Tel: 40 (269) 217 928 [607498]

Tel: +40 (269) 217 928
Fax: +40 (269) 212 716
Fax: +40 (269) 430 110 Universitatea “Lucian Blaga” din Sibiu
Facultatea de Inginerie

1
Adresa : Str. Emil Cioran, nr. 4
Sibiu, 550025, România
e-mail: inginerie @ulbsibiu.ro
http://inginerie .ulbsibiu.ro

REFERAT NR. 1
la disciplina
MENTENANȚA REȚELELOR DE TRANSPORT
ȘI DISTRIBUȚIE GAZE NATURALE

FACTORII Ș I PROCESELE CARE CARACTERIZEAZĂ
INTEGRITATEA CONDUCTEL OR DE TRANSPO RT GAZE ȘI
CERINȚELE TEHNICE Ș I TEHNOLOGICE ALE ACESTORA

STUDENT: [anonimizat] : 18.01.2020
Nume : BĂLUȚĂ
Prenume : ALEXANDRU
Anul II, Grupa IMGN

Tel: +40 (269) 217 928
Fax: +40 (269) 212 716
Fax: +40 (269) 430 110 Universitatea “Lucian Blaga” din Sibiu
Facultatea de Inginerie

2
Adresa : Str. Emil Cioran, nr. 4
Sibiu, 550025, România
e-mail: inginerie @ulbsibiu.ro
http://inginerie .ulbsibiu.ro

Cuprins pag.

1. Factorii ș i procesele c are duc la degradarea progresivă și cedarea în exploatare a
conductelor ………………………. ……………………………………………….. …………………………… …..3
2. Metode de evaluare a integrității ………………………………………… ………………………………. ….3
3. Cerințe tehnice ș i tehnologice ale materialului tubular……………………………………. ……… …4
4. Stabilirea rezistenț ei mecanice admisibile și determinare a grosimii peretelui (Studiu de
caz)…………………………………………………………………………………………………………….. ………. 5
5. Protecția anticorozivă a conductei ………………………………………… …………………. …………….8
6. Caracterizarea și codificare a defectelor de tip lipsă de material………….. …………………… …8
7. Concluzii …………………………………………………………………………….. ………. ………………. ……..9
8. Bibliografie………………………………………………………………………………………………. ………..10
9. Anexe………………………………………………………………………………………………………… ………11

Tel: +40 (269) 217 928
Fax: +40 (269) 212 716
Fax: +40 (269) 430 110 Universitatea “Lucian Blaga” din Sibiu
Facultatea de Inginerie

3
Adresa : Str. Emil Cioran, nr. 4
Sibiu, 550025, România
e-mail: inginerie @ulbsibiu.ro
http://inginerie .ulbsibiu.ro

1. Factorii și procesele care duc la degradarea progresiv ă și cedarea în exploatare a
conductelor
O conduct ă de transport gaze naturale este exploatată în condiții de siguranț ă dacă spațiu l
tubular , prin care este vehiculat fluidul de lucru, este închis și etanș.
Factorii și procesele care duc la degradarea progresivă și cedarea în exploatare a
conductelor sunt următorii :
 agresivitatea gazelor transportate și agresivitatea solului în care s unt amplas ate
conductele ;
 calitatea necorespunz ătoare a oțelurilor din care sunt realizate țevile si a îmbin ărilor
sudate care alc ătuiesc tubulatura conductelo r;
 intervenții programate, accidentale sau ilicite care pot genera defecte de tipul
deform ărilor plastice locale ;
 concepți a constructivă și tehnologiil e de fabricare incorecte ;
 nemenținer ea în limitele prescrise a regimului de operare (presiune, temperatur ă,
calitate gaze transportate , etc) și/ sau suprasolicit ările accidentale (alunec ări de teren,
solicit ări seismice, suprapresiune, etc) .

2. Metode de evaluare a integrit ății
Pentru verificarea st ării tehnice a conductelor și depistarea anomaliilor produse prin
acțiunea factorilor anterior menționați se folosesc următoarele metode :
 metoda inspect ării „in-line” – const ă în verificarea st ării tehnice a tubulaturii
conductelor și depistarea anomaliilor prin examinarea conductei cu ajutorul
echipamentelor de tip PIG (Pipeline Inspection Gauge ) inteligent ;
 metoda probei de presiune – const ă în verificarea rezistenței mecanice și a etanșeit ății
tubulaturii conductelor prin efectuarea periodic ă a unor probe de presiune, la anumite
niveluri ale presiunii de prob ă;
 metoda evalu ării directe – este utilizat ă doar pentru evaluare a pericolelor generate de
defectele de coroziune ale materialului tubular și se împarte în :
– evaluarea direct ă a coroziunii exterioare (ECDA) ;

Tel: +40 (269) 217 928
Fax: +40 (269) 212 716
Fax: +40 (269) 430 110 Universitatea “Lucian Blaga” din Sibiu
Facultatea de Inginerie

4
Adresa : Str. Emil Cioran, nr. 4
Sibiu, 550025, România
e-mail: inginerie @ulbsibiu.ro
http://inginerie .ulbsibiu.ro

– evaluarea direct ă a coroziunii interioare , numai pentru gaze corozive (ICDA) ;
– evaluarea direct ă a coroziunii fisurant e sub tensiune (SCCDA) .
Stabilirea planuri lor de examinare direct ă a stării tehnice a tubulaturii conductelor necesită
parcurgerea pentru fiecare tip de coroziune a patru pași:
 preevaluarea – pentru care se folosesc informațiile din documentația tehnic ă a
conductelor și datele furnizate de rapoartele patrulelor terestre ;
 evaluarea indirectă – pentru care se folosesc două tehnologii de inspecție a st ării
izolației: CIPS (Close Interval Potential Surveys ) și DCVG ( Direct Current Voltage
Gradient );
 evaluarea directă – constă în efectuarea excavațiilor , m ăsurarea defectelor ,
determinarea capacitații portante reziduale a materialului tubular , etc;
 postevaluare a – constă în determinare a duratei de viaț ă rămasă a materialului tubular .

3. Cerințe tehnice ș i tehnologice ale materialului tubular
Principalele cerinț e tehnice și tehnologice aferente materialelor, semifabricatelor și
componentelor utilizate la realizarea conductelor de transport gaze naturale sunt :
 cerințe privind tehnologiile de fabricare și probare a materialului tubular – țevile care
se utilizează la realizarea tubulaturii conductelor pot fi țevi din oțel la minate la cald,
fără sudură, sau țevi din oțel sudate longitudinal sau elic oidal ;
 cerințe tehnice privind compoziția chimic ă și caracteristicile de rezistenț ă mecanic ă –
semifabricatele de tip platbandă destinate fabricării țevilor sudate longitudinal sau
elicoidal se realizează din oțeluri cu structură ferit o-perlitică, tipică oțelurilor nealiate
sau slab aliate hipoeutectice , prin procedee de laminare obișnuite (laminare
normalizată), iar granulația fină a acestora este asigurat ă prin microaliere cu Ti, V, Nb,
etc și conducerea corectă a operațiilor de lamin are;
 cerințe privind caracteristicile de tenacitate – țevile pentru conducte trebuie să aibă
tenacitatea garantată prin respectarea condiției KV > CV, KV fiind energia de rupere
determinată prin încercarea la încovoiere prin șoc, la o tem peratură de testare (de
regulă 0 °C), ca medie a rezultatelor testării a trei epruvete normale, iar CV este
valoarea minimă a tenacității, stabilită în funcție de dimensiunile caracteristice ale

Tel: +40 (269) 217 928
Fax: +40 (269) 212 716
Fax: +40 (269) 430 110 Universitatea “Lucian Blaga” din Sibiu
Facultatea de Inginerie

5
Adresa : Str. Emil Cioran, nr. 4
Sibiu, 550025, România
e-mail: inginerie @ulbsibiu.ro
http://inginerie .ulbsibiu.ro

țevilor (De și sn), de nivelul tensiunilor circumferențiale σθ generate în peretele țevilor
prin acțiunea presiunii gazelor transportate și de gradul de rezistență al oțelului din
care sunt fabricate țevile ;
 cerințe privind asigurarea sudabilit ății și comport ării la sudare – sudabilitatea
oțelurilor este satisfăcăto are dacă concentrația carbonului nu este mărită excesiv și
dacă se aleg convenabil procedeul și regimul de sudare. De regulă concentrația
carbonului la aceste oțeluri nu depășește 0,30…0,31 %, pentru obținerea gradelor
superioare de rezistență folosindu -se niște rețete de elaborare cu concentrații ale
manganului superioare celor tipice oțelurilor carbon (nealiate), motiv pentru care
oțelurile de aces t tip sunt denumite oțeluri C -Mn;
 cerințe privind dimensiunile caracteristice (diametrul exterior De, grosi mea nominală
de perete sn) și abaterile admisibile ale acestora .

4. Stabilirea rezistenț ei mecanice admisibile (σa) și determinare a grosimii peretelui (s)
(Studiu de caz)
Să se determine grosimea peretelui țevilor unei conducte de transport gaze naturale uscate
realizat ă din oțel X42 API Spec.5L de tip SAWH, av ând diametrul nominal DN 20", necesar ă
pentru a transporta un debit de Q = 2.500 mii m3/zi la o presiune maxim ă admis ibilă de
operare MOAP = 45 bar, amplasat ă într-o zon ă având clasa de locație 2.

Fig. 4.1. Schema de stabilire a grosimii țevilor conductelor de transport al gazelor naturale

Tel: +40 (269) 217 928
Fax: +40 (269) 212 716
Fax: +40 (269) 430 110 Universitatea “Lucian Blaga” din Sibiu
Facultatea de Inginerie

6
Adresa : Str. Emil Cioran, nr. 4
Sibiu, 550025, România
e-mail: inginerie @ulbsibiu.ro
http://inginerie .ulbsibiu.ro

Tabelul 4.1. Valorile coeficienților F b, Ft ,cs, și φ utilizați la calculul rezistențelor admisibile
Tipul constructiv al țevii Valoarea coeficientului φ
S; HWF; SAWL; SAWH; COWL; COWH 1,00
EW; BW; SAW fără completare la rădăcină 0,80
Clasa de
locație 1 2 3 4
cs 1,39 1,67 2,00 2.50
Fb 0,72 0,60 0,50 0,40
Ft 1 pentru T < 120 °C
Tabelul 4.2. Toleranțe negati ve pentru grosimea peretelui conform SREN ISO 3183:2013
Grosimea peretelui s i [mm] a2 [mm]
si ≤ 5 0,5
5 < s i ≤ 10 0,1·s i
10 < s i ≤ 20 0,05·s i
20 ≤ s i 1
Tabelul 4.3. Grosimile minime de perete pentru conductele industriale îngropate
Diametrul exterior
De [mm] Grosime a minimă
smin [mm] Diametrul exterior
De [mm] Grosime a minimă
smin [mm]
De ≤ 114,3 3,2 273,0 < D e ≤ 355,6 5,6
114,3 < D e ≤ 168,3 4,0 355,6 < D e ≤ 610,0 6,3
168,3 < D e ≤ 219,1 4,5 610,0 < D e 0,01·De
219,1 < D e ≤ 273,0 5,0 – –
Folosind tabel ele 4.1, 4.2 și 4.3 se determină valorile următorilor parametri :
– tensiunea admisibilă a țevii, 𝜎𝑎=𝑅𝑡0,5𝐹𝑏𝐹𝑡𝜑=290 ·0,6·1·1=174 [𝑀𝑃𝑎 ];
– grosimea de perete teoretică , 𝑠𝑖=𝑃𝑐 𝐷𝑒
2 𝐹𝑏𝐹𝑡𝑅𝑡 0,5 +𝑃𝑐=𝑃𝑐 𝐷𝑒
2 𝜎𝑎 + 𝑃𝑐=4,5·508
2·174 + 4,5=6,49 [𝑚𝑚 ];
– adaosul la grosimea de perete , 𝑎 = 𝑎1+𝑎2=1+0,65=1,65 [𝑚𝑚 ];
– grosimea finală, 𝑠=𝑠𝑖𝑐+𝛿𝑠=(𝑠𝑖+𝑎)+𝛿𝑠 = (6,49+1,65)+0,36=8,5 [𝑚𝑚 ];
– tensiunile normale circumferențiale (inelare), 𝜎=𝑃𝑐𝐷𝑒
2𝑠=4,5·508
2·8,5=134 ,47 [𝑀𝑃𝑎 ];
– tensiunile normale longitudinale (axiale), 𝜎𝑥=0,5𝜎=0,5·134 ,47=67,235 [𝑀𝑃𝑎 ];
– tensiunile tangențiale, 𝜏=−𝑃𝑐=−4,5 [𝑀𝑃𝑎 ];
– tensiunea echivalentă, 𝜎𝑒𝑐ℎ=√𝜎𝜃2+𝜎𝑥2−𝜎𝜃𝜎𝑥+3𝜏2=116 ,71 [𝑀𝑃𝑎 ].

Tel: +40 (269) 217 928
Fax: +40 (269) 212 716
Fax: +40 (269) 430 110 Universitatea “Lucian Blaga” din Sibiu
Facultatea de Inginerie

7
Adresa : Str. Emil Cioran, nr. 4
Sibiu, 550025, România
e-mail: inginerie @ulbsibiu.ro
http://inginerie .ulbsibiu.ro

DATE INTRARE
Pc, [MPa] 4,5 8 8 8
Oțel X42 L245NE L245NE L245NE
De, [mm] 508 813 813 813
Rt0,5 [MPa] 290 245 245 245
Fb cl 1a locație – 0,8 0,8 0,8
Fb cl 1b locație – 0,72 0,72 0,72
Fb cl 2 locație 0,6 0,6 0,6 0,6
Fb cl 3 locație – 0,5 0,5 0,5
Fb cl 4 locație – 0,4 0,4 0,4
φ – coeficient de calitate îmbinare
sudată 1 1 1 1
a1, [mm] 1 0 0 0
a2 – abaterea negativă , [mm] 0,65

smin – grosimea minimă , [mm] 6,3

DIMENSIONARE

Dimensionare cl 1a
locație cl 2
locație cl 3
locație cl 4
locație
Fb factor proiectare 0,6
si – grosime de perete teoretică ,
[mm] 6,49
δs – adaos de rotunjire 0,36
sn standard, [mm] 8,5

VERIFICAREA REZISTENȚEI
MECANICE

Verificarea rezistenței mecanice a
COTG cl 1a
locație cl 2
locație cl 3
locație cl 4
locație
σθ (σ1), [MPa] 134,47
σx (σ2), [MPa] 67,235
σ3 = -P, [MPa] -4,5
σech, [MPa] 116,71
σa, [MPa] 174
σech ≤ σ a îndeplinit

Tel: +40 (269) 217 928
Fax: +40 (269) 212 716
Fax: +40 (269) 430 110 Universitatea “Lucian Blaga” din Sibiu
Facultatea de Inginerie

8
Adresa : Str. Emil Cioran, nr. 4
Sibiu, 550025, România
e-mail: inginerie @ulbsibiu.ro
http://inginerie .ulbsibiu.ro

5. Protecția anticoroziv ă a conductei
Protecția anticoroziv ă a conductei va fi pasivă și se va realiza prin acoperirea cu materiale
termocontractabile . Conform SR 7335/3 -97, sistemului AC, aceste acoperiri sunt compuse din
trei componente: adeziv, material de izolare din material termocontractabil (folie, band ă, tub),
izolator exterior (opțional). Sunt învelișuri realizate pe baz ă de materiale polime rice reticulate,
care la încălzire direct ă se contract ă, asigur ând astf el str ângerea și aderența pe țevile pe care
sunt aplicate. Termocontrac ția este un proces în care materialele polime rice trec din starea
nereticular ă, caracterizat ă prin lanțuri moleculare libere, nelegate, în starea reticulat ă, cu
legături tridimensionale ale lanțurilor macromoleculare. Starea reticulat ă se obține prin
metode chimice sau radiochimi ce, cele mai utilizate materiale termocontractabile fiind : PVC,
etilenpropilena și, mai ales, polietilena de înaltă densitate reticulat ă prin iradiere. Izolația tip
N const ă în aplicarea unei singure înfășurări suprapuse, iar izolația tip R, const ă în două
înfășurări elicoidale dispuse în cruce.
6. Caracterizarea și codificarea defectelor de tip lipsă de material
Cele ma i frecvente defecte de tip lipsă de material ca re pot afecta integritatea unei
conduct e destinată transportul ui gazelor naturale , sunt defectele locale sau generalizate
produse prin coroziune exterioară .
Aceste defecte au configurația corespunz ătoare unor scobituri, pl ăgi sau caverne , fiind
caracterizate prin trei dimensiuni: ad âncimea maxim ă (d), extinderea în direcția axei
longitudinale a țevii (lungimea, L), și extinderea în direcția circumferențial ă (lățimea , C).
Modul de definire a dimensiunilor d, L ș i C pentru defectele de tip ciupitur ă (pitting) și
coroziune circumferențială , este redat în fig. 6.1 .
Imper fecțiunile și defectele de tip lips ă de material ap ărute pe suprafa ța exterioar ă a
tubulaturii conductelor pot fi eviden țiate at ât prin inspec țiile cu echipamente de tip PIG
inteligent , cât și prin inspec țiile periodice efectuate pentru stabilirea st ării protec ției catodice
și depistarea defectelor de izola ție.
Defectul nr. 2 din anexa 1 este un defect de tip lipsă de material, produs prin coroziune
exterioară pe materialul tubular , fără a afecta etanșeitatea conductei . Acesta este compus din
două defecte : unul de tip coroziune locală ( având extinderea axial ă L diferită față de

Tel: +40 (269) 217 928
Fax: +40 (269) 212 716
Fax: +40 (269) 430 110 Universitatea “Lucian Blaga” din Sibiu
Facultatea de Inginerie

9
Adresa : Str. Emil Cioran, nr. 4
Sibiu, 550025, România
e-mail: inginerie @ulbsibiu.ro
http://inginerie .ulbsibiu.ro

extinderea circumferențial ă C și mai mare dec ât triplul grosimii nominale a peretelui, dar care
nu se extinde p e o suprafaț ă semnificativ ă), iar celălalt de tip ciupitură ( având extinderea
axial ă L de același ordin de m ărime ca și extinderea circumferențial ă C, dar mai mică decât
triplul grosimii nominale a peretelui ).

a.
b.
Fig. 6 .1. Caracteristicile dimensionale ale defectelor de tip lips ă de material :
a – ciupitur ă (pitting) ; b – coroziune circumferențială .
Defectul nr. 2 din anexa 1 are următoarele coduri alfanumeric e:
 A.1.a – ZS.TC – ET (pentru defectul tip coroziune locală) ;
 A.1.a – CP.TC – ET (pentru defectul tip ciupitură) .

Tel: +40 (269) 217 928
Fax: +40 (269) 212 716
Fax: +40 (269) 430 110 Universitatea “Lucian Blaga” din Sibiu
Facultatea de Inginerie

10
Adresa : Str. Emil Cioran, nr. 4
Sibiu, 550025, România
e-mail: inginerie @ulbsibiu.ro
http://inginerie .ulbsibiu.ro

7. Concluzii
Verificarea determinării corecte a valorilor grosimii de perete s și a rezistenței mecanice
admisibile σa aferente conductei se face utilizând următoarele relații :
𝜎𝑒𝑐ℎ≤0,9𝑅𝑡0,5 → 116 ,71≤261 [𝑀𝑃𝑎 ];
s ≥ smin → 8,5 ≥ 6,3 [mm].
Ambele relații sunt îndeplinite ceea ce înseamnă că determinarea grosimii de perete s și a
rezistenței mecanice admisibile σa s-a realizat în mod corect.
8. Bibliografie
Lața, I.: Mentenanța rețelelor de transport și ditribuție gaze naturale , Suport de curs ,
2019 .