сериал онлайн Секс, Комната, Кухня, Ванная

Причины возникновения аварийных ситуаций на магистральных нефтепроводах

Панарин В.М., Горюнкова А.А., Ивановская Е.Н.
Тульский государственный университет,
Россия, г. Тула


По оценкам специалистов МЧС России, аварийность на трубопроводах с каждым годом возрастает и в ХХI век эти системы жизнеобеспечения вошли изношенными на 50-70 %. Утечки из трубопроводов приносят стране огромный экономический и экологический ущерб. Согласно Государственному докладу «О состоянии промышленной безопасности опасных производственных объектов, рационального использования и охраны недр РФ в 2006 г.» основными причинами аварий на магистральных трубопроводах в течение 2001 – 2006 гг. стали: 1. внешние воздействия – 34,3 %, (их общего количества); 2. брак при строительстве – 23,2 %; 3. наружная коррозия – 22,5 %; 4. брак при изготовлении труб и оборудования на заводах – 14,1 %; 5. ошибочные действия персонала – 3 %.

Основная причина аварий на внутрипромысловых трубопроводах – разрывы труб, вызванные внутренней коррозией. Износ внутрипромысловых трубопроводов достигает 80 %, поэтому частота их разрывов на два порядка выше, чем на магистральных, и составляет 1,5 – 2,0 разрыва на 1 км.

В настоящее время внутритрубное обследование проведено в отношении магистральных нефтепроводов, а также 65 тыс. км газопроводов из 153 тыс. км общей протяженности. При этом ремонтируется около 1,5 % опасных дефектов от общего количества обнаруженных дефектов. По данным АК «Транснефть» плотность распределения дефектов коррозии составляет 14,6 деф./км. Скорость коррозии на значительной части – 0,2 – 0,5 мм/год, но имеет место и значительно большая скорость - от 0,8 до 1,16 мм/год.

Негативное влияние трубопроводного транспорта на окружающую природную среду достаточно велико и многообразно. Наиболее существенный ущерб окружающей среде причиняется авариями на продуктопроводах. Особую опасность загрязнения окружающей природной среды представляют места пересечения трубопроводов с водными объектами. При прокладке и реконструкции трубопроводов изменяются инженерно- геологические условия, усиливаются термокарстовые процессы, образуются просадки и провалы, активизируются процессы заболачивания. В результате уничтожения естественных мест обитания и нарушения путей миграций уменьшается численность и видовой состав животного мира.

Ежегодно в России из-за физического износа и коррозии трубопроводов вытекает от 10 до 15 млн. тонн нефти из добываемых 305 млн тонн. Только от прямых потерь нефти экономический ущерб достигает в год $270 млн.

Считается, что причины аварийности - в низком качестве трубопроводов. Однако есть основания считать, что без влияния геологических особенностей в зоне аварии здесь не обходится. Дело в том, что бывает так, что аварии повторяются в одних и тех же местах.

Выявить факторы, способствующие возникновению аварийных ситуаций на трубопроводах, позволило использование нового геофизического метода - спектрально-сейсморазведочного профилирования (ССП). Спектральная сейсморазведка использует тот факт, что по акустическим свойствам земная толща представляет собой не совокупность отражающих границ, а совокупность колебательных систем. Именно этот подход и является кардинальным отличием спектральной сейсморазведки от традиционной. С помощью метода ССП оказалось возможным картирование зон тектонических нарушений и изучение их свойств.

В результате использования ССП оказалось, что породный столб, находящийся непосредственно над тектоническим нарушением, характеризуется крайне высокой нарушенностью. Будучи в нарушенном, повышенно трещиноватом состоянии, этот породный столб имеет повышенную податливость. То есть, инженерные сооружения, опирающиеся в этих зонах на грунт, будут проваливаться. Ну, а длинномерные объекты (трубопроводы), пересекающие зоны тектонических нарушений, будут в этих зонах прогибаться и провисать.

В зонах тектонических нарушений имеют место пульсации горных пород. Эти пульсации имеют планетарное происхождение и амплитуда их достигает 10 см. Наличие пульсации грунта приводит к тому, что длинномерный объект, который пересекает зону тектонического нарушения, опирается одновременно как на неподвижный, так и на пульсирующий грунт. В результате, он находится под постоянным знакопеременным насилием, что обязательно приведет к развитию сначала микро, а затем и макротрещин. Трубопроводы покрывают тысячи километров, и избежать пересечения ими зон тектонических нарушений невозможно.

Можно констатировать, что действует скрытый механизм влияния геологической ситуации на надежность работы трубопроводного транспорта. Конечно, факт приуроченности аварий на магистральных трубопроводах к тектоническим разломам объясняется не только действием современных движений земной коры. Дело в том, что тектонические разломы представляют собой ослабленные, раздробленные участки земной коры, имеющие глубину и ширину. На этих участках следует, очевидно, ожидать и максимальные деформации грунта, являющиеся следствием влияния современных движений земной коры, а также климатических (протаивание, промерзание, переувлажнение) и технологических (оттаивание мерзлого грунта вокруг нагретой трубы) факторов. Кроме того, на тектонических разломах через трещины и поры может происходить проникновение воды вглубь пород, увеличивая взаимную подвижность тектонических блоков. При этом в опасных сечениях трубопровода возникают дополнительные напряжения, которые могут исчерпать запас прочности трубопровода и вызвать его разрушение.

Список литературы

1. Государственный доклад «О состоянии промышленной безопасности опасных производственных объектов, рационального использования и охраны недр РФ в 2006 г.»

2. Сашурин А.Д. "Современная геодинамика и техногенные катастрофы." Сб. докладов международной конференции "Геомеханика в горном деле - 2002" Екатеринбург, Игд УрО РАН 19-21 ноября 2002 г, http://igd.uran.ru/geomech/ , обновление 23.02.2003.

3. http://www.newgeophys.spb.ru/ru/article/neftegaz/ 


Назад к списку