Подземные магистральные газопроводы
Газопрово́д - инженерное сооружение, предназначенное для транспортировки газа и его продуктов с помощью трубопровода.
Магистральным газопроводом называется трубопровод, предназначенный для транспорта газа из района добычи или производства в район его потребления, или трубопровод, соединяющий отдельные газовые месторождения.
Природный газ используется в России как топливо для электрических станций, теплоэлектроцентралей и котельных практически повсеместно, за исключением некоторых районов Дальнего Востока и Крайнего Севера. Любые аварии на газопроводах приводят к перебоям или прекращению подачи газа на электростанции и котельные.
Разрывы на магистральных ветках газопровода наиболее опасны, поскольку в таком случае целым регионам угрожает ограничение подачи газа. Существенный риск возникает и при разрывах на распределительных газопроводах, непосредственно ведущих к электростанции, ТЭЦ или котельной. Аварии на других участках газовой сети менее значимы, так как во многих случаях существует параллельная или резервная труба.
Сложность аварии характеризуется причиненным ущербом и временем, необходимым для восстановления нормальной подачи газа (от нескольких часов до нескольких суток).
К основным причинам аварий на газопроводах различных объектов газового хозяйства относятся: дефекты в сварных стыках; разрывы сварных стыков; дефекты в трубах, допущенные на заводе-изготовителе; разрывы компенсаторов; провисание газопровода; некачественная изоляция или ее повреждение; коррозионное разрушение газопровода; повреждение газопроводов при производстве земляных работ; повреждение надземных газопроводов транспортом; повреждение от различных механических; усилий.
27. Последствия аварий на трубопроводах
Авария на объекте трубопровода – это вылив или истечение опасной жидкости в результате полного или частичного разрушения трубопровода, его элементов, резервуаров, оборудования и устройств, сопровождаемых загрязнением рек, озёр, водохранилищ, почвы, растительности.
На пути трубопроводов, особенно большой протяженности, встречается много препятствий естественного и искусственного происхождения: водные преграды, транспортные магистрали, пересеченность местности (горная складчатость, холмы, овраги), другие трубопроводы. Для их преодоления на трубопроводах делаются отводы, позволяющие повторять изгибы местности или возвышаться над препятствиями. Аварии, происходящие на трубопроводах, в этих местах имеют наиболее опасные последствия, так как в случае выброса или разлива транспортируемый продукт может покрыть собой большие площади, поразив их и вызвав вторичные последствия аварии (взрывы, пожары, нарушения экологии).
Аварийность магистральных нефтепроводов является одним из главных критериев опасности, представляющей прямую угрозу населению и окружающей природной среде.
28. Организация своевременной локализации и ликвидации арн, требования руководящих документов
В соответствии с законом Российской Федерации разливы нефти и нефтепродуктов являются чрезвычайными ситуациями и их последствия подлежат ликвидации.
Локализация и ликвидация разливов нефти и нефтяных продуктов должна выполняться многофункциональным комплексом задач, использованием технических средств и реализацией различных методов. Использование технических средств ликвидации разливов нефти независимо от характера аварийного разлива нефтяных продуктов и нефти, первые меры по его устранению направляются на локализацию нефтяных пятен, чтобы избежать дальнейшего распространения и загрязнения соседних участков и уменьшения загрязненных площадей.
Локализация разливов нефтепродуктов и сырой нефти
В водных акваториях средствами локализации и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов являются боновые заграждения. Важными функциями боновых заграждений являются: предотвращение растекания на водной поверхности нефти, уменьшение концентрации нефтепродуктов для облегчения уборки, и траление нефти от экологически уязвимых районов.
Заградительные боны подразделяются на:
Отклоняющие – для защиты берега от нефти и нефтепродуктов и ограждение их;
Сорбирующие - поглощающие нефть и нефтепродукты;
Надувные – позволяющие быстро разворачивать их в акваториях;
Тяжелые надувные – ограждающие танкер у терминала.
После того как разлив нефти удается локализовать, последующим этапом станет ликвидация пролива.
Методы ликвидации разливов нефтепродуктов и сырой нефти
Известно несколько методов локализации разлива нефтепродуктов: термический, механический, биологический, и физико–химический. Главный метод ликвидации пролива нефти - это механический сбор нефтепродуктов. Большая эффективность данного метода достигается в самом начале разлива, в связи с тем, что толщина нефтяного слоя остается большой. Механический сбор затруднен при большой площади распространения, при небольшой толщине слоя нефти, и под воздействием ветра происходит постоянное движение поверхностного слоя.
Термический метод , применяется при большой толщине нефтяного слоя после загрязнения до начала образования эмульсий с водой. Метод основан на выжигании слоя нефти. Он достаточно хорошо сочетается с другими методами ликвидации разливов.
Механический метод . Примером такого способа может послужить сбор нефтепродукта скиммерами.
Нефтесборные устройства, или скиммеры, предназначены для сбора нефти непосредственно с поверхности воды.
Физико-химический метод использует диспергенты и сорбенты и эффективен в случае, когда механический сбор невозможен при маленькой толщине пленки и когда разлившееся пятно нефтепродуктов грозит реальной угрозой экологически уязвимым районам.
Биологический метод применяется после физико-химического и механического методов при толщине слоя не менее 0,1мм. Технология очистки нефтезагрязненной воды и почвы – биоремедитация, в ее основе лежит использование специальных, микроорганизмов на основе окисления углеводорода или биохимических препаратов.
Выбирая метод ликвидации разлива нефтепродуктов нужно помнить следующее: при проведении работ по устранению аварии главным является фактор времени, стараясь не нанести наибольший экологический ущерб, чем уже существующий разлив нефти.
Интенсивное освоение природных ресурсов при разработке месторождений углеводородного сырья на территории РФ выявило значительно взаимовлияние природной среды и инженерного сооружения, которое во многом определяет надежность и безопасность функционирования магистральных трубопроводов.
Для доставки добываемой нефти и газа возникает необходимость строительства трубопроводов часто в неблагоприятных природных условиях. Решение данной задачи требует особого внимания к обеспечению промышленной и экологической безопасности проектирования, строительства и эксплуатация систем магистральных трубопроводов.
Авария на магистральном трубопроводе - авария на трассе трубопровода, связанная с выбросом и выливом под давлением опасных химических или пожаровзрывоопасных веществ, приводящая к возникновению техногенной чрезвычайной ситуации.
Протяженность магистральных трубопроводов России составляет около 220 тыс. км, в т.ч. более 150 тыс.км.газопроводных магистралей, около 50 тыс. км. нефтепроводных, около 20 тыс.км. нефтепродуктопроводных.
Вопросы безопасности при авариях на химически опасных объектах (ХОО)
Характерной особенностью значительной части объектов экономики является их химическая опасность. Из общего числа ОЭ более 75% являются химически опасными объектами.
ХОО - объект хранения, переработки, использования или транспортировки опасных химических веществ (ОХВ), при аварии на котором или при разрушении которого может произойти гибель или химическое заражение людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также химическое заражение природной среды. Число таких объектов в РФ превышает 3 тыс.
Опасное химическое вещество (ОХВ) - химическое вещество, прямое или опосредованное воздействие которого на человека может вызвать острые и хронические заболевания людей или их гибель.
Аварийно химически опасное вещество (АХОВ) - опасное химическое вещество, выброс которого при химической аварии приводит к химическому заражению окружающей среды в поражающих живые организмы количествах (концентрациях, токсодозах).
В настоящее время различные перечни вредных веществ насчитывают сотни и тысячи различных химических соединений. Естественно, что многие вредные вещества могут представлять значительную угрозу персоналу ОЭ и населению в случае аварийных выбросов (проливов) в силу своих токсических и физико-химических свойств.
К наиболее распространенным ОХВ относят: хлор (С1 2), аммиак (NH 3), водород цианистый (HCN), водород мышьяковистый (AsH 3), акролеин (СН 2 =СНСНО), ацетонитрил (CH 3 CN), фосген (СОС1 2), формальдегид (СН 2 0), хлорциан (C1CN), треххлористый фосфор (РС1 3), сероуглерод (CS 2), диоксид серы (S0 2), оксид этилена (СН 2 0) и др.
Перечень ОХВ сведен к 34 наименованиям, но в этом перечне выделено 21 наименование, которое названо АХОВ.
В количественном отношении хлор и аммиак по праву занимают первые два места. Значительные их запасы сосредоточены на объектах пищевой, мясомолочной промышленности, холодильниках торговых баз, в жилищно-коммунальном хозяйстве. Так, на овощебазах содержится до 150 т аммиака, используемого в качестве хладагента, а на станциях водоподготовки - от 100 до 400 т хлора. Статистика показывает, что наиболее опасными (не с точки зрения токсичности) по числу случаев гибели людей являются хлор и аммиак
Поражающим фактором ОХВ является токсическое воздействие на людей и животных жидкой фазы, первичного и вторичного облака паров ОХВ и зараженных ими объектов.
Выброс ОХВ (АХОВ) - не предусмотренный регламентом их выход из технологических установок (емкостей для хранения или транспортирования) при их разгерметизации.
Пролив опасных химических веществ - выброс жидкой фазы ОХВ.
На ХОО могут создаваться запасы ОХВ на 3-15 суток работы и составлять тысячи тонн. Они находятся в резервуарах складов, технологической аппаратуре и транспортных средствах (трубопроводах, цистернах).
Наземные резервуары могут располагаться группами, имея один резервный резервуар, или стоять отдельно. Для каждой группы резервуаров или отдельных больших хранилищ по периметру оборудуется замкнутое обвалование или ограждающая стенка (система заградительных сооружений (защитных дамб), или земляных валов, предупреждает растекание). Они позволяют при аварии удержать разлившиеся ОХВ на меньшем участке местности, т.е. сократить площадь испарения. Около 60% общего числа хранилищ защищается обваловкой из грунта.
В обычных условиях ХОВ могут быть в твердом, жидком или газообразном состоянии. Газ (пар) занимает большой объем, поэтому при производстве, использовании, хранении и перевозках газообразные ХОВ могут переводиться в сжиженное состояние или находиться под давлением. Это может значительно увеличить количество ХОВ, выбрасываемых при аварии в атмосферу, и повлиять на состав образующегося при этом облака.
Оценка степени потенциальной опасности химических производств может быть определена по следующим пяти показателям:
– степени токсической опасности ОХВ (ПОЗ), используемых на объекте (определяется классом опасности ОХВ)
– риску возникновения аварии на объекте
– характеру развития возможной химической аварии
– масштабам возможных последствий химической аварии (ПО,);
– пожаровзрывоопасности объекта (П0 5).
Каждый из этих показателей имеет 4 степени опасности. Категория опасности ХОО определяется по обобщенному показателю опасности (ОПО), равному сумме вышерассмотренных частных показателей.
Критерием для определения химической опасности объекта является количество населения, попадающего в зону возможного химического загрязнения (ЗВХЗ), которая представляет собой круг радиусом, равным наибольшей глубине распространения облака загрязненного воздуха с пороговой концентрацией.
Существует четыре степени химической опасности:
I - в ЗВХЗ попадает более 7 тыс. человек,
II - от 40 до 75 тыс. человек, I
II- менее 40 тыс. человек,
IV - ЗВХЗ не выходит за пределы территории объекта или его санитарно-защитной зоны.
По путям воздействия на организм человека ОХВ подразделяют на 3 группы:
– ингаляционного действия (ИД) - действующие через органы дыхания;
– кожно-резорбтивного действия (КРД) - действующие через кожные покровы;
– перорального действия (ПД) - действующие через желудочно-кишечный тракт.
Через дыхательные пути химические вещества поступают в организм в виде газов, паров и аэрозолей, парогазовых или парогазо-аэрозольных комплексов. Этот путь имеет первостепенное значение, поскольку всасывание веществ происходит с очень большой поверхности легочных альвеол (100-120 м 2), намного превышающей площадь всасывающей поверхности пищеварительного канала и кожи. Проникновение газов и паров из альвеолярного воздуха в кровь подчиняется закону простой диффузии, в соответствии с которым процесс перехода веществ из газообразной среды в жидкую происходит вследствие разности парциального давления и продолжается до наступления равновесия концентраций в обеих фазах.
По виду воздействия (клинике поражения) ОХВ условно делят на группы:
– вещества с преимущественно удушающим действием (хлор, фосген, хлорпикрин, треххлористый фосфор, хлорид серы, оксихлорид серы);
– вещества преимущественно общеядовитого действия (оксид углерода, цианистый водород, динитрофенол, динитроортокрезол, этиленхлоргидрин, этиленфторгидрин);
– вещества, обладающие удушающим и общеядовитым действием (акрилонитрил, азотная кислота и оксиды азота, диоксид серы, фтористый водород);
– вещества, действующие на генерацию, проведение и передачу нервных импульсов - нейротропные яды (сероуглерод, тетраэтилсвинец, фосфорорганические соединения);
– вещества, обладающие удушающим и нейротропным действием (аммиак, несимметричный диметилгидразин, гидразин);
– метаболические яды, нарушающие обмен веществ в живых организмах (оксид этилена, дихлорэтан, диоксин, полихлорированные бензофураны).
Важнейшей характеристикой ОХВ является их токсичность - способность оказывать поражающее действие на организм, измеряется его абсолютным количеством (дозой), вызывающим определенный биологический эффект, т.е. определенные патологические изменения в организме. В промышленной токсикологии из общего числа промышленных ядов к ОХВ отнесены те вещества, смертельные дозы которых для человека не превышают 100 мг/кг, т.е. первого и второго класса опасности. Для более точной характеристики ОХВ используют понятия «токсическая доза» и «предельно допустимая концентрация» (ПДК).
Токсическая доза (Д) ОХВ - количество вещества (доза), вызывающее определенный токсический эффект.
Для характеристики токсичности ОХВ при воздействии на человека приняты следующие токсические дозы:
ингаляционно: среднесмертельная LD 50 , средневыводящая из строя ID 50 , среднепороговая PD 50 ,
кожно-резорбтивно: среднесмертельная LD 50 (количество вредного вещества, вызывающего гибель 50% людей при однократном нанесении на кожу),
перорально - среднесмертельная LD 50 (количество вредного вещества, вызывающего гибель 50% людей при однократном введении в желудок).
Предельно допустимая концентрация (ПДК) - это концентрация, которая при ежедневном воздействии на человека в течение длительного времени не вызывает патологических изменений и заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами диагностики.
Пороговая концентрация - минимальная концентрация ОХВ, вызывающая начальные симптомы поражения.
К основным характеристикам ОХВ также принято относить агрессивность и стойкость.
Агрессивность - это способность ОХВ оказывать вредное воздействие на элементы объектов экономики и окружающую природную среду.
Стойкость - это продолжительность сохранения поражающей способности ОХВ.
По токсичности все химические вещества делят на 6 групп:
1.чрезвычайно токсичные - ICt 50 меньше 1 мг-мин/л (производные мышьяка, ртути, цианистые соединения и т.п.);
2.высокотоксичные - ICt 50 от 1 до 5 мг мин/л (хлор, хлориды, фосген и др.);
3.сильнотоксичные - ICt 50 от 6 до 20 мг мин/л (аммиак, серная, соляная, азотная кислоты);
4.умеренно токсичные - ICt 50 от 21 до 80 мг-мин/л;
5. малотоксичные - ICt 50 от 81 до 160 мг мин/л;
6. практически нетоксичные - ICt 50 больше 160 мг мин/л.
Все ОХВ по степени воздействия на организм человека подразделяются на четыре класса опасности:
1-й - чрезвычайно опасные;
2-й - высокоопасные; 3-й - умеренно опасные;
4-й - малоопасные.
При оценке потенциальной опасности химических веществ необходимо принимать во внимание не только токсические, но и физико-химические свойства, характеризующие их поведение в атмосфере, на местности и в воде. В частности, важнейшим физическим параметром, определяющим потенциальную опасность токсичных веществ ингаляционного действия при выбросах (проливах), является их способность образовывать газовое облако с высокими поражающими концентрациями паров в воздухе (летучесть).
К основным характеристикам ОХВ также принято относить агрессивность и стойкость. Агрессивность – способность ОХВ оказывать вредное воздействие на элементы объектов экономики и природной среды.
Стойкость – это продолжительность сохранения поражающей способности ОХВ.
В зависимости от физико-химических свойств аварийно химически опасных веществ, условий их хранения и транспортировки при авариях на химически опасных объектах могут возникнуть чрезвычайные ситуации с химической обстановкой четырех основных типов .
Чрезвычайные ситуации с химической обстановкой первого типа возникают в случае разгерметизации (взрыва) емкостей или технологического оборудования, содержащих газообразные (под давлением) АХОВ. При этом образуется первичное парогазовое или аэрозольное облако с высокой концентрацией АХОВ, распространяющееся по ветру.
Основным поражающим фактором при чрезвычайных ситуациях с химической обстановкой первого типа является ингаляционное воздействие на людей и животных высоких (смертельных) концентраций паров АХОВ. Масштабы поражения при этом зависят:
· от количества выброшенных АХОВ,
· концентрации ядовитого вещества,
· плотности паров АХОВ (легче или тяжелее воздуха),
· размеров облака,
· состояния приземного слоя атмосферы (инверсия, конвекция, изотермия),
· характера местности (открытая местность или городская застройка),
· плотности населения.
Существенное влияние на поведение ОХВ оказывают скорость ветра, степень вертикальной устойчивости воздуха и топографические особенности местности. Глубина распространения облака ОХВ практически прямо пропорциональна начальной концентрации ОХВ и скорости ветра. При конвекции глубина распространения первичного облака будет в 3 раза меньше, а при инверсии - в 3 раза больше, чем при изотермии. Если на пути облака паров встречается лесной массив или возвышенность, то глубина его распространения резко уменьшается.
Город существенно повышает температуру воздуха, что приводит к возникновению внутри города так называемого острова тепла. Остров тепла оказывает значительное влияние на степень вертикальной устойчивости воздуха, вызывая подъем воздушных масс, на смену которым от окраин будут двигаться более холодные массы воздуха, в том числе и зараженного ОХВ. Застройка и планировка городов, особенно больших с высотными зданиями, также влияют на аэродинамику воздушных потоков и поведение облака зараженного воздуха.
Пары ОХВ, особенно тех, плотность которых больше плотности воздуха (формальдегид, хлор), быстро заполняют дворы, тупики, подвалы и держатся там дольше, чем на открытой местности.
В отличие от ОХВ, которые тяжелее воздуха, аммиак, синильная кислота, плотность которых меньше плотности воздуха, способны проникать в более высокие слои атмосферы, включая даже верхние этажи высотных домов.
Типовые варианты ЧС могут быть осложнены взрывами и пожарами, что станет причиной возникновения дополнительных поражающих факторов, таких как ударная волна, обрушение зданий и сооружений с образованием завалов, прямое воздействие огня, тепловое излучение, задымление, образование токсичных продуктов горения и др.
Метеорологические условия среды оказывают влияние на терморегуляцию организма, что в свою очередь влечет за собой изменение восприимчивости организма к вредным веществам. Так, увеличение температуры воздуха ведет к усиленному потоотделению, ускорению многих биохимических процессов и изменению веществ. Учащение дыхания и усиление кровообращения ведут к увеличению поступления вредных веществ в организм через органы дыхания. Расширение сосудов кожи и слизистых оболочек повышает скорость всасывания токсических веществ через кожу и дыхательные пути. Высокая температура увеличивает летучесть многих веществ и повышает их концентрации в воздухе. Усиление токсического действия при повышенных температурах отмечено, например, в отношении таких веществ: паров бензина, оксидов азота, паров ртути, хлорофоса и др.
Влажность воздуха также может увеличивать опасность отравления, в особенности раздражающими газами. Это объясняется усилением процессов гидролиза. Растворение газов и образование тумана кислот и щелочей ведет к усилению раздражающего действия на слизистую оболочку. Кроме того, эти вещества задерживаются в органах дыхания.
Чрезвычайные ситуации с химической обстановкой второго типа возникают при аварийных выбросах или проливах, используемых в производстве, хранящихся или транспортируемых сжиженных ядовитых газов (аммиак, хлор и др.), перегретых летучих токсических жидкостей с температурой кипения ниже температуры окружающей среды (окись этилена, фосген, окислы азота, сернистый ангидрид, синильная кислота и др.). При этом часть АХОВ (не более 10%) мгновенно испаряется, образуя первичное облако паров смертельной концентрации; другая часть выливается в поддон или на подстилающую поверхность, постепенно испаряется, образуя вторичное облако с поражающими концентрациями.
Поражающие факторы в чрезвычайных ситуациях с химической обстановкой второго типа проявляются в ингаляционном воздействии на людей и животных смертельных концентраций первичного облака (кратковременное) и в продолжительном воздействии (часы, сутки) вторичного облака с поражающими концентрациями паров.
Чрезвычайные ситуации с химической обстановкой третьего типа возникают при проливе сжиженных или жидких АХОВ с температурой кипения ниже или близкой к температуре окружающей среды (фосген, четырехокись азота и др.), а также при горении большого количества удобрений (например, нитрофоски). При этом образуется вторичное облако паров АХОВ с поражающими концентрациями, которое может распространяться на большие расстояния. При чрезвычайных ситуациях с химической обстановкой третьего типа образуется вторичное облако паров АХОВ с поражающими концентрациями, которое может распространяться на большие расстояния.
Чрезвычайные ситуации с химической обстановкой четвертого типа возникают при проливе жидких с температурой кипения значительно выше температуры окружающей среды или твердых - несимметричный диметилгидразин, фенол, сероуглерод, диоксин, соли синильной кислоты. При этом происходит заражение местности (грунта, растительности, воды) в опасных концентрациях. Основными поражающими факторами при чрезвычайных ситуациях с химической обстановкой четвертого типа являются опасные последствия заражения людей и животных при длительном нахождении их на зараженной местности в результате перорального и резорбтивного воздействия АХОВ на организм.
В результате аварии на химически опасном объекте может произойти нарушение технологических процессов на производстве, повреждение трубопроводов, емкостей, хранилищ, транспортных средств, приводящее к выбросу АХОВ в атмосферу в количествах, в которых они могут вызывать массовое поражение людей, животных, а также химическое заражение воды, почвы и т.п.
Похожая информация.
РД 153-39.4-114-01. Правила ликвидации аварий и повреждений на магистральных нефтепроводах. Согласно РД, все отказы на МН делятся на аварии и инциденты.
Аварией считается внезапный вылив или истечение нефти в результате полного разрушения или частичного повреждения нефтепровода, резервуаров или другого оборудования, сопровождаемое одним или несколькими следующими событиями:
3. воспламенение нефти или взрыв ее паров;
4. загрязнение рек и других водоемов сверх пределов, установленных на качество воды;
5. утечка нефти более 10м 3 .
Инцидентом на магистральном нефтепроводе считается отказ или повреждение оборудования на объектах МН, отклонение от режимов технологического процесса, нарушение законодательных и правовых актов РФ и нормативных документов (устанавливающих правила ведения работ), которые могут сопровождаться утечками нефти менее 10м 3 без загрязнения водотоков. Инцидент происходит без признаков событий, описанных при аварии, но требует проведения ремонтных работ для восстановления дальнейшей безопасной эксплуатации МН.
Аварией на магистральном газопроводе считается неконтролируемый выброс газа в атмосферу или помещения КС, ГРС или автомобильных газонаполнительных станций (АГНКС), которые сопровождаются разрушением или повреждением газопровода или других его объектов, а также одним из следующих событий:
1. смертельный травматизм людей;
2. травмирование с потерей трудоспособности;
3. воспламенение газа или взрыв;
4. повреждение или разрушение объектов МГ;
5. потери газа более 10000м 3 .
Аварийной утечкой на МГ считается неконтролируемый выход транспортируемого газа в атмосферу, помещения КС, ГРС или АГНКС, без признаков событий, описанных выше, но требующий проведения ремонтных работ для обеспечения дальнейшей безопасной эксплуатации газопровода.
Причины аварий:
1. Нарушение требований технологии и государственных стандартов в процессе производства труб.
2. Отклонения от норм проектирования и строительства трубопроводов.
3. Несоблюдение правил эксплуатации трубопроводов.
4. Влияние природных явлений.
Организационно-технические мероприятия при проведении аварийно-восстановительных работ.
Последовательность на нефтепроводах:
1. сооружение земляного амбара или другой емкости для сбора нефти;
2. подготовка ремонтной площадки и размещение на ней технических средств;
3. отключение средств ЭХЗ;
4. вскрытие аварийного участка и сооружение ремонтного котлована;
5. освобождение аварийного участка от нефти;
6. вырезка дефектного участка или наложение муфты;
7. герметизация (перекрытие) внутренней полости нефтепровода;
8. монтаж и вварка новой катушки;
9. заварка отверстий для отвода нефти;
10. контроль качества сварных швов;
11. пуск нефтепровода в эксплуатацию;
12. изоляция отремонтированного участка нефтепровода;
13. включение средств ЭХЗ;
14. засыпка нефтепровода и восстановление обвалования.
Для устранения неполных разрывов поперечных стыков можно использовать двухстворчатые хомуты со свинцовой или резиновой прокладкой.
При небольших разрывах по основному металлу труб можно применять гладкие хомуты, которые привариваются к трубе.
При полном разрыве поперечных стыков, а т.ж. при разрывах продольных стыков труб поврежденные участки полностью удаляют, а на их место вваривают патрубки из труб того же размера. Для вырезки поврежденных участков используют безогневые технологии.
Последовательность на газопроводах:
1. отключение аварийного участка и освобождение его от газа;
2. отключение средств ЭХЗ;
3. земляные работы по сооружению ремонтного котлована;
4. вырезка отверстий в газопроводе для установки резиновых шаров;
5. установка резиновых шаров для изоляции полости МГ на ремонтируемом участке;
6. вырезка поврежденного участка;
7. вварка новой катушки;
8. проверка качества швов физическими методами контроля;
9. извлечение резиновых шаров;
10. заварка отверстий;
11. вытеснение воздуха из аварийного участка;
12. испытание швов отремонтированного участка под давлением 1 МПа;
13. нанесение изоляции;
14. Испытание трубопровода при рабочем давлении;
15. включение средств ЭХЗ;
16. засыпка трубопровода.
Свищи ликвидируются путем заварки.
Аварии на трубопроводе происходят не только по техническим причинам: существует и ряд других, основным из которых является так называемый человеческий фактор. Огромное число катастроф происходит в результате халатности, как работников, так и начальства. Именно это и подчёркивается в ряде дальнейших примеров.
5 июня в Витебской области завершен ремонт более чем 40-километрового участка российского магистрального нефтепродуктопровода "Унеча -- Вентспилс". Одновременно был официально объявлен виновник крупнейшей аварии на этой транспортной линии.
Как сообщили БелаПАН в дирекции российского унитарного предприятия "Запад-Транснефтепродукт" (Мозырь), нефтепродукты по трубопроводу "Унеча -- Вентспилс" перекачиваются уже сорок лет. При проведении в 2005 году диагностики трубопровода специалисты обнаружили множество дефектов. Их виновником собственник нефтепровода считает предприятие-изготовителя -- Челябинский металлургический завод (Россия), на базе которого сейчас действуют четыре предприятия. После двух аварий на нефтепроводе в Бешенковичском районе Витебской области (в марте и мае 2007 года) специалисты "Запад-Транснефтепродукта" провели повторное исследование магистрали и собственными силами приступили к замене потенциально опасных участков. Транспортировка дизельного топлива из России в Латвию через Беларусь была приостановлена на 60 часов. За это время пять белорусских ремонтных бригад "Запад-Транснефтепродукта" из Мозыря и Речицы (Гомельская область), Сенно и Дисны (Витебская область), Кричева (Могилевская область) заменили 14 фрагментов нефтепровода.
Виновником его порывов на территории Бешенковичского района прокуратура определила Челябинский металлургический завод, который изготовил дефектные трубы в 1963 году.
Напомним, 23 марта 2007 года в Бешенковичском районе Витебской области произошел порыв нефтепродуктопровода "Унеча -- Вентспилс". В результате аварии дизельное топливо по мелиоративному каналу и реке Улла попало в Западную Двину и добралось до Латвии. "Запад-Транснефтепродукт" компенсировал Министерству по чрезвычайным ситуациям Беларуси убытки по устранению последствий аварии 23 марта. Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды Беларуси подсчитало ущерб, нанесенный экологии от первого разрыва нефтепровода. Предполагается, что до 15 июня сумма ущерба будет согласована с владельцем трубопровода и представлена общественности.
Второй прорыв трубы на нефтепродуктопроводе Унеча-Вентспилс произошел 5 мая. "Прорыв является локальным. Из нефтепровода вытекло небольшое количество нефтепродуктов", -- сказал тогда БелаПАН министр по чрезвычайным ситуациям Беларуси Энвер Бариев.
Он заверил, что авария не принесет тяжелых последствий для окружающей среды. "В реки нефтепродукты не попадут", -- сказал министр.
Симптоматично, что второй прорыв произошел возле деревни Бабоедово Бешенковичского района, вблизи того места, где в марте произошел первый крупный прорыв трубы.
Как говорится, где тонко, там и рвется.
27 февраля 2007 г. в Оренбургской области, в 22 км от г. Бугуруслан из внутрипромыслового трубопровода НГДУ "Бугурусланнефть" (подразделение входящего в "ТНК-ВР" ОАО "Оренбургнефть") произошла утечка нефти.
К счастью, или к несчастью, но разлив, объем которого по предварительным оценкам МЧС составил около 5 т, попал на лед реки Большая Кинель. К несчастью - труба прохудилась как раз в районе реки. К счастью - вроде бы нефть вылилась не прямо в воду, а на лед толщиной 40 см.
В Махачкале из-за порыва на нефтепроводе произошла утечка нефти. Утечка произошла в Ленинском районе города на участке нефтепровода диаметром 120 миллиметров.
В результате порыва нефтепровода вылилось около 250-300 литров нефти, пятно составляет около десяти квадратных метров. Для ликвидации аварии перекрыли поступление нефти на данном участке.
"Пятно обваловано (загрязнение локализовано)", - сообщили в МЧС. По его словам информации о пострадавших не поступала.
На месте работала оперативная группа МЧС Республики Дагестан. На данный момент ликвидацией аварии занимаются специалисты ОАО Дагнефтегаз.
Нефтепровод Омск - Ангарск - наиболее крупный (2 нитки диаметром 700 и 1000 мм) тянется от западной границы области и практически до восточной. Перекачивается сырая нефть. Нефтепровод принадлежит ОАО “Транссибнефть” АК “Транснефть” Министерства топлива и энергетики РФ. По Иркутской области нефтепровод эксплуатирует Иркутское районное нефтепроводное управление (ИРНПУ). В 2001 г. ИРНПУ разработан “План по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти Иркутского районного нефтепроводного управления ОАО “Транссибнефть” - находится на согласовании. Количество аварий на нефтепроводе за период с 1993 г по 2001 г.:
- 1. Март 1993 г. На 840 км магистрального нефтепровода Красноярск - Иркутск (поврежден трубопровод бульдозером) вылилось на рельеф 8 тыс. тонн нефти. Своевременно принятые меры по локализации места пролива позволили свести к минимуму последствия этой аварии. Пролитая нефть в основном была откачена в хранилища. Загрязненный грунт был собран и вывезен на утилизацию.
- 2. Март 1993 г. На 643 км магистрального нефтепровода Красноярск - Иркутск (разрыв нефтепровода из-за дефекта сварного шва, момент аварии не был своевременно зафиксирован) на поверхность излилось более 32,4 тыс. тонн нефти. Принятые срочные меры по ликвидации последствий этой аварии позволили быстро нейтрализовать негативные явления. Однако около 1 тыс. тонн нефти проникло в недра и локализовалось в 150-300 м от действующего Тыретского хозяйственного водозабора подземных вод. Около 40% 2-го и 3-го поясов зоны санитарной охраны водозабора оказались загрязненными нефтью. Еще около 1 тыс. тонн нефти проникло в грунты на участке заболоченной поймы р. Унги и постепенно мигрировала ниже по течению в хозяйственно-ценный водоносный горизонт. Для сохранения Тыретского хозяйственного водозабора подземных вод от загрязнения нефтью был сооружен и задействован специальный защитный водозабор, который уже в течение 9 лет “отсекает” загрязненную нефтью воду от хозяйственного водозабора. Эколого-гидрогеологическая ситуация остается сложной в части загрязнения нефтью извлекаемой воды хозяйственным водозабором. На протяжении всех лет, после аварии осуществлялся государственный природоохранный контроль за ведением эколого-гидрогеологических работ в районе аварии. Каждый год проводятся совместные совещания лиц и служб, заинтересованных в очищении от загрязненных нефтью земель и подземных горизонтов (землепользователей, природоохранных органов, санэпиднадзора, гидрометеослужбы, гидрогеологов, нефтепроводного управления) - подводятся итоги мониторинга за прошедший год и определяется дальнейшая программа работ. Обслуживание систем мониторинга и контроля геологической среды в районе Тыретского водозабора до 1999 г. проводило по договору ГФГУП “Иркутскгеология”. С 1999 г - ИРНПУ
- 3. Март 1995 г. На 464 км магистрального нефтепровода Красноярск - Иркутск (трещина серповидная на трубопроводе Ду 1000 мм, длина 0,565 м, ширина 0,006 м) на поверхность излилось 1683 м3 нефти. Нефть по руслу ручья (300 м) достигла реки Курзанки и растеклась по льду реки на расстояние 1150 м. При ликвидационных работах 1424 м3 нефти было собрано и откачено в резервный трубопровод Ду 700 мм. Река Курзанка до наступления весеннего паводка была полностью очищена от загрязнения. Безвозвратные потери нефти составили 259 м3, из которых 218.3 м3 было сожжено. Загрязненный нефтью грунт из русла ручья был снят и заскладирован в карьере, где организована его обработка биоприном.
- 4. Январь 1998 г. На 373 км магистрального нефтепровода Красноярск - Иркутск (трещина длиною 380 мм на трубопроводе Ду 1000 мм) выход нефти на поверхность около 25 м3, собрано около 20 м3. Вывоз загрязненного снега произведен в нефтеловушки Нижнеудинской НПС.
- 5. Ноябрь 1999 г. На 565 км магистрального нефтепровода Красноярск - Иркутск (разгерметизация трубопровода Ду 700, в результате повреждения задвижки во время ремонтных работ, с последующим возгоранием разлившейся нефти). Площадь загрязнения 120 м2, сгорело 48 тонн нефти.
- 6. Декабрь 2001 г. на 393,4 км магистрального нефтепровода Красноярск - Иркутск (при опорожнении резервной нитки Ду 700мм, с перекачкой нефти ПНУ в трубопровод Ду 1000 мм), произошла разгерметизация всасывающей нитки насоса. На поверхность вылилось около 134 м3 нефти. Нефть локализовалась в пониженной части рельефа - естественный овраг, расположенный от места аварии на расстоянии 80 м. После устранения повреждения нефть из оврага - 115 м3 - откачана в действующий нефтепровод. Остатки нефти собраны спецмашиной. Объем безвозвратных потерь нефти составил 4 м3. Поверхность земли, загрязненная нефтью, обработана сорбентом “Эконафт” с последующей вывозкой загрязненного грунта на Нижнеудинскую НПС. По Предписанию КПР по Иркутской области организован мониторинг земель и поверхностных вод р. Уды
Фото: Крупные газовые и нефтяные трубопроводы в США. Красным обозначены трубопроводы, входящие в зону риска.
10 сентября 2010 года, в 6 часов вечера, в службу спасения г. Сан-Бруно, в штате Калифорния поступил тревожный звонок. По сообщениям перепуганных свидетелей, произошел ужасный взрыв на автомобильной заправке. Огонь полыхал с такой силой, что очевидцы подозревали авиакатастрофу, либо теракт. Память о случившемся 11 сентября давала о себе знать.
Почти час понадобился на то, чтобы установить истинную причину - ей оказался взрыв стального газопровода диаметром 76 см, принадлежавшего Тихоокеанской газовой и электрической компании. Взрыв оставил после себя кратер диаметром 51 м, 7,9 м в ширину и глубиной до 12 метров. Восемь человек погибло, и более пятидесяти было ранено. Высота пламени достигала 300 футов, очевидцы сообщали об огненном шаре и стене огня высотой 1000 футов.
Геологическая служба США зарегистрировала результат ударной волны, эквивалентный землетрясению в 1.1 балл по шкале Рихтера. К ликвидации пожара были привлечены более 200 пожарных - сильный ветер раздувал пламя, затрудняя борьбу с огнем. В результате взрыва и последующего пожара были повреждены 35 домов, три из них были признаны непригодными для проживания.
Фото: Части газопровода на улицах после взрыва.
Фото: Разрушения после взрыва и пожара в Сан-Бруно
Фото: Применение авиации для тушения пожара в Сан Бруно
Критики утверждают, что трубопроводы должны стать еще более безопасными в эксплуатации. По их словам, многих аварий на трубопроводах можно было бы избежать - при должном контроле со стороны правительства и усилении мер безопасности в отрасли.
На общую длину всех трубопроводов Америки - 2,5 млн. км, ежегодно приходится сотни утечек и разрывов, ценой которых становятся в отдельных случаях и человеческие жизни. И по мере старения трубопроводных систем, риск аварий на этих линиях будет только увеличиваться. При том, что с 1986 года, при авариях на трубопроводах уже погибли более 500 человек, пострадали свыше 4000, а убытки составили почти семь миллиардов долларов.
Причин аварий очень много - это и банальная коррозия оборудования, и плохое качество сварных швов, и даже стихийные бедствия. Так, в 2012 году трубопроводы в штате Нью-Джерси подверглись атаке урагана "Сэнди", что привело к возникновению более 1600 случаев разгерметизации трубопровода. Все утечки были взяты под контроль, и никто не пострадал, но компания-оператор понесла значительные убытки и обанкротилась, оставив почти 28 тысяч человек без подачи газа.
Наконец, одна из самых банальных причин - старость. Трубопроводы элементарно стареют. Более половины из них построены около пятидесяти лет назад. И такая ситуация также чревата авариями.
Так, в 2011 году, в городе Аллентаун взорвался газопровод. Погибло 5 человек, было уничтожено почти пятьдесят домов. Причиной был названо превышение срока эксплуатации - газопровод был изготовлен из чугунных труб в 1928 году. 83 года назад.
Фото: Пожар бушует в городе Аллентаун, штат Пенсильвания, после взрыва газа в феврале 2011 года
Другая причина выхода трубопроводов из строя - коррозия. Сталь, находящаяся в соприкосновении с активными средами, такими как нефть и газ - закономерно ржавеет.
На долю коррозионных процессов приходится от 15 до 20 процентов всех сообщений о "серьезных инцидентах", что в переводе с бюрократического языка означает гибель людей, или серьезный ущерб имуществу.
В общем и целом, аварии по причине коррозии насчитывают более 1400 инцидентов с 1986 года.
Сокращение государственного контроля
Основная часть государственного контроля за функционированием тысяч километров нефтепроводов и газопроводов возложена на небольшое агентство в составе Департамента транспорта. Это так называемое "Управление по безопасности трубопроводов и опасным материалам" США (Pipelines and Hazardous Materials Safety Administration ),сокращенно - PHMSA
Агентство утверждает, что только семь процентов линий передачи природного газа, и лишь 44% всех опасных линий передачи жидких нефтепродуктов, соответствуют строгим критериям проверки и проверяются регулярно. Все остальное проходит контроль гораздо реже.
Причина тут кроется в давней ошибке. В 60-е и 70-годы было принято большинство федеральных законов о безопасности трубопроводов, а также установлены стандарты безопасности для вновь построенных линий.
Однако на трубопроводы, построенные ранее этого срока, данные правила не распространялись - просто нереально было, даже для США, привести эти трубопроводы к единому стандарту безопасности. Именно к таким объектам принадлежал газопровод, взорвавшийся в городе Сан-Бруно
Эта магистраль, участок которой лопнул вдоль дефектного шва, как показало расследование, никогда не проходила тестов на высокое давление. Но, парадокс в том, что, поскольку он был установлен в 1956 году, его владелец и не обязан был проводить такое тестирование.
То, к чему привела такая ситуация - на фотографии:
Фото: Сгоревшие автомобили и разрушенные дома в Сан-Бруно, США, после взрыва газопровода в сентябре 2010 года.
Позже, в 1990 годах были приняты дополнительные акты, и сегодня PHMSA набирает персонал для тестирования старых трубопроводов в зоне риска. Сюда относится населенные пункты, или крупные источники пресной воды. Однако многие старые газопроводы в сельской местности все равно не могут быть охвачены тестированием.
Другой элемент риска - это временные и технические линии, например магистрали, соединяющие скважины на месторождениях. К ним вообще неприменимы какие-либо стандарты регулирования, потому что многие из этих линий работают при очень низких давлениях и находятся в отдаленных районах.
Поэтому правительственные агенты не могут собрать объективных данных о разрывах и протечках, а также о том, соблюдаются ли вообще какие-либо стандарты для сварочных швов, или глубинах залегания на этих объектах.
Еще одна проблема, в последнее время ставшая традиционной для США - недостаток финансирования. Миф о "супербогатой Америке«» уже практически прописался у нас в подкорке. Возможно, когда-то так и было, но сегодня это именно что миф. Денег на обслуживание инфраструктуры в Америке не хватает точно так же, как и в России, или других странах мира.
Причины этого разные, одна из них - гигантские объемы и расстояния. В частности, при огромной протяженности линий передачи нефти и газа в Соединенных Штатах, PHMSA не хватает ресурсов для адекватного мониторинга миллионов километров трубопроводов.
Агентство может финансировать деятельность лишь 137 инспекторов, а зачастую, реально работает еще меньше. Некомплект персонала - настоящий бич этой структуры. Согласно отчету, в период между 2001 и 2009 агентство сообщало о кадровом дефиците в среднем 24 человек в год.
По сообщениям газеты "Нью-Йорк Таймс", агентству хронически не хватает инспекторов, потому что их переманивают трубопроводные компании, которые используют их для проверки своих собственных магистральных линий.
Пути решения проблемы
Если люди не справляются с мониторингом сотен тысяч километров трубопроводов, то на помощь должна прийти техника. Одним из выходов из такой ситуации является повсеместная установка запорной арматуры с автоматическим дистанционным управлением , которая может быстро остановить подачу газа или нефти в случае аварии.
В июле 2010 года, в результате прорыва нефтепровода, в реку Каламаза вытекло около миллиона галлонов сырой нефти. Операторам трубопровода понадобилось почти 17 часов, для того чтобы найти и вручную перекрыть место разрыва. Использование автоматической арматуры позволило бы значительно сократить это время, а значить - уменьшить масштаб экологического загрязнения местности.
Фото: Контрольно-измерительный снаряд Smart Pig
Эти устройства помещаются в газопровод и перемещаются в нем, измеряя важные параметры, такие как деформации труб и повреждения металла.
Однако не каждый газопровод имеет подходящий диаметр для использования подобного устройства, а для регулярной диагностики нужен частичный демонтаж, а значит простой трубопровода, вновь влекущий за собой убытки.
Таким образом, на кону стоят деньги - против человеческих жизней. Ведь пока компании-операторы считают убытки, взрывы на газопроводах продолжают уносить человеческие жизни.
В июне 2013 года разрыв газопровода вызвал крупный взрыв и пожар в городке Вашингтон-Пэрриш в штате Луизиана.
Фото: Взрыв в городе Вашингтон-Пэрриш, штат Луизиана
Взрыв произошел в 5:30 утра по местному времени. Жители в радиусе одной мили от эпицентра взрыва были эвакуированы. Обошлось без человеческих жертв, но некоторые близлежащие строения были уничтожены огнем. Данная линия перекачивает 3,1 млрд кубических футов газа в день из Техаса в Южную Флориду. Часть линии была закрыта, и остается неясным, когда подача газа будет возобновлена. Ведется следствие, чтобы определить причину взрыв.
15 июня 2015 года, около 8 часов вечера по местному времени, страшный взрыв потряс окрестности городка Куэро в Техасе
Огромный столб огня был виден за 20 километров. Жители близлежащих домов были оперативно эвакуированы. К счастью, обошлось без человеческих жертв, однако люди были изрядно напуганы
