В связи с набирающей обороты тенденцией использования неметаллических трубопроводов на нефтяных месторождениях важным вопросом является применимость и эксплуатационный ресурс пластиков, используемых в производстве гибких полимерных армированных трубопроводов (ГПАТ) и их стойкость к таким газам, как СО₂, H₂S, CH₄, входящим в состав транспортируемого флюида.
Сегодня ГПАТ в качестве временных трубопроводов для транспортировки подтоварной воды или нефтесборных трубопроводов с высоким газовым фактором уже применяют такие компании и предприятия, как ПАО «Лукойл», ООО «ИНК», ПАО «НК «Роснефть», ПАО «Газпром нефть».
Серьезная проблема применения ГПАТ — отсутствие нормативно-технической базы, которая регламентировала бы проектирование и строительство трубопроводов из неметаллических материалов. Межотраслевой рабочей группой по инициативе ПАО «Лукойл» был сделан первый шаг по внедрению нового продукта в нефтегазовый сектор. А приказом №1406-ст. от 29 октября 2021 года Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии была утверждена окончательная редакция ГОСТ Р 59834-2021 «Промысловые трубопроводы. Трубы гибкие полимерные армированные и соединительные детали к ним. Общие технические условия».
Специалисты ООО «ИТ-Сервис» в 2021 году выполнили аналогичную задачу и разработали «Единые технические требования к неметаллическим трубам и соединительным деталям» МУ 02.27 для группы компаний ООО «ИНК». В рамках подготовки данного документа были выполнены технические аудиты всех действующих в настоящее время предприятий — производителей ГПАТ и проведены испытания образцов продукции на соответствие ТУ производителя. В ходе исследований стало очевидным, что заложенные в существующих НТД требования недостаточны для того, чтобы гарантировать качество и длительный срок службы ГПАТ. Имеющиеся нормы и методы испытаний не позволяют оценить комплексное воздействие условий эксплуатации на длительную прочность ГПАТ.
Для определения критериев оценки (коэффициентов запаса и прогнозирования сроков эксплуатации) и возможности ранжирования ГПАТ различных конструкций в зависимости от агрессивности транспортируемых сред, компанией «ИТ-Сервис» были выполнены следующие работы:
— эксперименты по оценке проницаемости внутреннего полимерного слоя ГПАТ по отношению к агрессивным газам СО₂, H₂S. Проникая в межтрубное пространство ГПАТ, такие газы могут провоцировать развитие коррозионных процессов в металлическом армирующем корде, а также привести к потере адгезии связных полимерных слоев и декомпрессионному расслаиванию. Разработана и опробована установка для определения проницаемости по ГОСТ Р 53656.2-2009 (хроматографический метод);
— исследование влияния температуры и физически агрессивных сред на механические свойства полимеров. Полимерные материалы склонны к старению, и их прочностные свойства под нагрузкой уменьшаются со временем. Испытания рекомендовано выполнять по методике ГОСТ 12020-2015, с последующей оценкой изменения механических свойств путем испытаний на растяжение по ГОСТ 11262-2017;
— оценка степени кристалличности полимерного материала по методу дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) по ГОСТ Р 56724-2015.
Специалисты «ИТ-Сервис» убедились, что завершающим этапом испытаний, необходимых для аттестации конструкции ГПАТ в соответствии с заданными условиями эксплуатации, должны служить стендовые гидравлические испытания с моделированием транспортируемых сред и условий, таких как закачка в испытательный образец агрессивных сред с последующей выдержкой под давлением; циклическое воздействие внутреннего давления, превышающего рабочее давление; изменение температуры транспортируемой среды и условий эксплуатации (наружное охлаждение).
Испытательный центр ООО «ИТ-Сервис» обладает необходимым уровнем компетенций (все указанные выше методики включены в область аккредитации), а также укомплектован современным оборудованием для выполнения комплексных испытаний и исследований неметаллических материалов для строительства трубопроводов нефти и газа.