RU2633728C1 - Method of detecting sections of main gas pipelines prone to stress corrosion cracking - Google Patents
Method of detecting sections of main gas pipelines prone to stress corrosion cracking Download PDFInfo
- Publication number
- RU2633728C1 RU2633728C1 RU2016138610A RU2016138610A RU2633728C1 RU 2633728 C1 RU2633728 C1 RU 2633728C1 RU 2016138610 A RU2016138610 A RU 2016138610A RU 2016138610 A RU2016138610 A RU 2016138610A RU 2633728 C1 RU2633728 C1 RU 2633728C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- risk
- corrosion cracking
- stress corrosion
- value
- scc
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L57/00—Protection of pipes or objects of similar shape against external or internal damage or wear
- F16L57/02—Protection of pipes or objects of similar shape against external or internal damage or wear against cracking or buckling
Landscapes
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к газопроводному транспорту и может быть использовано при диагностике действующих магистральных газопроводов, прогнозировании местоположения и уровня опасности участков магистральных газопроводов, подверженных коррозионному растрескиванию под напряжением.The invention relates to gas transportation and can be used in the diagnosis of existing gas pipelines, predicting the location and hazard level of sections of gas pipelines susceptible to stress corrosion cracking.
Известен способ выявления участков магистральных трубопроводов, предрасположенных к коррозионному растрескиванию под напряжением (стресс-коррозии) (РФ патент №2147098, МПК F16L 58/00, 1999 г.). Способ заключается в анализе проектного и фактического положения трубопровода относительно уровня наиболее длительного стояния грунтовых вод (УНДС). При этом протяженность диагностируемого участка ограничивается сечениями трубопровода, полностью погруженными в необводненный грунт либо полностью находящимися в грунтовых водах. Определение критерия опасности разрушения происходит через присвоение каждому фактору, вызывающему коррозионное растрескивание под напряжением, индекса Pi и последующее вычисление суммарного индекса ΣPi. Вид диагностики назначается в зависимости от протяженности отдельных участков, склонных к коррозионному растрескиванию под напряжением (КРН).There is a method of identifying sections of trunk pipelines predisposed to stress corrosion cracking (stress corrosion) (RF patent No. 2147098, IPC F16L 58/00, 1999). The method consists in analyzing the design and actual position of the pipeline relative to the level of the longest standing groundwater (UNDS). At the same time, the length of the diagnosed section is limited by pipeline sections completely immersed in non-irrigated soil or completely located in groundwater. The determination of the criterion for the danger of failure occurs through the assignment to each factor causing stress corrosion cracking of the index P i and the subsequent calculation of the total index ΣP i . The type of diagnosis is assigned depending on the length of individual sections prone to stress corrosion cracking (SCC).
Недостаток предлагаемого способа заключается в том, что не учитываются многие ключевые факторы КРН, например рН грунта, величина защитного потенциала, срок эксплуатации и др., помимо этого способ ограничивается анализом технического состояния трубопровода только в ограниченных участках трубопровода вблизи УНДС, в то время как эксплуатационные и опытные измерения показывают, что помимо указанных областей трубопровода существуют более опасные в отношении возможного КРН.The disadvantage of the proposed method is that it does not take into account many key factors of the SCC, for example, soil pH, the value of the protective potential, the service life, etc., in addition, the method is limited to the analysis of the technical condition of the pipeline only in limited sections of the pipeline near the UDS, while operational and experimental measurements show that in addition to the indicated areas of the pipeline, there are more dangerous ones with respect to possible SCC.
Известен способ выявления участков газопроводов, подверженных коррозионному растрескиванию под напряжением (РФ патент №2277669, МПК F16L 58/00, 2004 г.). Способ, заключающийся в том, что идентифицируют такие признаки, как качество металла, относительно высокая температура эксплуатации, превышение уровня действующих напряжений, периодичность увлажнения и наличие разности защитного потенциала в период высокого и низкого уровня грунтовых вод. Осуществляют потенциометрическое определение ионов Na+, Ga2++Mg2+ или Са2+, Cl, S04 2'' с помощью ионоселективных электродов и переносного мономера в грунтовом электролите обследуемого участка.A known method of identifying sections of gas pipelines susceptible to stress corrosion cracking (RF patent No. 2277669, IPC F16L 58/00, 2004). The method consists in identifying such signs as metal quality, relatively high operating temperature, excess of the level of current stresses, the frequency of humidification and the presence of a difference in protective potential during the period of high and low groundwater levels. Potentiometric determination of Na + , Ga 2 ++ Mg 2+ or Ca 2+ , Cl, S0 4 2 '' ions is carried out using ion-selective electrodes and a portable monomer in the soil electrolyte of the test site.
Недостатком указанного способа является большая трудоемкость потенциометрического определения ионов Nа+, Ca2++Mg2+ или Са2+, Cl, S04 2'' на трассе газопровода.The disadvantage of this method is the high complexity of potentiometric determination of ions Na + , Ca 2 ++ Mg 2+ or Ca 2+ , Cl, S0 4 2 '' on the gas pipeline.
Наиболее близким к заявленному способу является способ выявления участков трубопроводов, подверженных коррозионному растрескиванию под напряжением (РФ патент №2262634, МПК F16L 58/00, 2004 г.), принятый за прототип, согласно которому на дискретных участках трубопровода осуществляют измерение характеристических параметров, таких как глубина залегания трубопровода в грунте, направление его оси, уровень грунтовых вод, содержание водорода в окружающем трубопровод грунте и температура трубопровода. Анализируют измеренные параметры путем построения объемных моделей расположения трубопровода и осуществляют прогнозирующий мониторинг участков возможных проявлений КРН с использованием расчетных моделей напряженно-деформированного состояния трубопровода.Closest to the claimed method is a method for identifying sections of pipelines susceptible to stress corrosion cracking (RF patent No. 2262634, IPC F16L 58/00, 2004), adopted as a prototype, according to which characteristic parameters are measured on discrete sections of the pipeline, such as the depth of the pipeline in the soil, the direction of its axis, the level of groundwater, the hydrogen content in the soil surrounding the pipeline and the temperature of the pipeline. Analyze the measured parameters by constructing volumetric models of the location of the pipeline and carry out predictive monitoring of areas of possible manifestations of SCC using calculation models of the stress-strain state of the pipeline.
Недостатком указанного способа: трудоемкость анализа динамики изменения местоположения трубопровода и моделирования его напряжено-деформированного состояния (НДС), отсутствие в качестве исследуемых параметров качества изоляции и времени эксплуатации.The disadvantage of this method: the complexity of the analysis of the dynamics of changes in the location of the pipeline and modeling of its stress-strain state (VAT), the absence of the quality of the insulation quality and operating time as the studied parameters.
Задачей изобретения является повышение степени обоснованности подверженности участка газопровода КРН.The objective of the invention is to increase the degree of validity of the susceptibility of the section of the KRC gas pipeline.
Технический результат заключается в обеспечении возможности прогнозирующего мониторинга технического состояния газопровода, приводящего к снижению аварийности магистральных газопроводов, а также в оптимизации его эксплуатации и ремонтных работ.The technical result consists in providing the possibility of predictive monitoring of the technical condition of the gas pipeline, leading to a decrease in the accident rate of gas pipelines, as well as in the optimization of its operation and repair work.
Указанный технический результат достигается за счет того, что способ выявления участков газопровода, предрасположенных к коррозионному растрескиванию под напряжением, включает в себя измерение его характеристических параметров на дискретных участках, при этом в качестве характеристических параметров используют величину механических напряжений металла труб, рН грунта, величину защитного потенциала, срок эксплуатации, периодическое увлажнение и качество изоляции; определяют параметр уровень риска коррозионного растрескивания под напряжением для каждой точки анализируемого участка и определяют координаты опасных точек, значения уровня риска в которых выше порогового; рассчитывается интегральный показатель уровня риска для участка и ранг опасности коррозионного растрескивания под напряжением рассматриваемого участка, связывающий интегральный показатель риска с временем эксплуатации газопровода.The specified technical result is achieved due to the fact that the method for identifying sections of a gas pipeline susceptible to stress corrosion cracking involves measuring its characteristic parameters in discrete sections, while the characteristic values of the mechanical stresses of the pipe metal, pH of the soil, and the value of the protective capacity, useful life, periodic wetting and insulation quality; determine the parameter the level of risk of stress corrosion cracking for each point of the analyzed area and determine the coordinates of the dangerous points, the values of the level of risk in which are higher than the threshold; the integral indicator of the risk level for the section and the hazard class of stress corrosion cracking under the stress of the section under consideration are calculated, linking the integral indicator of risk with the gas pipeline operating time.
Выявление участка газопровода, склонного к КРН, предлагаемым способом осуществляется в следующей последовательности.Identification of the pipeline section, prone to SCC, the proposed method is carried out in the following sequence.
Определяют протяженность потенциально опасного участка путем анализа проектной документации, оценки качества изоляционного покрытия и определения пересечений уровня грунтовых вод с телом трубы.The length of a potentially hazardous area is determined by analyzing project documentation, assessing the quality of the insulation coating and determining the intersections of the groundwater level with the pipe body.
После этого получают данные измерений защитных (с омической составляющей) потенциалов труба-земля, данные о рН грунта, величине механических напряжений в стенке трубы, температуре и сроке эксплуатации газопровода. Данные получают в результате анализа проектной документации, проведения полевых измерений при помощи измерительной аппаратуры, а также от датчиков, установленных на газопровод.After that, the measurement data of the protective (with ohmic component) potentials of the pipe-to-ground, data on the pH of the soil, the value of mechanical stresses in the pipe wall, the temperature and life of the gas pipeline are obtained. Data is obtained as a result of analysis of project documentation, field measurements using measuring equipment, as well as from sensors installed on the gas pipeline.
Участок разбивается на отдельные элементы, равные расстоянию между точками измерения защитного потенциала.The site is divided into separate elements equal to the distance between the points of measurement of the protective potential.
На первом этапе специальным уравнением регрессии, полученным методом планируемого эксперимента, определяется параметр «Уровень риска КРН» для каждой точки анализируемого участка и определяют координаты опасных точек, значения уровня риска в которых выше порогового.At the first stage, a special regression equation, obtained by the method of the planned experiment, determines the parameter “SCC risk level” for each point of the analyzed area and determines the coordinates of the dangerous points, the values of the risk level in which are higher than the threshold.
Во всех опасных точках следует проводить незамедлительное диагностирование в шурфах.In all hazardous locations, immediate diagnosis should be made in pits.
Дискретные значения показателей аппроксимируются сплайнфункциями, после чего рассчитывается интегральный показатель риска и критерий «Ранг опасности КРН», например, с помощью методов нечеткой логики, связывающий интегральный показатель риска и время эксплуатации газопровода.The discrete values of the indicators are approximated by spline functions, after which the integral risk indicator and the criterion “OSR hazard rating” are calculated, for example, using fuzzy logic methods that connect the integral risk indicator and the gas pipeline’s operating time.
По результатам расчета определяется категория опасности участка и определяются дальнейшие методы превентивного контроля.Based on the calculation results, the hazard category of the site is determined and further preventive control methods are determined.
Предлагаемое изобретение было опробовано и эффективно использовано на участках магистрального газопровода. На практике измерение рН грунта проводилось при полевых и лабораторных исследованиях; величина защитного потенциала, температура и рабочее давление определялись специальными датчиками; уровень грунтовых вод и срок эксплуатации определялись из проектной документации.The present invention has been tested and effectively used in sections of the main gas pipeline. In practice, the measurement of soil pH was carried out during field and laboratory studies; the value of the protective potential, temperature and working pressure were determined by special sensors; groundwater level and service life were determined from the design documentation.
Анализ измеренных параметров осуществлялся в центральном диспетчерском пункте с использованием программного обеспечения, позволяющего осуществлять комплексный анализ технического состояния конкретного участка газопровода. В состав программы входят модели и алгоритмы, в которых отражены все указанные характеристики исследуемых участков магистрального газопровода, а также связи между ними. В результате расчетов с использованием этих моделей осуществляют прогнозирующий мониторинг участков возможных проявлений коррозионного растрескивания под напряжением.Analysis of the measured parameters was carried out in the central control room using software that allows a comprehensive analysis of the technical condition of a particular section of the gas pipeline. The program includes models and algorithms that reflect all of the indicated characteristics of the studied sections of the main gas pipeline, as well as the relationships between them. As a result of calculations using these models, predictive monitoring of areas of possible manifestations of stress corrosion cracking is carried out.
Предложенный способ выявления участков газопровода, предрасположенных к коррозионному растрескиванию под напряжением, позволяет решить все поставленные задачи, связанные с прогнозированием технического состояния линейной части магистральных газопроводов. Способ позволяет выявить потенциально опасные участки магистрального газопровода, провести ранжирование участков по склонности к КРН, а также определить местоположение и степень опасности отдельных точек участков. По сравнению с аналогичными техническими решениями данный способ позволяет осуществить более глубокий и точный анализ стресскоррозионного состояния газопроводов, поскольку используемые в нем расчетные модели и алгоритмы созданы на основе апробированных физических теорий и согласуются нормативно-технической документацией, регламентирующей экспертизу технического состояния газопроводов.The proposed method for identifying sections of a gas pipeline susceptible to stress corrosion cracking can solve all the problems associated with predicting the technical condition of the linear part of gas mains. The method allows to identify potentially dangerous sections of the main gas pipeline, to rank the sections according to their propensity for SCC, and also to determine the location and degree of danger of individual points of the sections. Compared with similar technical solutions, this method allows for a deeper and more accurate analysis of the stress-corrosion state of gas pipelines, since the calculation models and algorithms used in it are based on approved physical theories and are consistent with the normative and technical documentation governing the examination of the technical condition of gas pipelines.
В результате осуществляемых в данном способе расчетов обеспечивается возможность прогнозирующего мониторинга технического состояния газопровода.As a result of the calculations carried out in this method, it is possible to predictively monitor the technical condition of the gas pipeline.
Основным результатом применения изобретения является снижение аварийности магистральных газопроводов, оптимизация его эксплуатации и ремонтных работ.The main result of the application of the invention is to reduce the accident rate of gas pipelines, optimize its operation and repair work.
Изобретение относится к газопроводному транспорту и используется при диагностике действующих магистральных газопроводов. На дискретных участках газопровода осуществляют измерение характеристических параметров, в качестве которых используют величину механических напряжений металла труб, рН грунта, величину защитного потенциала, срок эксплуатации, периодическое увлажнение и качество изоляции, анализируют измеренные параметры путем расчета критерия «Ранг опасности КРН», по значениям которого определяется склонность участка к растрескиванию.The invention relates to gas transport and is used in the diagnosis of existing gas pipelines. On discrete sections of the gas pipeline, characteristic parameters are measured, which are used as the value of the mechanical stresses of the metal of the pipes, soil pH, the value of the protective potential, the service life, periodic wetting and insulation quality, and the measured parameters are analyzed by calculating the criterion “OSR hazard rating”, by the values of which the tendency of the site to crack is determined.
Повышает степень обоснованности подверженности участка газопровода КРН.Increases the degree of substantiation of the exposure of the KRC gas pipeline section.
Заявленный способ успешно прошел лабораторные и полевые испытания, по результатам которых можно утверждать, что способ соответствует критерию "Промышленная применимость".The claimed method has successfully passed laboratory and field tests, according to the results of which it can be argued that the method meets the criterion of "Industrial applicability".
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016138610A RU2633728C1 (en) | 2016-09-29 | 2016-09-29 | Method of detecting sections of main gas pipelines prone to stress corrosion cracking |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016138610A RU2633728C1 (en) | 2016-09-29 | 2016-09-29 | Method of detecting sections of main gas pipelines prone to stress corrosion cracking |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2633728C1 true RU2633728C1 (en) | 2017-10-17 |
Family
ID=60129360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016138610A RU2633728C1 (en) | 2016-09-29 | 2016-09-29 | Method of detecting sections of main gas pipelines prone to stress corrosion cracking |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2633728C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2672242C1 (en) * | 2018-04-27 | 2018-11-12 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Method for determining the tension and round of the replacement of the plots of the linear part of the main pipelines |
| CN114491912A (en) * | 2020-11-12 | 2022-05-13 | 中国石油天然气股份有限公司 | Method and equipment for determining stress corrosion cracking excavation detection position of pipeline |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2262634C1 (en) * | 2004-03-15 | 2005-10-20 | Ооо "Парсек" | Method of detecting pipeline sections disposed to corrosion cracking under stressing |
| RU2582029C2 (en) * | 2013-08-15 | 2016-04-20 | ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ГИАП-ДИСТцентр" (ЗАО "ГИАП-ДИСТцентр") | Method of ranking technical devices of processing installations of chemical, petrochemical and oil-refining systems based on expert point-based evaluation thereof |
-
2016
- 2016-09-29 RU RU2016138610A patent/RU2633728C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2262634C1 (en) * | 2004-03-15 | 2005-10-20 | Ооо "Парсек" | Method of detecting pipeline sections disposed to corrosion cracking under stressing |
| RU2582029C2 (en) * | 2013-08-15 | 2016-04-20 | ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ГИАП-ДИСТцентр" (ЗАО "ГИАП-ДИСТцентр") | Method of ranking technical devices of processing installations of chemical, petrochemical and oil-refining systems based on expert point-based evaluation thereof |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Есиев Т.С., Абаев З.К. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА СТОЙКОСТИ К КОРРОЗИОННОМУ РАСТРЕСКИВАНИЮ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗОПРОВОДА В ГОРНЫХ ТЕРРИТОРИЯХ. Журнал "Устойчивое развитие горных территорий", 2015 г., N3(25), с.71-78, ISSN 1998-4502. ЛЯПИЧЕВ Д.М. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ НА ИХ СТОЙКОСТЬ К КОРРОЗИОННОМУ РАСТРЕСКИВАНИЮ. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2015. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2672242C1 (en) * | 2018-04-27 | 2018-11-12 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Method for determining the tension and round of the replacement of the plots of the linear part of the main pipelines |
| CN114491912A (en) * | 2020-11-12 | 2022-05-13 | 中国石油天然气股份有限公司 | Method and equipment for determining stress corrosion cracking excavation detection position of pipeline |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Caines et al. | Analysis of pitting corrosion on steel under insulation in marine environments | |
| Ye et al. | A state‐of‐the‐art review on fatigue life assessment of steel bridges | |
| EP3671201B1 (en) | An improved method for evaluating pipe condition | |
| CA2477968C (en) | Method for assessing the integrity of a structure | |
| KR900003909A (en) | Method of evaluating the closed perfection level for the closed system of the reactor and its system | |
| RU2633728C1 (en) | Method of detecting sections of main gas pipelines prone to stress corrosion cracking | |
| Paton et al. | On the application of AE technology in continuous monitoring of pipelines of power units operating at high temperatures | |
| Schiessl | New approach to service life design of concrete structure | |
| Šomodíková et al. | fib models for modeling of chloride ion ingress and concrete carbonation: Levels of assessment of input parameters | |
| CN113626970A (en) | Method and system for evaluating corrosion residual life of common pipe gallery pipeline | |
| KR102626132B1 (en) | System and Method for inspection to prevent demage of tube caused by high temperature | |
| Tan | Statistical methods for the analysis of corrosion data for integrity assessments | |
| RU2262634C1 (en) | Method of detecting pipeline sections disposed to corrosion cracking under stressing | |
| RU2681320C1 (en) | Method for assessing residual life of objects of attraction technology under operating condition | |
| RU2526595C1 (en) | Method for determination of pipeline technical condition | |
| RU2420630C1 (en) | Method to assess and forecast technical condition of reinforced concrete headers of engineering utilities | |
| RU2796240C1 (en) | Method for determining the degree of wear of equipment under the influence of corrosion | |
| US11674885B2 (en) | Apparatus and methods to detect and assess microorganism influenced corrosion and pitting corrosion | |
| Gu et al. | Probabilistic based corrosion assessment for pipeline integrity | |
| CN116106207A (en) | Rapid detection and assessment method for service life of inner coating | |
| KR20120093622A (en) | A unification apparatus and method for thickness measurement and thickness reduction evaluation | |
| Timashev | Basic performance metrics of in-line inspection tools | |
| Okpa et al. | The Development of the Cavitated Volume Fraction as a Creep Damage Indicator for Creep Remnant Life Prediction | |
| UA18066U (en) | Process for determining the service life of an oil or gas pipeline and the possibility to increase its operation period | |
| MARIN | Statistical Modelling of Corrosion Growth in Marine Environment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180930 |