Причины аварий на газопроводах Европейских стран Внешнее воздействие 50 %Другие 6 % Дефекты строительства и материалов труб 18 % Коррозия 15 % Движение грунта 6 % Ошибки эксплуатации 5 % 1

Причины аварий на магистральных газопроводах России Брак строительно – монтажных работ 21,9 % в т.ч. брак сварки 13,0 % Механические повреждения 19,0 % Наружная коррозия 28,9 % в т.ч. КРН 22,5 % Стихийные бедствия 9,5 % Дефекты труб 11,4 % 2

Системы защитных покрытий труб Битум Каменноугольный деготь Экструдированное двухслойное покрытие Полиэтиленовые ленты Эпоксидное покрытие Трехслойное полиэтиленовое Трехслойное полипропиленовое 3

Основные показатели свойств наружных защитных покрытий трубопроводов Внешний вид покрытия; Толщина покрытия; Диэлектрическая сплошность; Адгезия покрытия к стали (при различных температурах); Прочность покрытия при ударе (в диапазоне температур); Стойкость покрытия к продавливанию (при различных температурах); Стойкость покрытия к термоциклированною (в диапазоне температур); Стойкость к УФ-облучению; Стойкость покрытия к катодному отслаиванию (при различных температурах); Адгезия покрытия к стали при длительном воздействии воды (при различных температурах); Грибостойкость покрытия; Переходное сопротивление покрытия (исходное и после длительных испытаний) 4

Преимущества битумно-мастичных защитных покрытий Простота нанесения; Минимальные требования к подготовке поверхности и нагреву труб; Опыт длительного применения; Низкая стоимость покрытия; Проницаемость для токов ЭХЗ. 5

Недостатки битумно-мастичных защитных покрытий 6 Узкий температурный диапазон применения; Высокое влагонасыщение; Низкая прочность при ударе; Низкая стойкость к продавливанию; Низкая биостойкость; Склонность к окислению и растрескиванию; Высокие расходы на ЭХЗ; Вредное воздействие на человека и окружающую среду.

Преимущества полимерных ленточных покрытий Простота нанесения; Высокая механизация и высокая производительность изоляционных работ; Минимальные требования к подготовке поверхности труб; Опыт длительного применения; Низкая влаго-кислородопроницаемость покрытия; Высокие диэлектрические свойства и эластичность покрытия. 7

Недостатки полимерных ленточных покрытий 8 Узкий температурный диапазон применения; Недостаточно высокая адгезия к стали; Низкое сопротивление сдвигу при усадке грунта; Низкая прочность при ударе и стойкость к продавливанию; Низкая биостойкость адгезионного слоя; Экранировка токов катодной защиты; Отмечены случаи стресс-коррозии стали под покрытием.

Преимущества комбинированных мастично-ленточных покрытий 9 Простота нанесения; Минимальные требования к подготовке поверхности и нагреву труб; Низкая стоимость покрытия; Проницаемость для токов ЭХЗ; Более высокие по сравнению с битумными покрытиями механические и защитные свойства.

Недостатки комбинированных мастично-ленточных покрытий Узкий температурный диапазон применения; Низкая прочность при ударе и стойкость к продавливанию; Низкая биостойкость мастичного слоя; Высокое влагонасыщение мастичного слоя; Высокие расходы на ЭХЗ; Вредное воздействие на человека и окружающую среду. 10

Преимущества заводских полимерных покрытий перед покрытиями трассового нанесения При нанесении на трубы заводских покрытий не влияют погодные условия; Осуществляется последовательный пооперационный технологический контроль и выходной контроль качество покрытий труб; Имеется возможность использовать современное оборудование, технологии и материалы, которые не применяются при трассовой изоляции труб; Более высокое качество защитных покрытий; Увеличение срока службы и повышение надежности трубопроводов. 11

Основные типы и конструкции заводских полиэтиленовых покрытий труб Однослойное полиэтиленовое покрытие (на основе порошковых композиций); Двухслойное полиэтиленовое покрытие с «мягким» адгезионным подслоем (мастично-полиэтиленовое); Двухслойное ленточно-полиэтиленовое покрытие; Двухслойное полиэтиленовое покрытие с «жестким» адгезивом на основе термо плавкой полимерной композиции; Трехслойное полиэтиленовое покрытие (эпоксидный праймер, адгезив, полиэтилен). 12

Изоляция труб в заводских условиях 13

НАНЕСЕНИЕ ПОЛИЭТИЛЕНОВОГО ПОКРЫТИЯ МЕТОДОМ КОЛЬЦЕВОЙ ЭКСТРУЗИИ 14

Дробеметная очистка 15

Стеллаж труб 16

Хроматирование труб 17

Нанесение эпоксидной краски 18

19

20

Нанесение покрытия 21

Кольцевая экструзия 22

Охлаждение труб 23

Преимущества двухслойных полиэтиленовых покрытий 24 Накопленный положительный опыт применения; Низкая влаго-кислородопроницаемость покрытия, повышенные защитные и механические свойства; Высокие диэлектрические свойства и низкие расходы на ЭХЗ; Достаточно широкий температурный диапазон применения (от минус 40 до плюс 40 С).

Недостатки двухслойных полиэтиленовых покрытий Незначительная адгезия при температурах выше плюс 40 С; Недостаточно высокая стойкость к катодному отслаиванию и к воздействию воды при температурах выше плюс 40 С; Плохая проницаемость для токов ЭХЗ (под покрытием отмечались случаи стресс-коррозии). 25

ОАО «Волжский трубный завод» 3 линии; ОАО «Челябинский трубопрокатный завод» 3 линии; ОАО «Выксунский металлургический завод» 5 линий; ЗАО «Ижорский трубный завод»; ОАО Московский трубозаготовительный комбинат; ЗАО «Приз-Негас» (г. Пенза); ОАО «Альметьевский трубный завод»; ЗАО «ТМК НГС-Нижневартовск» Заводы по трехслойной полиэтиленовой изоляции труб 26

Заводы по трехслойной полиэтиленовой изоляции труб ООО «Копейский завод изоляции труб»; ЗАО «Изоляционный трубный завод» (г. Пересвет, Московская область); ООО «Предприятие Трубопласт» (г. Екатеринбург); ОАО «Газпромтрубинвест» (г. Волгореченск); ООО «Завод по изоляции труб» (г. Тимошевск, Краснодарский край). 27

Полиэтиленовый слой Стальная труба Шероховатость 40 – 90 мкм Степень очистки Sa 2,5 1,8 – 3,0 мм Адгезив 200 – 300 мкм 100 – 200 мкм Эпоксидный праймер Конструкция трехслойного полиэтиленового покрытия 28

Напыление эпоксидного праймера Охлаждение труб Контроль сплошности Нагрев труб Экструзия адгезива Экструзия полиэтилена Дробеметная очистка Очистка концов труб Схема по технологии нанесения трехслойного полиэтиленового покрытия трехслойного полиэтиленового покрытия 29

Основные типы трехслойных полиэтиленовых покрытий труб Покрытие нормального исполнения с температурой применения до плюс 60 С; Покрытие нормального исполнения с температурой применения до плюс 60 С с повышенной морозостойкостью (для строительства в условиях Восточной Сибири и Крайнего Севера); Покрытие нормального исполнения с повышенной теплостойкостью (для применения при температурах эксплуатации до плюс 80 С); Покрытие специального исполнения с повышенной механической прочностью (для строительства методом ННБ подводных переходов, проколов под железнодорожными и автомобильными дорогами); Покрытие специального исполнения (для строительства морских и шельфовых трубопроводов) 30

Преимущества трехслойных полиэтиленовых покрытий 31 Наиболее современный тип защитного покрытия с высокими защитными и механическими свойствами; Широкий температурный диапазон применения (от минус 60 до плюс 80 С); Обеспечивает защиту трубопроводов от коррозии на длительный срок эксплуатации (до 40 лет и более).

Недостатки трехслойных полиэтиленовых покрытий Снижение механических и адгезионных характеристик при температурах выше плюс 60, плюс 80 С; Ограниченная светостойкость (гарантированный срок хранения в атмосферных условиях 2 года); Недостаточно высокая адгезия к бетону и пенополиуретановому теплоизоляционному слою; Незначительная стойкость к прорезанию, сдиру при строительстве трубопроводов методом ННБ. 32

Основные области применения заводских полипропиленовых покрытий Защита от коррозии «горячих» (до С) участков трубопроводов; Противокоррозионная защита морских, шельфовых трубопроводов; Строительство трубопроводов в скальных и полускальных грунтах; Строительство подводных переходов и проколов под дорогами методом ННБ. 33

Преимущества заводских полипропиленовых покрытий 34 Высокая теплостойкость (до С); Повышенные механические характеристики (прочность при ударе, стойкость к продавливанию, стойкость к прорезанию); Более низкое в сравнении с полиэтиленовым покрытием водопоглощение; Высокие защитные и эксплуатационные свойства.

Недостатки заводских полипропиленовых покрытий Низкая морозостойкость (до минус 20 С хранение труб с покрытием, до минус 10 С проведение строительно- монтажных работ). 35

Преимущества заводских эпоксидных покрытий Технологичность нанесения; Повышенная теплостойкость (до С); Высокие адгезионные характеристики (к стали, к бетону, к пенополиуретановому покрытию); Высокая стойкость к воздействию воды и к катодному отслаиванию; Проницаемы для токов ЭХЗ (под покрытиями не были зафиксированы случаи стресс-коррозии); Высокая стойкость к прорезанию и к сдиру у двухслойных покрытий; Имеют более низкую стоимость в сравнении с заводскими полиэтиленовыми и полипропиленовыми покрытиями труб. 36

Недостатки заводских эпоксидных покрытий Повышенное влагопоглощение и влагопроницаемость; Низкая прочность при ударе; Недостаточно высокая эластичность. 37

Рекомендуемые области применения заводских эпоксидных покрытий 1. Однослойные эпоксидные покрытия Противокоррозионная защита трубопроводов диаметрами до 530 мм (в т.ч. с температурой эксплуатации до С); Противокоррозионная защита трубопроводов с наружным теплоизоляционным пенополиуретановым покрытием. 38

Рекомендуемые области применения заводских эпоксидных покрытий 2. Двухслойные эпоксидные покрытия Противокоррозионная защита трубопроводов диаметрами до 1220 мм включительно (в т.ч. с температурой эксплуатации до С); Противокоррозионная защита морских трубопроводов с бетонным утяжелителем; Противокоррозионная защита трубопроводов и металлоконструкций на участках надземной прокладки (при наличии дополнительного стойкого к УФ-облучению слоя); Противокоррозионная защита на участках строительства трубопроводов методом «бестраншейной» прокладки (подводные переходы, проколы под дорогами). 39

ОАО «Трубодеталь», г. Челябинск; ЗАО «Соединительные отводы трубопроводов», г.Челябинск; ЗАО «Трубостан», г. Челябинск; ООО «Нефтегаздеталь», г. Чайковский; ОАО «Лискимонтажконструкция», г. Лиски; ООО «ЮКОРТ», г.Нефтеюганск ООО «Кургангазстройдеталь», г. Курган; ОАО «Газстройдеталь», г. Тула; ОАО «Тяжпромарматура», г. Алексин; ОАО «Пензтяжпромарматура», г. Пенза. ЗАО «ТМК НГС-Нижневартовск», г. Нижневартовск Предприятия по заводской изоляции гнутых отводов, запорной арматуры и соединительных деталей 40

Полиуретановое покрытие «PROTEGOL UR-Coating 32-55», «PROTEGOL UR-Coating 32-60» фирмы «TIB Goldschmidt GmbH», Германия; Полиуретановое покрытие «Copon Hycote 165» фирмы «E. Wood Ltd.», Великобритания (новое название «Scotchkote 165» фирмы «3M», США); Эпоксидно-полиуретановое покрытие «UP 100/Frucs 1000 A» фирмы «Kawakami Paint Ltd.», Япония; Полиуретановое покрытие «Кортекор 867» ООО «Кор Тех», Россия; Защитные покрытия, применяемые для изоляции гнутых отводов, запорной арматуры и соединительных деталей 41

Покрытие на основе битумно-уретановой системы «БИУРС» Группы компаний «Порсил», Россия; Покрытие на основе полимочевины «Карбофлекс» ООО «НПО «Спец Полимер», Россия; Покрытие на основе полимочевины «Уризол» разработки ООО «НПК «Реагент»; Полиуретановое покрытие «Sika Permacor PUR HS N» фирмы «Sika Deutschland GmbH – Business Unit Protective Coatings», Германия; Полиуретановое покрытие «APU-100» фирмы «Plactical Compounds Ltd.», Италия. 42

Основные типы внутренних покрытий труб и используемых материалов Типы покрытий Внутренние «гладкостные» антифрикционные покрытия (для магистральных газопроводов); Внутренние антикоррозионные защитные покрытия (для промысловых трубопроводов). Используемые материалы Традиционные жидкие лакокрасочные материалы; Высоковязкие лакокрасочные материалы; Порошковые эпоксидные краски. 43

Основные преимущества при применении внутренних покрытий Снижается шероховатость внутренней поверхности труб; Снижается отложение парафинов на стенках трубопроводов; Повышается производительность перекачки газа, нефти, нефтепродуктов, улучшаются характеристики потока перекачиваемых продуктов; Облегчается процесс внутренней очистки трубопровода, сокращаются эксплуатационные расходы; Осуществляется защита металла от коррозионно- эрозионных процессов и гидроабразивного износа; Повышается надежность и увеличивается срок службы трубопроводов. 44

Предприятия по внутренней изоляции труб Предприятия, освоившие технологию нанесения «гладкостного» покрытия ОАО «Выксунский металлургический завод»; ОАО «Волжский трубный завод»; ЗАО «Ижорский трубный завод»; ОАО «Челябинский трубопрокатный завод». ЗАО «ТМК НГС-Нижневартовск» 45

Предприятия по внутренней изоляции труб Предприятия, освоившие технологию нанесения на трубы промыслового сортамента внутреннего антикоррозионного покрытия ООО «Предприятие Трубопласт», г. Екатеринбург; ЗАО «ТМК НГС-Нижневартовск», г. Нижневартовск; Заводы ООО «НПО «ЗНОК и ППД», г. Бугульма; ООО «ЮКОРТ», г. Нефтеюганск; ООО «АРМ Коатинг», г. Усинск; ООО «Завод по изоляции труб», г. Тимошевск. 46

Классификатор визуальных дефектов покрытия Наименование дефекта Характеристика дефекта 1 Пузыри а) образование газовых пузырей между слоями полиэтилена б) образование газовых пузырей между трубой и покрытием 2 Волнистость Изменение толщины покрытия по длине трубы 3 Наплывы Локальное утолщение покрытия 4 Пропуски Отсутствие покрытия на участке трубы 47

5 Отслоение Локальное отслоение покрытия от металла трубы 6 Расслоение Локальное расслоение слоев полиэтилена в покрытии 7 Вмятины а) сквозное повреждение покрытия б) несквозное повреждение покрытия 8 Царапины Несквозное повреждение покрытия 9 Сдиры а) сквозное повреждение покрытия б) несквозное повреждение покрытия 10 Трещины Сквозное повреждение покрытия 48

Неглубокие царапины Глубокие малой площади повреждения Большие поврежденные участки Механические повреждения заводского покрытия 49

Механические повреждения заводского покрытия 50

Материалы для ремонта мест повреждений заводских покрытий труб 1. Термоплавкие карандаши заполнители: «Perp Melt Stik» фирмы «Tico Adhesive», США; «M » фирмы «Canusa», Канада; Пруток термоплавкий ОАО «Гефест Ростов»; Пруток «ТП» ООО «МОСТ 1». 51

Технология ремонта с применением термоплавкого прутка 52

Материалы для ремонта мест повреждений заводских покрытий труб 2. Ремонтные заполнители в комплекте с ремонтными материалами Заполнитель «Perp Filler» в комплекте с заплатой «Perp» фирмы «Tico Adhesive»; Заполнитель «Mastic Filler» в комплекте с заплатой «Repair Patch CRN BK» фирмы «Canusa»; Заполнитель «ТИАЛ 3» в комплекте с ремонтной лентой «ТИАЛ Р» компании ООО НПФ «Тех ПромКомплект»; Заполнитель «ТЕРМА РЗ» в комплекте с ремонтной лентой «ТЕРМА Р» компании ЗАО «ТЕРМА»; Заполнитель «Аппликатор» в комплекте с ремонтной лентой «ДОНРАД Р» компании ООО «Гефест Ростов». 53

Технология ремонта с применением заполнителей и заплат Рис.1. Очистка зоны дефектного участка покрытия Рис.2. Нагрев ремонтируемого участка 54

Рис.4. Прогрев заплаты из термоусаживающейся ленты Рис.3. Нанесение пластичного заполнителя Технология ремонта с применением заполнителей и заплат 55

Рис.6. Прикатка и уплотнение заплаты на ремонтируемом участке Рис.5. Нанесение заплаты Технология ремонта с применением заполнителей и заплат 56

Вид отремонтированного покрытия 57

Рис.1. Формирование кольцевой манжеты Рис.2. Прогрев места нахлеста манжеты Технология ремонта с применением заполнителей и термоусаживающейся полимерной манжеты 58

Рис.3. Установка замковой пластины Рис.4. Прикатка замковой пластины Технология ремонта с применением заполнителей и термоусаживающейся полимерной манжеты 59

Рис.5. Процесс термоусадки манжеты Технология ремонта с применением заполнителей и термоусаживающейся полимерной манжеты 60

Типы покрытий для защиты зоны сварных стыков трубопроводов Покрытия на основе термоусаживающихся полимерных лент; Покрытия на основе термореактивных двухкомпонентных материалов (полиуретановые, эпоксидно-полиуретановые покрытия); Покрытия на основе экструдированных полимерных материалов; Покрытия на основе порошковых эпоксидных красок (для труб с заводским эпоксидным покрытием). 61

Термоусаживающиеся манжеты для изоляции сварных стыков и ремонта покрытия «HTLP 60», «HTLP 80», «WPS», «Dirax» фирмы «Tico Adhesive»; «GTS 65» фирмы «Canusa»; «ТИАЛ М», «ТИАЛ М80» ООО НПФ «Тех ПромКомплект»; «ТЕРМА СТ», «ТЕРМА СТМП» ЗАО «ТЕРМА»; «ДОНРАД СТ», «ДОНРАД МСТ» ООО «Гефест Ростов». 62

Вид изолированного стыка 63

Фото по нанесению на сварные стыки жидких полиуретановых материалов 64

Фрагменты нанесения в трассовых условиях жидких изоляционных материалов 65

Фото по нанесению на сварные стыки жидких полиуретановых материалов 66

Фото по нанесению на сварные стыки жидких полиуретановых материалов 67

Фото по нанесению на сварные стыки жидких полиуретановых материалов 68

Фото по нанесению на сварные стыки жидких полиуретановых материалов 69

Фото по нанесению на сварные стыки жидких полиуретановых материалов 70

Фото по нанесению на сварные стыки жидких полиуретановых материалов 71

Фото по нанесению на сварные стыки жидких полиуретановых материалов 72

Фото по нанесению на сварные стыки экструдированного покрытия 73

Фото по нанесению на сварные стыки экструдированного покрытия 74

Фото по нанесению на сварные стыки экструдированного покрытия 75

Фото по нанесению на сварные стыки экструдированного покрытия 76

Показатели, определяемые при приемо-сдаточных испытаниях Внешний вид покрытия (100 % труб); Диэлектрическая сплошность (100 % труб); Толщина покрытия (10 % труб от партии); Адгезия покрытия к стали (не менее 2-х труб от партии); Прочность покрытия при ударе (не менее 2-х труб от партии). 77

Показатели, определяемые при периодических испытаниях Прочность покрытия при ударе (в диапазоне температур); Адгезия покрытия к стали (при различных температурах); Снижение адгезии покрытия к стали после 1000 ч испытаний в воде (при различных температурах); Площадь катодного отслаивания покрытия после 30 сут испытаний в 3 %-ном растворе NaCl; Переходное сопротивление покрытия; Устойчивость покрытия к термоциклированною (в диапазоне температур). 78

Показатели, определяемые при периодических испытаниях На отслоенном покрытии (полиэтиленовый слой) проверяются: Стойкость к продавливанию (пенетрации) (при различных температурах). Стойкость к растрескиванию под напряжением ; Грибостойкость; Стойкость к УФ-облучению; Термостабильность; Прочность и относительное удлинение при разрыве (в диапазоне температур). 79

Нормативно-техническая документация по защите трубопроводов от коррозии 1. НАЦИОНАЛЬНЫЕ СТАНДАРТЫ ГОСТ Р «Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии»; ГОСТ Р «Трубы стальные с защитными наружными покрытиями для магистральных газонефтепроводов»; ГОСТ «Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии». 80

Нормативно-техническая документация по защите трубопроводов от коррозии 2. ОТРАСЛЕВЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ АК «ТРАСНЕФТЬ» ОТТ КТН «Заводское полиэтиленовое покрытие труб»; ОТТ КТН «Заводское эпоксидное покрытие труб»; ОТТ КТН «Заводское полипропиленовое покрытие труб»; ОТТ КТН «Наружное антикоррозионное покрытие труб, соединительных деталей и механо-технологического оборудования»; ОТТ КТН «Наружное антикоррозионное покрытие сварных стыков трубопроводов». 81

Нормативно-техническая документация по защите трубопроводов от коррозии 3. ОТРАСЛЕВЫЕ НОРМЫ ОАО «ГАЗПРОМ» СТО Газпром «Технические требования к наружным антикоррозионным полиэтиленовым покрытиям труб заводского нанесения для строительства, реконструкции и капитального ремонта подземных и морских газопроводов с температурой эксплуатации до плюс 80 о С»; СТО Газпром «Технические требования к наружным антикоррозионным полипропиленовым покрытиям труб заводского нанесения для строительства, реконструкции и капитального ремонта подземных и морских газопроводов с температурой эксплуатации до плюс 110 о С; 82