Аналіз стану корозійної безпеки газопроводів Полтавської області
Залежність надійної експлуатації трубопроводів від стану труб, їх надійності і довговічності. Дослідження корозійної агресивності ґрунтів у Полтавській області. Залежність якості металу від розподілу щільності струму на поверхні ділянки газопроводу.
Рубрика | Транспорт |
Вид | статья |
Язык | украинский |
Дата добавления | 14.08.2013 |
Размер файла | 348,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Аналіз стану корозійної безпеки газопроводів Полтавської області
Степова О.В.
Галькевич В.І.
Гудзь Я.В.
В умовах інтенсивного розвитку ринків газу актуальною є проблема забезпечення експлуатаційної надійності й ефективності роботи газотранспортної системи України. Однією з найсерйозніших проблем експлуатації магістральних трубопроводів є їх аварійність, тобто непередбачена відмова лінійної частини трубопроводу, що супроводжується катастрофічним впливом на навколишнє середовище. Вивчення умов експлуатації трубопроводів й аналіз існуючих способів підвищення їхньої довговічності в умовах впливу ґрунтової корозії показує, що, незважаючи на застосування різних заходів, кількість аварій трубопроводів через корозію становить по галузі порядку 27 % від їхньої загальної кількості [3]. Такі конструкції потребують особливої уваги та періодичного моніторингу їх працездатності.
Для газової промисловості проблема захисту від корозії маґістральних газопроводів є вкрай актуальною, поскільки їх руйнування пов'язано з порушенням забезпечення споживачів газом, втратою транспортованих продуктів, завданням великих матеріальних збитків та екологічної шкоди довкіллю, а враховуючи специфіку галузі, може стати й причиною пожеж, вибухів, виходу з ладу та знешкодження коштовного обладнання, травмування й загибелі людей [1].
Забезпечення надійної експлуатації трубопроводів багато в чому залишається проблемою підвищення їхньої надійності та довговічності й є складним комплексним завданням, що містить у собі рішення технічних, технологічних, економічних та організаційних аспектів. Незважаючи на те, що цій проблемі присвячені численні дослідження вітчизняних і закордонних авторів, до цього часу вона ще повністю не вирішена й чимало питань залишаються відкритими [5]. Часті розриви трубопроводів вимагають пошуку нових технічних рішень, спрямованих на забезпечення їхньої надійної експлуатації, підвищення довговічності й стабільності функціонування. Тому проблема безпечної експлуатації й підвищення довговічності трубопроводів, безсумнівно, залишається актуальною й своєчасною [3].
Аналіз останніх досліджень і публікацій, у яких започатковано розв'язання проблеми. Питанням безпечної експлуатації газопроводів і їх корозійної безпеки присвячено праці багатьох вчених. Так, М.В. Беккер, досліджуючи газотранспортну систему України, відзначив, що її надійна робота і безпечна експлуатація можлива лише за відповідного науково-технічного забезпечення. Він вважає, що проблема надійності повинна займати провідне місце в міжнародному і національному законодавстві [1]. Рогознюк В.В., Гужов Ю.П. та Кузьменко Ю.О. розглянули основи електрохімічної корозії та особливості ґрунтової корозії, дослідили корозійні умови в різних регіонах України, а також визначили основні вимоги до експлуатації протикорозійного захисту газопроводів і чинники їх надійності [4]. Методи боротьби з окремими видами корозії металів досліджені і в працях Р. Юхневича, В. Богдановича та Е. Валашковського. Значну увагу вони присвятили таким методам антикорозійного захисту: застосування інгібіторів корозії, тимчасовий захист металів та електрохімічний захист. Детально описано у працях цих вчених види корозійних порушень та методи дослідження корозії металів [5]. Корнієнко С.В. та Корбу- тяк О.М. розглядають ресурси підземного геологічного простору України й процес корозії магістральних газопроводів у ґрунтових умовах, а також аналізують проблеми будівництва й використання підземних об'єктів, стан лінійної частини газотранспортної системи України [2, 3].
Мета досліджень - аналіз корозійної активності ґрунтів у Полтавській області; розгляд стану лінійної частини газотранспортної системи та дослідження впливу корозійних процесів на безпечну експлуатацію газопроводів у Полтавській області.
Завдання - дослідження корозійної агресивності ґрунтів у Полтавській області, розгляд та аналіз залежності для визначення розподілу щільності струму на поверхні ділянки газопроводу.
Об'єкт дослідження - газотранспортна система Полтавської області.
Матеріали і методи досліджень. Оцінка ґрунтових умов експлуатації лінійної частини газотранспортної системи Полтавської області виконана на основі даних спостережень за показниками якості ґрунтового середовища Полтавської області. Широко використовувався такий метод наукових досліджень як аналіз. Результати дослідження. Лінійна частина газопровідної системи України є найбільш застарілою в Європі. Так, 40 % газопроводів експлуатуються понад 20 років; 29 % - понад 30 років; 30 % - 35-50 років та 0,1 % - понад 50 років. За результатами виконаного ВАТ ІВП «Вніпі- трансгаз» аналізу аварійності газопроводів встановлено: головними причинами аварій стали дефекти зварювання - 27,5 %, корозія - 26,8 %, заводський брак - 19,7 %, механічні пошкодження - 16,4 % та інше - 9,6 % [4].
Процес корозії газопроводів у підземних умовах зумовлений значною кількістю фізичних і фізико-механічних факторів, що визначають її інтенсивність [5]. Ґрунт, як середовище, в якому відбувається процес корозії, характеризується різноманітними взаємозв'язаними та динамічними параметрами. Ґрунти являють собою капілярно-пористі, часто колоїдні системи, пори яких заповнені повітрям і вологою [2]. Ґрунтові умови, в яких експлуатуються підземні споруди Полтавської області, досить неоднакові (рис. 1).
Рис. 1. Карта-схема розташування газопровідної системи в Полтавській області
Ґрунтова корозія залежить від багатьох факторів, до яких належать: показник рН, вологість, вміст газів, структура, електропровідність, хімі- ко-мінералогічний та бактеріальний склад [2]. Детальне вивчення ґрунтового середовища експлуатації газопроводів є важливим для забезпечення їх надійності. У роботі проведений аналіз корозійної активності ґрунту Полтавської області за показниками рН середовища та електропровідності, результати якого наведені на рис. 2.
Рис. 2. Корозійна активність ґрунту в Полтавській області (а - за показником електропровідності; б - за показником рН ґрунту)
Корозійна аґресивність ґрунтів залежить від хімічного складу підземних вод і, особливо, від концентрації розчинених у них іонів СІ" та S042- (понад 300 мг/дм3), що свідчить про досить значну корозійну активність середовища [2]. На рис. 3 наведена корозійна активність ґрунтів Полтавської області залежно від вмісту сульфат-іонів.
Рис. 3. Корозійна активність ґрунту в Полтавській області за вмістом сульфат-іонів
Аналіз результатів досліджень ґрунтових умов у Полтавській області вказує на те, що окремі ділянки газопроводів експлуатуються в ґрунтових середовищах із різними умовами за електропровідністю, рН, вмістом сульфат-іонів. Тому існують усі умови для створення макроґальвані- чних пар і розвитку корозійних процесів на ділянках газотранспортної системи області. Характерною особливістю ґрунтової корозії підземних трубопроводів є легкість доступу кисню до їхньої поверхні.
Одним із шляхів підвищення екологічної безпеки експлуатації газопроводів є врахування факторів, що характеризують корозійні процеси на металі трубопроводу. Для оцінки впливу ґрунтової корозії на безпечну експлуатацію газопроводів необхідно розрахувати кількісну характеристику корозійного процесу. Одним з основних параметрів, що характеризують корозійні процеси на поверхні металу трубопроводу, є щільність струму.
Для визначення значення щільності корозійного струму ікор довкола перерізу розглянемо газопровід діаметром 2r, що знаходиться на глибині h у ґрунті з постійною концентрацією кисню Сн.
Слід відмітити, що коефіцієнт дифузії кисню в ґрунті в загальному випадку залежить від координат (р,&). З метою спрощення завдання приймаємо, що масообмін у ґрунті стаціонарний і не змінюється по довжині газопроводу. Відповідно до закону Фіка, при D=const стаціонарний масообмін за дифузійним механізмом може бути описаний наступним диференційним рівнянням:
де С = f(p,0) - концентрація кисню в довільній точці М(р, 0).
Рішення диференційного рівняння (1) будується методом поділу змінних за допомогою конформного перетворення координат.
Згідно з першим законом Фіка, потік кисню (q) в умовах лінійної дифузії дорівнюватиме:
де: D- коефіцієнт дифузії кисню в ґрунті, м2/рік;
ґрадієнт концентрації кисню поблизу поверхні газопроводу.
За розрахованою щільністю потоку кисню (q) може бути визначений розподіл щільності корозійного струму навколо перерізу трубопроводу:
У кінцевому вигляді залежність для визначення розподілу щільності струму на поверхні ділянки газопроводу має вигляд:
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
де: іпк - щільність струму, А/м2; r - радіус трубопроводу, м;
Сн - початкова концентрація кисню, г/м3.
Розподіл корозійного струму на поверхні трубопроводів нерівномірний. У найближчих до поверхні ґрунту точках газопроводу забезпечується більший приток кисню, що викликає великі щільності струму. У найвіддаленіших від поверхні ґрунту точках перерізу трубопроводу спостерігається найменша щільність струму.
Висновок. Аналіз ґрунтових умов експлуатації газотранспортної системи Полтавської області дає підстави зробити висновки про те, що в області існує чимало умов для розвитку й протікання корозійних процесів на ділянках газопроводів. Так, деякі з них у Полтавській області експлуатуються в умовах високої корозійної активності ґрунту за його електропровідністю, показником рН середовища й вмістом у ґрунті сульфат-іонів. Розглянута залежність для визначення розподілу щільності струму на поверхні ділянки газопроводу дає змогу оцінювати швидкість корозійних процесів. У подальших розвідках у даному напрямі рекомендовано використання комплексного методу досліджень впливу зовнішнього середовища на протікання корозійних процесів на ділянках газопроводів із застосуванням математичного моделювання та розробки на основі кількісної оцінки корозійних процесів методики попередження аварійних ситуацій
Бібліографія
газопровод труба метал корозійний
1. Беккер М.В. Обеспечение надёжной работы газотранспортной системы ДК «Укратрансгаз»: сборник докладов научно-практического семинара [«Обеспечение эксплуатационной надежности систем трубопроводного транспорта»], (Киев, 17-18 апреля 2007 г.). - К. : Институт электросварки им. Е.О. Патона, 2007. - С. 3-5.
2. Корнієнко С.В., Корбутяк О.М. Проблеми впливу ґрунтового середовища на корозію магістральних газопроводів України. Вісник Київ. унту. - Серія «Геологія». - 2009. - №46. - С. 42-43.
3. Корнієнко С.В., Корбутяк О.М. Ресурси підземного геологічного простору України. Вісник Київ. ун-ту. - Серія «Геологія». - 2008. - №43. - С. 35-37.
4. Технічна експлуатація систем захисту від підземної корозії магістральних газопроводів // Ро- гознюк В.В., Гужов Ю.П., Кузьменко Ю.О. [та ін.]. - К. : Техдіагаз, 2000. - С. 3-5.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Залежність рівня надійності електрорухомого складу від справності механічної і пневматичної частин електроапаратури, приладів безпеки та автогальм. Аналіз роботи електропневматичних контакторів на Львівській залізниці. Види пошкоджень та їх причини.
реферат [344,7 K], добавлен 29.05.2009Характеристика технічного стану легкових автомобілів, які перебувають в експлуатації та мають відповідати правилам, нормативам і стандартам, затвердженим у встановленому порядку. Норми гальмівної системи, рульового керування, зовнішніх світлових приладів.
контрольная работа [17,6 K], добавлен 30.01.2010Аналіз природно-кліматичних умов експлуатації автомобільної дороги. Розрахунки обсягів робіт по ремонту дорожнього одягу. Весняне, літнє та осіннє утримання дороги. Розрахунки об'ємів снігоперенесення. Проектування снігозахисту і технологія снігоочищення.
курсовая работа [110,5 K], добавлен 13.06.2014Реконструкція поздовжнього профілю ділянки залізниці. Аналіз технічного оснащення і стану земляного полотна, штучних споруд та будови колії. Розрахунок відміток головки рейки. Нанесення проектної лінії з урахуванням вимог будівельних норм і правил.
курсовая работа [372,0 K], добавлен 05.05.2011Аналіз типових систем технічного обслуговування автомобілів, визначення їх періодичності. Розробка математичної моделі та алгоритму діагностування агрегатів і систем автомобіля. Оцінка фактичного рівня технічного стану та надійності конструкцій підвісок.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 21.04.2015Сутність і режими ручного дугового зварювання покритими електродами; техніка і порядок виконання шва. Підбір сили струму і діаметра електрода. Основні характеристики металу шва і наплавленого металу. Напівавтоматичне зварювання у вуглекислому газі.
контрольная работа [130,2 K], добавлен 17.02.2014Залежність автомобіля в умовах експлуатації від справності приладів електроустаткування. Показники акумуляторів, будова акумуляторної батареї. "Амперне" навантаження, зберігання акумуляторів. Несправності акумуляторних батарей і їх діагностування.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 10.06.2010Характеристика дорожньо-транспортного комплексу та структури пасажирських перевезень. Місце автомобільного транспорту Рівненської області у загальних пасажирських перевезеннях. Техніко-економічні показники діяльності підприємств у перевізному процесі.
реферат [44,1 K], добавлен 04.02.2011Аналіз природно-кліматичних умов району експлуатації. Весняне, літнє та осіннє утримання дороги. Організація снігоочищення дороги та боротьби із зимовою слизькістю. Технологічний розрахунок середнього та капітального ремонту дорожнього покриття.
дипломная работа [295,8 K], добавлен 16.12.2011Аналіз сучасного стану матеріально-технічного постачання процесів технічного обслуговування ПС в авіакомпанії. Розробка методу оптимізації номенклатури та кількості запасних елементів на основі максимізації ймовірності при обмеженій сумі фінансування.
автореферат [594,3 K], добавлен 11.04.2009Визначення та співвідношення понять "безпека руху" та "експлуатація транспорту". Предмет відносин в сфері безпеки руху та експлуатації транспорту і їх суб’єктний склад. Правове регулювання діяльності із забезпечення безпеки руху і експлуатації транспорту.
курсовая работа [39,1 K], добавлен 02.03.2012Планування фінансово-господарської діяльності автотранспортного підприємства. Характеристика та аналіз існуючої організації перевезень. Функції служби безпеки дорожнього руху та відділу експлуатації. Організація оперативного планування на маршрутах.
отчет по практике [30,7 K], добавлен 14.04.2015Аналіз стану системи поводження з відходами. Дослідження методик визначення маршрутів перевезення твердих побутових відходів. Вибір оптимального перевізника. Розробка раціонального маршруту, аналіз та оцінка його ефективності, економічне обґрунтування.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 08.09.2014Маркетингові дослідження та прогнозування обсягів перевезень молока та молочних продуктів на 2007 рік. Аналіз сучасного стану організації перевезень продуктів. Розробка раціональних маршрутів перевезень та обгрунтування ефективної марки рухомого складу.
дипломная работа [321,3 K], добавлен 10.09.2011Аналіз фінансових даних роботи автотранспортного підприємства. Результати перевезень вантажів, їх залежність від техніко-експлуатаційних показників. Впровадження контейнерних перевезень, обновлення рухомого складу для підвищення ефективності діяльності.
дипломная работа [201,2 K], добавлен 22.07.2011Розрахунок парової компресійної, одноступеневого стиснення холодильної машини з одноступеневим стисненням, яка працює на холодоагенті R134а. Розрахунок трубопроводів. Розрахунок і конструювання конденсатора, визначення площі теплопередавальної поверхні.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 06.06.2010Математичний опис елементів САК і складання структурної схеми. Двигун постійного струму незалежного збудження. Контур регулювання струму якоря двигуна. Синтез регулятора струму. Аналіз динаміки контура регулювання швидкості. Синтез задавача інтенсивності.
курсовая работа [579,0 K], добавлен 17.08.2010Щодобове відправлення пасажирів. Величина пасажирообігу на кожній ділянці напрямку. Розрахунок щільності пасажиропотоків на напрямках. Середня дальність поїздки пасажирів. Поструменеві схеми пасажиропотоків парного і непарного напрямків ділянки.
контрольная работа [826,8 K], добавлен 22.05.2016Організація робіт транспорту в ПСП "Комишанське". Побудова графіків завантаження автомобілів, визначення їх оптимального складу на основі плану транспортних робіт. Підготовка засобів для перевезення цукрових буряків із господарства на цукровий завод.
дипломная работа [119,8 K], добавлен 14.02.2011Розрахунок виробничої програми в трудових показниках. Умови роботи систем керування двигуна, несправності. Розробка технологічної карти на ремонт автосигналізації. Амортизація обладнання, витрати на електроенергію. Заходи по забезпеченню техніки безпеки.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 31.01.2015