Классификация разрушений трубопроводов.

Разрушение трубопроводов, обусловленное недостаточной несущей способностью конструкций, является наиболее частой причиной кратковременных и длительных остановок трубопроводов. Поскольку разные участки трубопровода находятся в различных топографических и гидрогеологических условиях и время доставки ремонтно-восстановительных бригад к месту аварии, в значительной мере, зависит от наличия вдольтрассовых дорог, то время восстановления разрушенных участков даже при одинаковых видах разрушений может быть различным. Так, полное разрушение сечения трубы в плотном сухом грунте может быть восстановлено в течение несколько часов. В то же время для устранения аналогичного разрушения в болоте, особенно сложенном жидким болотистым грунтом, может потребоваться несколько суток. Соответственно, убытки от практически одинаковых разрушений могут различаться в десятки и сотни раз.

Анализируя большинство аварий, можно классифицировать следующие причины их возникновения:

Заводские дефекты труб, включая дефекты заводских сварных швов; дефекты сварных соединений труб, выполняемых на сварочно-монтажных базах и в трассовых условиях; повреждения труб при их транспортировке и строительстве; повреждения трубопроводов сельскохозяйственными машинами; перенапряжение труб, обусловленное различного рода отклонениями от требований проекта либо ошибками, допущенных при проектировании; перенапряжение труб в результате воздействия на них неучтённых нагрузок; коррозия; нарушение правильного режима эксплуатации; прочие причины.

Заводские дефекты труб – металлургические дефекты (слоистость стенок труб, закаты, неметаллические включения, плены); использование сталей с нерасчётными характеристиками прочности, пластичности, вязкости; отклонения геометрических характеристик от расчётных (толщина стенки, диаметр труб, величина притупления кромок); дефекты заводских сварных швов (непровары, смещение кромок, шлаковые включения, ослабление околошовных зон основного металла, трещины, царапины и задиры, наносимые на металл в процессе изготовления труб, места ремонта заводского сварного шва).

Дефекты сварных соединений труб, выполняемых в полевых условиях, в основном те же, что и в заводских сварных швах (непровары, подрезы, шлаковые включения, неравнопрочность металла шва с основным металлом, «охрупчивание» околошовных зон и др.).

Механические повреждения труб при транспортировке, строительстве и эксплуатации – вмятины, царапины, задиры, приварка «заплат», «корыт», приварка различного рода крепёжных элементов, утонение концевых участков труб, при перетаскивании их волоком, сквозные повреждения, гофры.

Перенапряжение труб, обусловленное нарушениями требованийпроекта или ошибками проектных решений – довольно частая причина разрушений труб. Наиболее характерными примерами такого рода разрушений труб являются дополнительное к проектному искривление трубопровода в вертикальной и горизонтальной плоскостях влоть до образования гофр, принятие в проектах недостаточно обоснованных конструкций, недоучёт продольных сил в трубах и продольных перемещений и т.п.

Перенапряжение труб в результате неучтённых нагрузок. К таким нагрузкам относятся: силовое воздействие оползающих грунтов при укладке труб в тело оползней, размыв подводных трубопроводов, колебания размытых участков под воздействием потока и т.п.

Коррозия труб приводит к образованию различных выемок, каверн, свищей в стенке трубы, уменьшению её толщины. Различают следующие виды коррозионных повреждений: сплошная равномерная коррозия охватывает значительные участки труб; сплошная неравномерная коррозия за одно и то же время разъедает стенку труб в различных точках на разную глубину; местная коррозия разрушает металл на локальных участках в форме язв, точечных разъеданий, сквозных проржавлений. При работе трубопровода в среде сероводородного газа, характерно образование в металле микротрещин, металл насыщается атомарным водородом, что резко снижает его пластические свойства. «Охрупчивание» металла с одновременным образованием микротрещин быстро приводит к разрушению труб. Особенно активно эти процессы происходят в зоне сварных швов, где нарушения кристаллической решётки металла значительны, а следовательно, и больше имеется возможностей для насыщения металла водородом и снижения его пластических свойств.

Нарушение правильного режима эксплуатациизаключается в превышении рабочего давления, несвоевременном обследовании трубопроводов и выявлении опасных участков (выпучины, размывы труб в руслах рек, интенсивная коррозия, провисы и т.п.).

Разрушения трубопроводов для жидких и газообразных продуктов транспортировки имеют существенные различия. Как правило, разрушения трубопроводов для жидких продуктов (нефть, нефтепродукты, вода и т.п.) распространяются на участке протяжённостью от нескольких десятков сантиметров до нескольких десятков метров. Разрушения протяжённостью в десятки метров происходят довольно редко. Разрушения газопроводов обычно имеют большую протяжённость, иногда несколько километров. Минимальными разрушениями на газопроводах можно считать несколько десятков метров, (тридцать) метров.