Оценка ресурса по состоянию изоляции

Состояние изоляционного покрытия является важнейшим фак­тором, определяющим ресурс оборудования, работающего в агрес­сивных средах. В первую очередь этот фактор актуален для стальных подземных газо- и нефтепроводов и хранилищ. Считается, что при нарушении целостности изоляции возникает интенсивная коррозия, приводящая к ускоренному исчерпанию ресурса.

Методику оценки остаточного ресурса по состоянию изоляцион­ного покрытия рассмотрим на примере подземных газопроводов (по РД 12-411—01 «Инструкция по диагностированию технического со­стояния подземных стальных газопроводов»). Оценка состояния изо­ляционного покрытия производится по следующим параметрам: внешнему виду покрытия (наличие, расположение, площадь сквозных повреждений), характеру покрытия (бугристость, наличие трещин, толщина по периметру, наличие обертки); адгезии (прочности соеди­нения) с основным материалом, величина которой определяется по методикам, предусмотренным приложением Б ГОСТ Р5Н64-98; величине переходного сопротивления между изоляцией и основным металлом.

Критериями предельного состояния изоляции являются ее меха­нические свойства и электропроводимость, наличие отслоений и сквозных повреждений, прочность соединения изоляционного по­крытия с металлом. Комплексным интегральным показателем со­стояния изоляционного покрытия, прогнозируя который можно оп­ределить его остаточный ресурс, является величина переходного со­противления.

Переходным сопротивлением изоляционного покрытия называется электрическое сопротивление единицы площади покрытия в цепи труба-покрытие-электролит. Величина переходного сопротивления Rопределяется по методу, приведенному в 8.2, или с помощью ме­гомметра, например типа МП01М или другого с килоомной шкалой и напряжением 100 В. Одновременно определяется удельное электри­ческое сопротивление фунта в месте расположения диагностируемого участка газопровода.

Состояние изоляционного покрытия оценивается по фактиче­скому переходному сопротивлению R_ф в сравнении с критическим (предельным) R_к значением конечного переходного сопротивления труба-грунт. Критическое (предельное) переходное сопротивление на диагностируемом участке газопровода вычисляется решением трансцендентного уравнения

где - удельное электрическое сопротивление грунта, Ом-м; D - наружный диаметр трубопровода, м; S - толщина стенки трубы, м; H - глубина от поверхности земли до верхней образующей трубо­провода, м.

Решать уравнение следует методом подбора значения R_к, обес­печивающего равенство левой и правой частей уравнения с точно­стью до 0,5. Если фактическое значение переходного сопротивле­ния меньше критического (R_ф< R_к), делается вывод о полной дегра­дации изоляционного покрытия на данном участке газопровода. Если 2R_К > R_ср > R_к, то покрытие находится на пределе защитных свойств. Если R_ф>2R_К и имеется только пассивная защита газопро­вода, то рассчитывается остаточный срок службы изоляционного покрытия.

Расчет остаточного срока службы изоляционного покрытия по переходному сопротивлению проводится по формуле

где - постоянная времени старения г:

где Т_ф — фактическое время эксплуатации газопровода до начала ди­агностирования, с; R_о - переходное сопротивление изоляционного покрытия на участке газопровода в момент завершения его строи­тельства и сдачи в эксплуатацию, принимается по результатам приемо-сдаточных испытаний газопровода для данного участка либо ис­пользуется минимальное нормативное значение по РД 12-411-01, принимаемое по табл. 12.2.

Таблица 12.2

При истечении расчетного остаточного срока службы Т_ост на продиагностированном участке газопровода ожидается снижение пере­ходного сопротивления изоляционного покрытия за допустимые пределы и должно быть принято решение о дальнейших противокоррозийных мероприятиях, в том числе с применением пассивной и активной электрохимической защиты. При экономической нецелесообразности дополнительных защитных мероприятий остаточный срок службы газопровода рассчитывается с учетом прогнозируемого уменьшения толщины стенок труб в результате интенсивной коррозии, обусловленной агрессивностью среды, исключая защитные свойства изоляции.