Формирование системы магистральных трубопроводов России
2. Формирование системы магистральных трубопроводов (МТ) России.
Существующая система магистральных нефтегазопроводов создавалась, в основном, в период с 1929 по 1994 гг. В развитии трубопроводного транспорта бывшего СССР можно выделить несколько этапов строительства, в соответствии с которыми (МТ) по уровню принимаемых технических решений, проектирования, технологии строительства и, соответственно, надежности, можно разделить на 4 периода.
I этап - трубопроводы, построенные в довоенный и послевоенный периоды (1929 ¸ 1946 гг.). МТ были рассчитаны на небольшое давление (< 5,5 МПа) и для их изготовления использовали стали обыкновенного качества типа стали Ст.3.
II этап – (1947¸1960гг.) характерен строительством более крупных магистралей как по протяженности, так и по диаметрам применяемых труб. Трубы для МТ изготавливали из качественных углеродистых (сталь 10, сталь 20) и низколегированных (14ХГС, 09Г2С) сталей. Эти стали, вместе с ранее применявшимися сталями обыкновенного качества, стали относить к первому поколению трубных сталей. Следует отметить, что к сталям этого поколения не предъявлялись требования по вязкости и хладостойкости, так как основная часть магистралей пролегала в южных и центральных регионах страны, а давление в трубах в эти годы не превышало значений 5,0 ¸ 5,5 МПа.
III этап (1960¸1975гг.) характеризуются дальнейшим повышением рабочих параметров трубопроводов: увеличением их диаметров и давлений. Важнейшим качественным сдвигом в трубопроводном строительстве, относящимся к этому периоду, был переход на трубы диаметром 1220 мм (с 1966г.) и на трубы самого большого диаметра – 1420 мм (1971¸1973 гг.). Одновременно с увеличением диаметра труб произошло увеличение давления с 5,5 до 7,5 МПа. В этот период с целью предотвращения хрупких разрушений были предприняты работы по совершенствованию марочного состава и технологии производства стали для МТ. В частности, повышение однородности стали и понижение содержания вредных примесей потребовало улучшения методов раскисления и выплавки. Для труб Æ530¸820 мм были разработаны стали 17ГС и 17Г1С, а для труб Æ1020¸1220 мм в течение длительного времени основным конструкционным материалом являлась сталь 17Г1СУ. Повышение вязкости и пластичности в ней было достигнуто применением технологии обработки стали синтетическими шлаками. Все перечисленные марки составили второе поколение трубных сталей.
IV этап (1976¸1994 гг.).В эти годы было построено 20 тыс. км нефтепроводов, т.е. 30% протяженности всей системы. Примерно к 1984 г. в целом завершилось формирование единой системы магистральных нефтепроводов. В 1978¸1986 гг. были построены и введены в действие мощные сверхдальние газотранспортные многониточные системы Западная Сибирь–Центр –Западная Европа, а в 1993¸1994 гг. газопроводы СРТО–Торжок и СРТО– Нечерноземье. Все МГ перечисленных систем имели диаметр 1420 мм и работали под давлением 7,5 МПа.
К этому времени резко повысились требования к сталям по обеспечению высокой вязкости, хладостойкости и свариваемости. Широко стали применяться стали с карбидным и карбонитридным упрочнением, так называемого III поколения: 14Г2САФ, 14Г2СФБ, 17Г2САФ, малоперлитная рулонная сталь 08Г2СФТ и др. Для МГ максимального диаметра в северном исполнении нашли применение стали IV поколения – микролегированные малоперлитные стали, в основном, контролируемой прокатки отечественных марок 09Г2ФБ, 10Г2ФБ и зарубежных марок групп прочности Х65¸Х70 по API 5L. За рубежом стали типа Х70 с 80-х гг. и по настоящее время являются наиболее применяемыми в том числе и для нефтепроводов.
Таким образом, сложившаяся система нефте- и газоснабжения страны состоит из трубопроводов, различающихся по “возрасту”, уровню принятых проектных решений и качеству строительства, труб, изоляционного покрытия, средств электрохимзащиты. Следовательно, исторически была заложена различная степень их надежности и это обстоятельство следует учитывать при анализе причин отказов трубопроводов.
Динамика изменения характеристик прочности трубных сталей за последние 35 лет приведена на рис.1. Видно, что у сталей нового поколения, применяемых в мощных газопроводах Æ1420 мм, предел текучести повышается более высокими темпами, чем временное сопротивление; отношение предела текучести к пределу прочности повысилось от 0,7 до 0,9.
|
|
|
|
|
|
Рис. 1. Динамика изменения характеристик прочности трубных сталей
в различные временные периоды.
