СПОСОБ ПРОКЛАДКИ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДА
GAS AND OIL PIPELINE LAYING TECHNIQUE

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано при проведении строительных и ремонтных работ на газонефтепроводах.
Известен способ прокладки подземного трубопровода, включающий укладку стального изолированного трубопровода в траншею на слой подготовки, обсыпку его слоем обсыпки с последующей засыпкой грунтом и оформление валика, при этом слой подготовки и обсыпки обрабатывают раствором остатка термического крекинга нефти 50-80% и легкого газойля 20-50% в количестве 6-8% от веса грунта подготовки и обсыпки (см. авт. свид. СССР №93087, F16L 57/00. Бюл. №20 от 30.05.1982 г.).
Недостатком способа является невозможность его использования при наличии подстилающих скальных пород и на пересечении с солончаковыми грунтами и болотами. Кроме этого, вяжущее в количестве 6-8% от веса грунта подготовки и обсыпки не обеспечивает улучшения условий эксплуатации трубопровода с точек зрения предупреждения изоляции трубопровода от механических повреждений, а также защиты от негативного действия окружающей среды и коррозии.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ прокладки полуподземного трубопровода, включающий укладку трубопровода с изоляцией в траншею на слой подготовки, обработанный модификатором, - органическим вяжущим в количестве 3-12% от веса грунта, обсыпку его слоем обсыпки, обработанным органическим вяжущим в количестве 3-12% от веса грунта. Причем в качестве органического вяжущего используют ВМТ (вяжущее магистральных трубопроводов) по ТУ 38.101960-83, нефть и другие органические вяжущие продукты с добавками или без них (см. патент РФ №2205316, опубл. 27.05.2003. Бюл. №15). Кроме того, для обеспечения продольной устойчивости формирование обвалования осуществляют грунтом, содержащим 3-12% органического вяжущего.
Недостатком способа является относительно высокая коррозионная активность обработанных грунтов для подготовки и обсыпки и его низкая эффективность из-за использования дорогостоящих вяжущих средств.
Задачей изобретения является создание способа прокладки газонефтепровода, обеспечивающего снижение коррозионной активности грунтов подготовки и обсыпки и повышение эффективности процессов.
Поставленная задача решается тем, что в способе прокладки газонефтепровода, включающем укладку изолированного газонефтепровода в траншею на слой подготовки, обработанный модификатором, обсыпку его слоем обсыпки, обработанным модификатором, с последующим формированием обвалования, в качестве модификатора используют вторичный продукт реагентного обезвреживания нефтезагрязненных отходов производства и почвогрунтов, содержащий гидроксид и карбонат кальция, в количестве 15-45 масс. % от веса грунта.
В заявленном способе используют продукт реагентного обезвреживания нефтезагрязненных отходов производства и почвогрунтов, представляющий собой порошкообразный капсулированный материал.
Введение в грунты подготовки и обсыпки капсулированного продукта реагентного обезвреживания нефтезагрязненных отходов производства и почвогрунтов, представляющего собой порошкообразный капсулированный материал, содержащий высокомолекулярные углеводороды, гидроксид кальция и минеральные компоненты грунтов, покрытые коркой из карбоната кальция, обеспечивает мелкозернистую структуру массивов грунтов подготовки и обсыпки за счет препятствия капсул агрегации частиц грунта. Наличие в продукте гидроксида и карбоната кальция приводит к снижению кислотности среды, а также к образованию в траншее на границах подготовки и обсыпки известняковой корки, затрудняющей водо- и воздухообменные процессы с внешней средой.
Поскольку в большинстве случаев в щелочной среде коррозия стали уменьшается, то переход среды в нейтральную или слабощелочную зону приводит к уменьшению скорости коррозии. Помимо этого частично растворенный в воде гидроксид кальция выполняет роль неорганического катодного ингибитора коррозии, образуя в местах нарушения изоляции газонефтепровода труднорастворимые осадки карбоната кальция, увеличивающие электросопротивление, замедляющие катодный процесс и затрудняющие доступ кислорода. Так как растворимость гидроксида кальция в воде весьма низкая, действие препарата будет проявляться значительное время.
При уменьшении содержания модификатора в грунте ниже 15 масс. % увеличивается коррозионная способность грунта и не обеспечиваются водонепроницаемость, гидрофобность и коррозионная защита газонефтепровода в случае нарушения целостности изоляции в нижней части газонефтепровода, например, за счет разгерметизации швов между смежными витками изоляции при продольных перемещениях конструкции. Увеличение его содержания выше 45 масс. % практически не оказывает влияния на коррозионные свойства грунта и приводит к увеличению расхода реагента.
Сущность заявляемого изобретения описывается следующим примером.
Продукт реагентного обезвреживания нефтезагрязненных отходов производства и почвогрунтов получают следующим образом.
Вначале получают реагент для обезвреживания нефтеотходов, для чего в смеситель подают негашеную известь в количестве от 80,6 до 91,5 масс. %, нефтеотходы, в частности кубовые остатки первичной переработки нефти при 50-85°C, в количестве от 8,5 до 19,4 масс. %, и тщательно перемешивают.
Затем в смеситель для обезвреживания подают почвогрунты, содержащие 50 масс. % мазута, из расчета 1 кг на 1 кг реагента. Смесь перемешивают с добавлением воды до полного гашения извести и получения однородной массы.
Полученный капсулированный продукт реагентного обезвреживания нефтезагрязненных почвогрунтов удаляют из смесителя, складируют и направляют на обработку грунта для слоев подготовки и обсыпки газонефтепровода в качестве модификатора.
Укладка газонефтепровода осуществляется следующим образом.
В соответствии с СТО Газпром 2-2.1-249-2008 изолированный газонефтепровод укладывают в траншею на слой подготовки, предварительно обработанный модификатором, засыпают слоем обсыпки, обработанным модификатором. Затем траншею засыпают и формируют обвалование.
Обработку грунта подготовки и обсыпки проводят в смесителе путем введения в нее при перемешивании грунта и модификатора из расчета 15-45 масс. % от веса грунта.
С целью определения уровня воздействия на процессы почвенной коррозии предлагаемого способа проводились исследования по определению скорости коррозии по плотности поляризующего тока в лабораторных условиях и по методу потери массы в промысловых условиях. Для исследований использовались образцы труболистовой стали марки 17Г1С-У.
Для проведения лабораторных исследований в качестве электродов использовали образцы труболистовой стали с припаянными проводниками, изолированные с внешней стороны битумным лаком, которые устанавливают в емкость на расстоянии 50-60 мм друг от друга. В емкость загружают грунт, обработанный модификатором. Грунт уплотняют и увлажняют дистиллированной водой до появления на его поверхности непоглощенной влаги. После 24-часовой выдержки проводят исследования в соответствии с РД 153-39.4-091-01.
Исследования в промысловых условиях проводились путем размещения образцов труболистовой стали на глубину около 0,3 м в шурфы с грунтом, обработанным модификатором. Толщина слоя исследуемого грунта вокруг образцов со всех сторон составляла около 0,3 м. Через 4 месяца образцы вытаскивались и после тщательной очистки взвешивались на аналитических весах.
Результаты исследований коррозионных свойств грунтов приведены в таблице.
Результаты исследований показывают, что при использовании в качестве модификатора продуктов реагентного обезвреживания нефтезагрязненных отходов и почвогрунтов коррозионная активность грунтов, контактирующих с металлическими конструкциями, расположенными под землей, существенно снижается. Так, введение модификатора в количестве 15-45 масс. % от веса грунта позволяет снизить скорость коррозии стали в 1,36-1,52 раза по сравнению с прототипом. При этом повышаются и физико-механические свойства грунтов, что позволяет снизить отрицательное воздействие окружающей среды на защитные свойства изоляции. Улучшение свойств грунта, слоев подготовки и обсыпки газонефтепровода за счет использования модификатора приводит к сохранению защитных свойств изоляционных покрытий, снижению коррозии оголенных участков при нарушении целостности изоляции и увеличению срока службы труб. Кроме того, использование вторичных продуктов реагентного обезвреживания нефтезагрязненных отходов производства и почвогрунтов, которые, в свою очередь, требуют захоронения или утилизации, позволяет снизить затраты на приобретение модификатора и повысить эффективность работ по прокладке газонефтепроводов.