Это обусловлено тем, что надземные и подземные участки входа и выхода газопровода из земли, проложенные в футляре, подвержены негативным воздействиям: грунтов (пучинистость, просадка и т.д.), грунтовых вод, резким температурным перепадам, атмосферным воздействиям (дождь, снег, лед и т.д.) и деформациям.

1. Анализ требований документации в области стандартизации и технического регулирования и нормативно-технических и правовых документов в области промышленной безопасности

Анализ документации по состоянию на 2008 год показал, что требования к участкам выхода газопровода из земли регламентированы только в СНиП 42-01-2002 «Газораспределительные системы» и СП 42-102-2003 «Проектирование и строительство газопроводов из металлических труб», причем требования СНиП 42-01-2002 заключаются в обязательной установке футляра, а в СП 42-102-2003 приведены конкретные конструкции с частичным нарушением требований промышленной безопасности в части расположения неразъемного соединения полиэтилен-сталь. Анализ зарубежных нормативных документов показывает, что в Европе в большинстве случаев предусматриваются подземные вводы газопровода в здание. Это объясняется более мягкими климатическими и гидрогеологическими условиями эксплуатации. При устройстве надземных вводов также как и в России в большинстве случаев практикуется прокладка газопровода в футляре.

2. Анализ данных предоставленных ГРО

С целью выявления проблем, возникающих при эксплуатации выходов газопроводов из земли, техническим заданием на выполнение работы было предусмотрено проведение опроса ряда ГРО. В основном, в ответах ГРО отмечаются следующие проблемы: необходимость периодического ремонта битумной заделки зазора между торцом футляра и трубой газопровода; нарушение заделки зазора между футляром и газопроводом от воздействия температурных перепадов и осадков (дождь, снег, лед); просадка труб газопровода и футляров в процессе эксплуатации в результате недостаточного уплотнения грунта основания под вертикальным участком газопровода и торца футляра или вызванных деформациями горизонтального участка газопровода; коррозионные повреждения труб газопроводов и футляров, которые возникают из-за: а) попадания атмосферных осадков в зазор между газопроводом и футляром; б) отсутствия контроля при обходе газопровода за состоянием материала заделки зазора между футляром и газопроводом.

Основным предложением большинства ГРО было устройство выхода газопровода из земли без футляра. Также ряд ГРО предлагают не предусматривать устройство контрольного отверстия в зоне устойчивого снежного покрова, использовать разрезные конструкции футляров из полимерных материалов.

3. Экспериментальные исследования конструкций устройств выхода газопровода из земли

Для проведения экспериментальных исследований конструкций специалистами ОАО «Гипрониигаз» была разработана и согласована с ОАО «Газпромрегионгаз» программа и методика, предусматривающая:

• разработку проекта и строительство натурного стенда на территории НПЦ ОАО «Гипрониигаз» для проведения испытаний конструкций в условиях максимально приближенных к реальным условиям эксплуатации;
• проведение испытаний с воспроизведением сочетаний критических нагрузок (температурные воздействия от минус 40 до 60°С, имитация воздействия сил от морозного пучения грунта, механические воздействия в горизонтальном и вертикальном направлении, воздействие влаги и ультрафиолетовой радиации, имитация воздействия от удара автотранспортом при парковке автомобиля со скоростью от 5 до 10 км/ч);
• расчет технико-экономических показателей усовершенствованных конструкций устройства выхода газопровода из земли.

Результатом исследований, нашедшим отражение в нормативно-технических документах, явились п. 15.6 технического регламента «О безопасности сетей газораспределения и газопотребления» и п. 5.1.5 СП 62.13330.2011 «Газораспределительные системы. Актуализированная редакция СНиП 42-01-2002», предусматривающие возможность использования конструкций выхода газопровода из земли без футляра.

Наиболее перспективной является конструкция без футляра с использованием полимерного покрытия из стекловолокна и специальных смол повышенной прочности. Специалистами ОАО «Гипрониигаз» освоена технология базового нанесения покрытия, разработаны технические условия и эксплуатационные документы, планируется массовое производство таких конструкций на базе НПЦ ОАО «Гипрониигаз».

В результате теоретических и экспериментальных исследований был разработан СТО ОАО «Газпром газораспределение» «Устройство выхода газопровода из земли». Документ включает в себя общие требования к конструкциям и конкретные технические решения.

Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору РФ, рассмотрев окончательную редакцию СТО ОАО «Газпром газораспределение» «Устройство выхода газопровода из земли», установила его соответствие требованиям промышленной безопасности (Письмо №08-05-05/30 от 13.01.2010).

А.В. Бирюков, Г.И. Зубаилов,
Ю.Н. Вольнов, А.В. Кузнецов