрохимическая металлизация - покрытие изделий из разных материалов тонким слоем металла распыленного вида специальными аппаратами. Металлизированные покрытия пористые, поэтому их рекомендуют применять с лакокрасочным покрытием. Если необходимо обеспечить трубу антикоррозионным покрытием - используется так называемое цинкование, горячего и гальванического типа.

Лакокрасочное покрытие относится к органическим покрытиям и используется для защиты от атмосферной коррозии. Защитной покраске подлежат все наземные трубопроводы из углеродистой стали и подземные. Наземные красятся масляной краской, а подземные - битумным лаком.

Электрохимическая тепловая изоляция предназначена для противокоррозионной защиты межпромысловых газопропроводов в районах с холодным климатом и имеет такое действие [7]:

• -    хранения теплоты среды, которая транспортируется по трубопроводу;

• -    снижения разницы температур между внешней и внутренней стенками труб;

• -    уменьшения температурного напряжения, которое возникает во время разогрева и охлаждение трубопровода;

• -    защиты горячих поверхностей деталей трубопроводов от охлаждения;

• -    создания нормальных условий для обслуживающего персонала и предотвращения несчастных случаев от ожогов.

Коэффициент теплопроводности и объемная масса тепловой изоляции в конструкции должны быть по возможности низкими, чтобы при минимальной толщине слоя изоляции получать минимальные температуры на поверхности изоляции трубопровода, минимальные массы и объем изоляции изолированных трубопроводов.

Выводы. В рамках исследования статьи был проведен анализ повышения безопасности межпромысловых газопропроводов в районах с холодным климатом за счет методов использования противокоррозионных покры- тий, а также самые эффективные методы борьбы с коррозией межпромысловых га-зопропроводов в районах с холодным климатом. Охарактеризованы основные методы противокоррозионных покрытий межпромыс- ловых газопропроводов в районах с холодным климатом: гумирование, электрохимическая металлизация и нанесение лакокрасочных покрытий.