Технічна діагностика та неруйнівний контроль, 2022, №02



2022 №02 (01)

DOI of Article 10.37434/tdnk2022.02.02

2022 №02 (03)

---

Технічна діагностика і неруйнівний контроль, 2022, №2, стор. 11-19

Особливості аналізу технічного стану та підтримки надійності магістральних газопроводів при транспортуванні газоводневих сумішей (Огляд)

О.С. Міленін, О.А. Великоіваненко, Г.П. Розинка, Н.І. Півторак

ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: marjanara17@gmail.com

Проведено аналітичний огляд особливостей експлуатації, експертного аналізу технічного стану та підтримки надійності магістральних газопроводів при транспортуванні ними сумішей природного газу та водню. На основі сучасних уявлень про водневу деградацію трубних сталей розглянуто умови, необхідні для безпечного використання для цього існуючої газотранспортної системи, в тому числі, за різної концентрації водню в суміші. Сформульовано додаткові вимоги щодо оцінки припустимості типових дефектів та порядку їх усунення методами зварювання під тиском. Бібліогр. 33, табл. 2, рис. 4.
Ключові слова:: газоводнева суміш, магістральний газопровід, воднева деградація, технічний стан, надійність, ремонт

Надійшла до редакції 07.04.2022

Список літератури

1. Golombek, R., Lind, A., Ringkjøb, H.-K., Seljom, P. (2022) The role of transmission and energy storage in European decarbonization towards 2050. Energy, 239, Part C, 122159. DOI:https://doi.org/10.1016/j.energy.2021.122159
2. (2022) Rising to the challenge of a hydrogen economy. Report. Norway, DNV.
3. Gondal, I.A. (2016) Hydrogen transportation by pipelines. Compendium of Hydrogen Energy. Volume 2: Hydrogen Storage, Transportation and Infrastructure. UK, Woodhead Publishing. 301–322. DOI:https://doi.org/10.1016/B978-1-78242-362-1.00012-2
4. Quarton, C.J., Samsatli, S. (2018) Power-to-gas for injection into the gas grid: What can we learn from real-life projects, economic assessments and systems modelling? Renewable and Sustainable Energy Reviews, 98, 302–316. DOI:https:// doi.org/10.1016/j.rser.2018.09.007
5. Melaina, M.W., Penev, M., Zuboy, J. (2015) Hydrogen Blending in Natural Gas Pipelines. Handbook of Clean Energy Systems. USA, John Wiley & Sons Ltd. DOI:https:// doi.org/0.1002/9781118991978.hces205
6. Martin, M.L., Connolly, M., Buck, Z.N. et al. (2022) Evaluating a natural gas pipeline steel for blended hydrogen service. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 101, 104529. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jngse.2022.104529
7. Ishaq, H., Dincer, I. (2020) A comprehensive study on using new hydrogen-natural gas and ammonia-natural gas blends for better performance. Ibid, 81, 103362. DOI:https://doi. org/10.1016/j.jngse.2020.103362
8. Nykyforchyn, H., Unigovskyi, L., Zvirko, O. et al. (2021) Pipeline durability and integrity issues at hydrogen transport via natural gas distribution network. Procedia Structural Integrity, 33, 646–651.
9. Нечаев Ю.С. (2008) Физические комплексные проблемы старения, охрупчивания и разрушения металлических материалов водородной энергетики и магистральных трубопроводов. Успехи физических наук, 178, 7, 709–726.
10. Sun, Y., Cheng, Y.F. (2022) Hydrogen-induced degradation of high-strength steel pipeline welds: A critical review. Engineering Failure Analysis, 133, 105985. DOI:https://doi. org/10.1016/j.engfailanal.2021.105985
11. Li, W., Cao, R., Xu, L., Qiao, L. (2021) The role of hydrogen in the corrosion and cracking of steels – a review. Corrosion Communications, 4, 23–32. DOI:https://doi.org/10.1016/j. corcom.2021.10.005
12. Esaklul, K.A. (2017) Hydrogen damage. Trends in Oil and Gas Corrosion Research and Technologies Production and Transmission. UK, Woodhead Publishing, 315–340. DOI:https://doi.org/10.1016/B978-0-08-101105-8.00013-9
13. Zhou, D., Li, T., Huang, D. et al. (2021) The experiment study to assess the impact of hydrogen blended natural gas on the tensile properties and damage mechanism of X80 pipeline steel. International Journal of Hydrogen Energy, 46, 10, 7402–7414. DOI:https://doi.org/10.1016/j. ijhydene.2020.11.267
14. Dmytrakh, I., Syrotyuk, A., Leshchak, R. (2022) Specific mechanism of hydrogen influence on deformability and fracture of low-alloyed pipeline steel. Procedia Structural Integrity, Vol. 36, 298–305. DOI:https://doi.org/10.1016/j. prostr.2022.01.038
15. Крижанівський Є.І., Тараєвський О.С., Петрина Д.Ю. (2005) Вплив наводнення на корозійно-механічні властивості зварних швів газопроводів. Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ, 1(14), 29–34.
16. Никифорчин Г., Лунарська Е., Цирульник О. та ін. (2009) Вплив експлуатаційної розсіяної пошкодженості на закономірності деградації властивостей конструкційних сталей. Вісник ТДТУ, 14, 4, 38–45.
17. Nykyforchyn, H., Lunarska, E., Tsyrulnyk, O.T. et al. (2010) Environmentally assisted «in-bulk» steel degradation of long term service gas trunkline. Engineering Failure Analysis, 17, 3, 624–632. DOI:https://doi.org/10.1016/j. engfailanal.2009.04.007
18. Крижанівський Є.І., Никифорчин Г.М. (2011) Особливості корозійно-водневої деградації сталей нафтогазопроводів і резервуарів зберігання нафти. Фізико-хімічна механіка матеріалів, 2, 11–20.
. Дорошенко Я.В. (2020) Моделювання витікань газу з газопроводів при аварійних ситуаціях. Вісник Вінницького політехнічного інституту, 3, 22–28. DOI:https://doi. org/10.31649/1997-9266-2020-150-3-22-28
20. Li, X., Wang, J., Abbassi, R., Chen, G. (2022) A risk assessment framework considering uncertainty for corrosion-induced natural gas pipeline accidents. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 75, 104718. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jlp.2021.104718.
21. Melaina, M.W., Antonia, O., Penev, M. (2013) Blending Hydrogen into Natural Gas Pipeline Networks: A Review of Key Issues. Technical Report. National Renewable Energy Laboratory, Denver West Parkway Golden, Colorado.
22. (2005) СНиП 2.05.06-85. Магистральные трубопроводы. Строительные нормы и правила. М., ФГУП ЦПП.
23. Murakami, Y. (2019) Hydrogen embrittlement. Metal Fatigue. Effects of Small Defects and Nonmetallic Inclusions. Second Edition. USA, Academic Press, 567–607. DOI:https://doi. org/10.1016/B978-0-12-813876-2.00021-2
24. Xie, M., Tian, Z. (2018) A review on pipeline integrity management utilizing in-line inspection data. Engineering Failure Analysis, 92, 222–239. DOI:https://doi.org/10.1016/j. engfailanal.2018.05.010
25. Barker, T. (2020) In-line Inspection Tool Design and Assessment of Hydrogen Pipelines. TDW – PPSA Seminar. 17–18 November 2020, UK, Pigging Products & Services Association, 41–45.
26. Sagawa, M., Une, Y. (2022) The status of sintered NdFeB magnets. Modern Permanent Magnets. UK, Woodhead Publishing, 135–168. DOI:https://doi.org/10.1016/B978-0-323-88658-1.00010-8
27. (2008) ДСТУ-Н Б В.2.3-21:2008. Настанова. Визначення залишкової міцності магістральних трубопроводів з дефектами. Київ, Міністерство регіонального розвитку та будівництва України.
28. Raja, V.S., Shoji, T. (2011) Stress Corrosion Cracking. Theory and Practice. UK, Woodhead Publishing.
29. Xu, K. (2012) Hydrogen embrittlement of carbon steels and their welds. Gaseous Hydrogen Embrittlement of Materials in Energy Technologies, 2, UK, Woodhead Publishing, 526– 561.
30. Миленин А.С. (2013) К вопросу планирования ремонта магистральных трубопроводов без вывода их из эксплуатации на основе результатов внутритрубной диагностики. Автоматическая сварка, 5, 3–6.
31. (2011) ГБН В.3.1-00013741-12:2011 Магістральні газопроводи. Ремонт дуговим зварюванням в умовах експлуатації. Київ, Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України.
32. Махненко В.И., Миленин А.С., Олейник О.И. (2011) Современные проблемы ремонта сухопутных магистральных трубопроводов без вывода их из эксплуатации. Сб. докладов научно-технического семинара «Обеспечение эксплуатационной надежности систем трубопроводного транспорта», 10–11 июня 2011, Киев, Украина, ИЭС им. Е.О. Патона, сс. 13–20.
33. Петрина Д.Ю., Козак О.Л., Петрина Ю.Д. (2013) Корозійно-механічні властивості зварних з’єднань магістральних трубопроводів. Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ, 1(46), 37–49.

---

Реклама в цьому номері:

---