Исследование аномальных распределений коррозионных дефектов по длине магистрального газопровода

При оценке работы межпромысловых газопроводов на промерзающих участках грунта анализируют в том числе эффективность их электрохимической защиты (ЭХЗ). В работе представлены результаты исследования аномалий в ЭХЗ подземных трубопроводов, эксплуатируемых в условиях мерзлых грунтов. Применяли методы компьютерного математического моделирования, лабораторные эксперименты проводили с использованием испытательной установки. С помощью компьютерного моделирования идентифицированы ключевые факторы, способствующие ускорению коррозионных процессов: формирование вокруг трубопровода прослойки воды при промерзании грунта и экранирование защитного потенциала ЭХЗ, что приводит к локальному повышению скорости коррозии. Экспериментально подтверждено, что при температурах транспортируемого газа выше 0 °C и наличии мерзлого грунта ЭХЗ теряет эффективность вследствие нарушения распределения потенциала. Показано, что применение вспомогательного анода повышает однородность защитного потенциала и устраняет экранирующий эффект мерзлого грунта. Полученные результаты могут быть использованы при оптимизации систем ЭХЗ в криолитозоне для снижения риска аварийных ситуаций на трубопроводном транспорте.

1. Аскаров Г. Р., Гаррис Н. А., Миронова О. Н. Зависимость активности процесса подземной коррозии от средней температуры при нестабильном температурном режиме трубопровода / Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2012. № 2. С. 28 – 30.

2. Бахмат Г. В., Васильев Г. Г., Богатенков Ю. В. и др. Справочник инженера по эксплуатации нефтегезопроводов и продуктопроводов. — М.: Инфа-инженерия, 2006. — 928 с.

3. Алексеев А. А., Сыромятникова А. С., Иванов А. Р. Разрушения металлических конструкций в условиях Арктики / X евразийский симпозиум по проблемам прочности и ресурса в условиях климатически низких температур (EURASTRENCOLD-2022): сб. тр. — Киров: Межрегиональный центр инновационных технологий в образовании, 2022. С. 22 – 27.

4. Хижняков В. И., Негодин А. В., Шелков В. А., Тоз А. Н. Предотвращение развития коррозионных и стресс-коррозионных дефектов на катоднозащищаемой поверхности магистральных трубопроводов / Вестник ТГАСУ. 2021. Т. 23. № 1. С. 140 – 149. DOI: 10.31675/1607-1859-2021-23-1-140-149

5. Коннов Д. В. Прогнозирование коррозионных дефектов в нефтяных трубопроводах / Универсум: технические науки. 2023. № 10 – 5(115). С. 22 – 32. DOI: 10.32743/unitech.2023.115.10.16180

6. Мардамшин В. Р. К вопросу оценки опасности стресс-коррозионных трещин в металле стального газопровода / Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2022. № 3(129). С. 51 – 56. DOI: 10.33285/1999-6934-2022-3(129)-51-56

7. Алексеев А. А., Сыромятникова А. С., Иванов А. Р. Основные причины разрушения металлоконструкций в условиях Арктики / Территория Нефтегаз. 2021. № 11 – 12. С. 64 – 72.

8. Худякова Л. П., Харисов Р. А., Шестаков А. А., Фархетдинов И. Р. Исследование методов оценки скорости внешней коррозии подземных трубопроводов / Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2021. Т. 11. № 6. С. 706 – 716. DOI: 10.28999/2541-9595-2021-11-6-706-716

9. ELCUT в промышленности. http://elcut.ru/appl_r.htm (дата обращения 05.02.2025).

10. Соколов Р. А., Новиков В. Ф., Муратов К. Р. Исследование коррозионных свойств конструкционных сталей с использованием магнитных характеристик / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2022. Т. 88. № 12. С. 44 – 50. DOI: 10.26896/1028-6861-2022-88-12-44-50

11. Зозулько Р. А., Латыпов О. Р., Бугай Д. Е. и др. Комплекс мониторинга подпленочной коррозии магистральных газопроводов / Газовая промышленность. 2022. № 6(834). С. 90 – 95.

12. Ткаченко В. Н. Электрохимическая защита трубопроводных сетей. — М.: Стройиздат, 2004. — 320 с.

13. Устинов В. П., Новиков В. Ф., Муратов К. Р. и др. Особенности работы электрохимической защиты с локальными анодами в северных условиях / Академический журнал Западной Сибири. 2016. Т. 12. № 1. С. 25 – 27.

14. Сулимина Е. Ю. Методы регулирования катодной защиты при периодической поляризации / Глобальный научный потенциал. 2012. № 13. С. 94 – 99.

15. Семенова И. В., Флорианович Г. М., Хорошилов А. В. Коррозия и защита от коррозии. — М.: Физико-математическая литература, 2006. — 336 с.

16. Сирота Д. С., Улихин Н. А. Анализ методов контроля защищенности магистральных газопроводов от коррозии по величине потенциала с использованием электродов сравнения. — М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2011.

17. Попов В. А., Корзунин Г. С. Опыт использования протяженных гибких анодов в системе электрохимической защиты от коррозии магистральных газопроводов / Дефектоскопия. 2012. № 3. С. 40 – 48.

18. Степанова В. Ф., Розенталь Н. К., Моисеева Н. А. Катодная электрохимическая защита арматуры от коррозии в железобетонных конструкциях / Промышленное и гражданское строительство. 2023. № 12. С. 46 – 50. DOI: 10.33622/0869-7019.2023.12.46-50

19. Яворская Е. Е., Исупова Е. В., Агиней Р. В. Совершенствование методики оценки грунтовых условий промышленных площадок при проектировании системы электрохимической защиты от коррозии / Наука и техника в газовой промышленности. 2022. № 3(91). С. 65 – 78.

20. Савенок О. В., Горпинченко А. Н., Порывкин П. П. Анализ коррозионно-механических разрушений конструкционных материалов нефтегазопромыслового оборудования / Наука. Техника. Технологии. 2022. № 3. С. 133 – 147.

21. Гутман Э. М. Механохимия металлов и защита от коррозии. — М.: Металлургия, 1981. — 270 с.

22. Романюк В. Н., Струцкий Н. В. Место изоляционных покрытий в обеспечении надежности стальных подземных газопроводов / Вестник ПГУ. 2023. № 3. С. 11 – 20. DOI: 10.52928/2070-1683-2023-35-3-11-20

23. Вагапов Р. К., Лопаткин В. А., Манихин О. Ю. Металлографическое исследование стали газопровода с локальным дефектом / Технология металлов. 2023. № 2. С. 19 – 26. DOI: 10.31044/1684-2499-2023-0-2-19-26