НАДЕЖНОСТЬ ПОДВОДНЫХ ПЕРЕХОДОВ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ

Ключевыми элементами в системе обеспечения безопасности подводных переходов магистральных газопроводов являются: мониторинг, надлежащий уровень контроля, выбор рациональных методов прокладки, предупреждение аварийных ситуаций и готовность их ликвидаций.

Экологические последствия разрывов газопроводов имеют труднопрогнозируемый характер, поскольку невозможно учесть все последствия нефтяного загрязнения. Поэтому наиболее рациональным является предупреждение возникновения аварийных ситуаций. Возможность возникновения аварийных порывов на акваториях рек напрямую зависит от состояния подводных переходов магистральных газопроводов (ППМГ).

Неудовлетворительное состояние ППМГ возникает в связи с несоблюдением сроков эксплуатации, нарушении требований безопасности при проведении работ на ППМН, превышении допустимого поперечного напряжения, допустимого рабочего давления, наличии концентраторов напряжения (коррозия металла) и др. [1, c. 574].

С целью поддержания необходимого уровня надежности ППМГ в нормативном состоянии на основе периодической полной (частичной) диагностики, разрабатываются мероприятия по приведению переходов в состояние, обеспечивающее их безопасную эксплуатацию. Так же ежемесячно (ежеквартально, еженедельно) ответственными лицами проводится осмотр ППМГ.

 Необходимо отметить, что базовые методы обеспечения и контроля безопасной эксплуатации (периодическое полное (частичное) диагностирование, осмотры и т.п.) не эффективны, и проведения таких мероприятий недостаточно. Данные мероприятия направлены только на оценку текущего состояния подводного перехода и на этом ограничиваются [2, c. 87].

Важно знать не только текущее состояние, но и то, каким образом это состояние изменится в будущем, а также какие организационные и технические меры следует принять, чтобы обеспечить требуемые условия эксплуатации.

Основными нарушениями, по результатам проведения диагностики, являются:

• оголение или недостаточное заглубление подводного перехода МН (согласно п. 5.1., п.6.6. СНиП 2.05.06-85* составляет 0,8м).
• провис трубопровода (на рис.1. представлены соответствующие величины отклонений);
• растительность вдоль оси трубопровода;
• неудовлетворительное состояние береговых защитных сооружений (дамбы, амбары);
• неудовлетворительное состояние берегоукреплений.

Рисунок 1. Длины провиса, оголения, недозаглубления (H – максимальная величина провиса, h – минимальная нормативная толщина защитного слоя)

В 2012-2013 гг. наблюдался прирост аварий и инцидентов на трубопроводном транспорте [4, c. 7]. К 2016 году наблюдается тенденция уменьшения числа аварий, что говорит о совершенствовании систем мониторинга и контроля состояний ППМГ. На рис. 2 представлено распределение аварий на ППМГ по причинам их возникновения за период с 2006-2016 год. Большинство аварий связано с явлением коррозии металла трубы и заводским браком. Совершенствование этих вопросов и будет определять надежность ППМГ.

Рисунок 2. Распределение аварий на ППМГ по причинам их возникновения

С целью повышения надежности ППМН, для обеспечения безаварийной эксплуатации переходов применяются различные методы.

1. Современные методы прокладки подводных переходов (безтраншейные: наклонно-направленное бурение, микротоннелирование, тоннелирование, прокол и др.), уменьшающие как неблагоприятное воздействие на окружающую среду, так и на гидрологию водоемов, при этом повышающие надежность трубопровода.

2. Балластировка размытых участков трубопровода (применение пригрузов из бетонных блоков - утяжелителей), создающая постоянное опирание трубопровода на дно, в зависимости от конструкции обеспечивает защиту от механического повреждения (внешних воздействий).

3. Строительство труб с заложением в них избыточной надежности (изоляция, толщина стенки трубы).

4. Применение берегоукрепительных сооружений и др.

Обеспечение безопасной эксплуатации подводного перехода определяется состоянием составляющих элементов. Надежность функционирования подводного перехода зависит от его технического состояния. При эксплуатации оборудования оно непрерывно ухудшается из-за действия внешних факторов, а количество отказов увеличивается. Процессы определения технического состояния, поддержания заданного уровня надежности объекта и прогнозирование изменения надежности рассматривают как особый вид управления, реализуемый средствами проверок, поиском неисправности и рациональным обслуживанием оборудования [3, c. 115]. Поддержание необходимого уровня надежности происходит только при систематическом контроле и диагностировании его технического состояния, своевременном проведения технического обслуживания. Это обеспечивает требуемый уровень безопасности надежности.

Необходимо учитывать и контролировать:

- переформирование русла и берегов реки в створах переходов;

- последствия укладки трубопровода в дно реки;

- влияние подводного перехода на естественный русловой процесс;

- коррозионное разрушение металла трубы вследствие химического или электро-химического взаимодействия с внешней (коррозионной или агрессивной) средой;

- возникновение и развитие эрозионных зон вдоль прибрежной трассы перехода (растущие овраги, промоины и т.д.);

- наличие коммуникаций в одном техническом коридоре;

- расположенные подводные переходы под судоходными трассами рек и каналов, наиболее подвержены механическим повреждениям из-за размывов, оползней, волочения якорей, углубления дна;

- наличие гидротехнических сооружений;

- наличие оборудования для локализации и ликвидации аварийных разливов нефти;

- проверку состояния и эффективности проведенных мероприятий по повышению надежности подводного перехода;

- состояние потенциально уязвимых объектов.

В заключении необходимо отметить, что повышение надежности ППМГ на данный момент является очень актуальной задачей для транспортных предприятий, так как при авариях возникают значительные потери углеводородного сырья и приостановка его транспортировки. Также сейчас происходит ужесточение штрафов и норм за нанесение ущерба окружающей среде и финансовые потери предприятия при возникновении аварии существенно увеличиваются.

Таким образом, обеспечение безопасной эксплуатации подводных переходов заключается в надлежащем уровне контроля, выборе рациональных методов предупреждения аварийных ситуаций, а также готовности к их ликвидации.

Список литературы:

1. Забродин Ю.Н. Строительство магистральных трубопроводов: технологии, организация, управление: справ. пособие. Мн.: Омега-Л, 2013. — 990 с.
2. Ильинич О.В. Исследование показателя надежности эксплуатации подводных переходов газопроводов после внедрения новой автоматизированной системы // Международный технико – экономический журнал. – 2013. – №2. – С. 85-91.
3. Кульбей А.Г. Разработка методики оценки технического состояния подводных переходов магистральных трубопроводов: Автореф. дис. Канд. техн. наук. – Москва, 2009. – 23 с
4. Савонин С.В. Анализ основных причин аварий, произошедших на магистральных газопроводах // Нефть и газ Сибири. – 2015. – №4. – С. 112-121.