СОБЫТИЯ

В Тюмени разработали технологию, продлевающую жизнь месторождений

Участники стратегического проекта Тюменского индустриального университета «Повышение эффективности освоения Арктической зоны РФ» разработали технологию, позволяющую интенсифицировать добычу низконапорного газа сеноманского продуктивного ...

Делегации компаний Роснефть, Газпром-нефть, ЛУКОЙЛ, НОВАТЭК, РуссНефть встретятся с нефтесервисными подрядчиками

17 октября в отеле InterContinental (Москва, улица Тверская, 22) состоится двенадцатая ежегодная конференция «Нефтегазовый сервис в России» (Нефтегазсервис-2017).Основная задача конференции – формирование и укрепление прямых связей ...

Рост выхода светлых продуктов на НПЗ до 80% даст экономике дополнительно 800 млрд рубле

Увеличение выхода светлых продуктов на российских НПЗ с 64% до 80% даст дополнительно экономике 800 млрд рублей. Такое мнение высказал глава департамента налоговой и таможенной политики Минфина РФ Алексей Сазанов, выступая на Российской ...

17 октября в отеле InterContinental состоится круглый стол «Современные инструменты продвижения нефтесервисных услуг»

17 октября в отеле InterContinental (Москва, улица Тверская, 22) состоится двенадцатая ежегодная конференция «Нефтегазовый сервис в России» (Нефтегазсервис-2017).Основная задача конференции – формирование и укрепление прямых связей ...

В России введут штраф за нарушение сроков геологоразведки

Штрафные санкции за нарушение сроков геологоразведочных работ введет Минприроды России. Соответствующий законопроект - поправки в ст. 43 закона Российской Федерации «О недрах» - внесен в правительство РФ. Ведомство рассчитывает, что ...

Анализ основных причин аварий, произошедших на магистральных газопроводах

 

 

Анализ основных причин аварий, произошедших на магистральных газопроводах

 

С.В. САВОНИН, А.В. МОСКАЛЕНКО, А.В. ТЮНДЕР, ООО «Городской центр экспертиз», г. Санкт­Петербург

С.Е. КНЯЗЕВ, З.А. АРСЕНТЬЕВА, ООО «ГЦЭ­Энерго», г. Санкт­Петербург

 

Одной из важнейших проблем трубопроводного транспорта является сохранение работоспособного состояния линейной части промысловых и магистральных трубопроводов. Многочисленные обследования показывают, что подземные газопроводы, работающие при нормальных режимах, находятся в удовлетворительном состоянии в течение нескольких десятков лет. Этому способствует то большое внимание, которое уделяется систематическому контролю состояния подземных и надземных газопроводов и своевременная ликвидация появляющихся дефектов.

 

Известно, что основная часть газотранспортной системы России была построена в 70­80 годы прошлого века. К настоящему времени износ основных фондов составляет по линейной части магистральных газопроводов более половины, а точнее – 57,2%.

Большая часть магистральных газопроводов имеет подземную конструктивную схему прокладки. На подземные трубопроводы воздействуют коррозионно­активные грунты. Под воздействием коррозионного износа металла уменьшается толщина стенки труб, что в свою очередь может привести к возникновению аварийных ситуаций на МГ.

Безопасность объектов трубопроводного транспорта должна быть максимально высокой для обеспечения надежных бесперебойных поставок углеводородного сырья, а угроза возникновения аварий – минимизирована.

Как правило, большинство дефектов на газопроводах появляются в результате коррозионных и механических повреждений, определение места и характера которых связаны с рядом трудностей и большими материальными затратами. Совершенно очевидно, что вскрытие газопровода для его непосредственного визуального обследования экономически неоправданно. К тому же обследовать можно только внешнюю поверхность объекта. Поэтому в течение последних лет в нашей стране и за рубежом усилия специализированных научно­исследовательских и проектных организаций направлены на решение проблемы определения состояния подземных и надземных промысловых, магистральных нефтепродуктопроводов без их вскрытия.
Эта проблема связана с большими техническими трудностями, однако при использовании современных методов и средств измерительной техники она успешно решается.

Основные сценарии возможных аварий на газопроводах связаны с разрывом труб на полное сечение и истечением газа в атмосферу в критическом режиме (со скоростью звука) из двух концов газопровода (вверх и вниз по потоку). Протяженность разрыва и вероятность загорания газа имеют определенную связь как с технологическими параметрами трубопровода (его энергетическим потенциалом), так и с характеристиками грунта (плотность, наличие каменистых включений). Для трубопроводов большого диаметра (1200 ... 1400 мм) характерны протяженные разрывы (50 ... 70 м и более) и высокая вероятность загорания газа (0,6 ... 0,7).

Горение газа может протекать в двух основных режимах. Первый из них предстает, как правило, в виде двух независимых (слабо взаимодействующих) настильных струй пламени с ориентацией, близкой к оси газопровода. Это характерно, в основном, для трубопроводов большого диаметра (режим «струйного» пламени). Ко второму следует отнести результирующий (по расходу газа) столб огня с близкой к вертикальной ориентацией (горение «в котловане»). Данный режим горения газа более характерен для трубопроводов относительно малого диаметра.

Количество природного газа, способного участвовать в аварии, зависит от диаметра газопровода, рабочего давления, места разрыва, времени идентификации разрыва, особенностей расстановки и надежности срабатывания линейной арматуры. Согласно статистике, средние потери газа на одну аварию варьируются
в диапазоне от двух с половиной до трех миллионов кубометров.  

Для анализа причин и прогнозирования на ближайшую перспективу ожидаемой интенсивности аварий были использованы данные и обобщения, публикуемые в официальных источниках, в том числе в ежегодных отчетах Ростехнадзора. Результаты анализа сведений, содержащихся в ежегодных отчетах о деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (http://www.gosnadzor.ru/public/annual_reports/) приведены ниже.

В том числе, с разбивкой по различным диаметрам:

Анализ статистических данных показал, что интенсивность аварий на магистральных трубопроводах имеет выраженный региональный характер, т.е. определяется не только общими показателями научно­технического прогресса в отрасли, но и целым рядом локальных факторов климатического, инженерно­геологического и геодинамического характера, особенностями сооружения и эксплуатации конкретного участка, развитостью промышленной и транспортной инфраструктуры, общей хозяйственной активностью в регионе.

 

Основную опасность аварийной разгерметизации газопроводов представляют:

- участки газопроводов после компрессорных станций (до 5 км) – вследствие нестационарных динамических нагрузок;

- участки газопроводов на узлах подключения;

- участки подводных переходов;

- участки, проходящие вблизи населенных пунктов и районов с высоким уровнем антропогенной активности (районы строительств, пересечения с автомобильными и железными дорогами).

 

Важно отметить, что после 1990 года на газопроводах России не было аварий типа лавинного разрушения. Это явилось результатом повышения уровня технических требований к трубам и сварным соединениям. Кроме того, улучшилось качество проектных работ, вырос уровень технического обслуживания газопроводов.

Имеющиеся статистические данные свидетельствуют о том, что соблюдение установленных нормативных расстояний при укладке в одном коридоре различных веток магистральных газопроводов является мерой, достаточной для предотвращения вариантов цепного развития аварий (т.е. происходящих по принципу «домино»).

Проявление аварийности на магистральных газопроводах, представляющих протяженные линейные сооружения, носят ярко выраженный территориальный характер. Региональное проявление аварийности связано с различием в разных регионах инженерно­геологических особенностей трасс, состоянием сети дорог, общим уровнем промышленного и сельскохозяйственного развития и проч.

Проведенный анализ показал, что скорость коррозии севернее 60 параллели в естественных почвенных условиях вследствие относительно низких температур в 15­20 раз выше, например, чем в районах Средней Азии. Вследствие влияния климатических факторов в совокупности с региональными характеристиками коррозионной активности грунтов интенсивность отказов в северной зоне в 1,4 раза, а в южной – в 16 раз превышает значение λср для средней полосы.

Особое значение имеют показатели региональной сельскохозяйственной и промышленной активности, влияющей на механическую и коррозионную повреждаемость магистральных трубопроводов. Региональный характер проявления аварийности, помимо общих технологических причин и антропогенного влияния, определяется сложными геодинамическими процессами в верхнем слое земной коры.

Анализ показал существенные различия (до 40 раз) в интенсивностях аварий в разных областях Российской Федерации. Это необходимо учитывать при анализе риска путем соответствующей коррекции λср по данным аварийности конкретного региона (области) или предприятия. В ряде районов, помимо этого, необходимо производить более детальные уточнения с учетом конкретной местной специфики трассы трубопровода. Из­за отсутствия инженерных методик такие уточнения рекомендуется выполнять введением специального коэффициента, определяемого методом экспертных оценок.

Основными причинами отказов в рассматриваемом случае являются плановые и глубинные деформации русла рек в створе перехода, размывы берегов, механические повреждения судовыми якорями, волокушами, льдом, потеря устойчивости трубопровода, коррозия и брак труб, а также дефекты строительно­монтажных работ.

Аварии в русловой части чаще всего происходят в период весеннего паводка. Благодаря созданной в ОАО «Газпром» системе периодического контроля и профилактического ремонта, аварии на этой части переходов сейчас довольно редки. По оценкам специалистов интенсивность аварий в русловой части переходов примерно в 5­7 раз выше аналогичного показателя для смежных «сухопутных» участков.

В пойменной части подводных переходов разрывы трубопроводов возникают в основном в зимнее время. Это объясняется тем, что из­за нарушения изоляционного покрытия отдельных участков газопроводов на них может возникнуть коррозия, связанная с повышенной увлажненностью почв и интенсивными геохимическими процессами. Ослабленные
коррозией участки труб могут быть легко разрушены под воздействием интенсивных сжимающих нагрузок со стороны обводненных грунтов при их промерзании.

Следует выделить основные проблемы, решение которых позволит в некоторой степени уменьшить аварийность объектов газового профиля.

Во­первых, основной упор делается на противодействие видимым (актуальным на сегодня) опасностям в ущерб деятельности по профилактике опасностей на стадии проектирования и ранних стадиях жизненного цикла объекта.

Во­вторых, происходит многократное повторение однотипных чрезвычайных ситуаций по причине отсутствия механизмов учета опыта расследования инцидентов, отказов и аварий в профилактике ЧС на стадиях проектирования, строительства, реконструкции и эксплуатации объекта.

Кроме того, можно отметить недостаточную эффективность действующих служб мониторинга. Службы отслеживания фактической обстановки на предприятиях, как правило, ограничиваются фиксацией «физических» явлений и процессов. Они не встроены в системы, обеспечивающие синтез и анализ наблюдений, принятие управленческих решений
и корректировку собственной деятельности.


Категория статьи: Наука и образование

К содержанию журнала
«Нефть и Газ Сибири» №3(28) 2017 г.
Справочник отраслевых организаций
Яндекс.Метрика