Предотвращение аварийных разливов нефти и нефтепродуктов при порывах трубопроводов на переходах через водные преграды и в пойменной зоне
МИНЭНЕРГО РОССИИ
И.В. СОКОЛОВ,
инженер по эксплуатации нефтегазопроводов
ОАО «Томскнефть»
Л.Х. ТЮЛЬКИН,
бакалавр техники и технологии, технолог
ОАО «Томскнефть»
Linar08@ya.ru
Продолжаем знакомить с работами, победившими во Всероссийском конкурсе молодых сотрудников ТЭК «Новая идея», организованного Институтом повышения квалификации руководящих работников и специалистов топливно-энергетического комплекса (начало см. в «БиН» №2 - 4, 2015). Данная работа заняла II место в номинации «Трубопроводный транспорт, транспортировка жидких и газообразных углеводородов».
PREVENTION OF ACCIDENTAL SPILLS OF THE OIL AND OIL PRODUCTS wITH THE BREAKING OF PIPELINE CROSSINGS OVER wATER OBSTACLES AND IN THE FLOODPLAIN AREA
I. SOKOLOV, L. TYULKIN, OJSC «Tomskneft»
We are continue to acquaint with the works, won the all-Russian competition of young employees TEK «New idea», organized by the Institute of improvement of professional skill of executives and specialists of fuel and energy complex (the beginning see in «Drilling and oil» No 2 - 4, 2015). The research object of this work is the analysis of accidents of pipelines and identify the causes of accidents on pipelines, oil gathering pipelines of JSC «Tomskneft».
Keywords: «Tomskneft», pipeline, spill, break, water body, floodplain area
Развитая система трубопроводного транспорта и его эффективная работа, наряду с добычей и переработкой нефти, являются сегодня одними из важнейших факторов, обуславливающих успешную деятельность любого нефтегазодобывающего предприятия. Полагаем, что выбранная тема, несмотря на узкую направленность, находится в русле актуальных проблем энергетики России и обращает внимание на действительно существующую проблему неэффективной эксплуатации промышленных трубопроводов в силу их высокой аварийности.
Согласно статистике, полученной в ОАО «Томскнефть» ВНК с 2009 по 2014 гг., количество отказов на промысловых трубопроводах уменьшилось лишь благодаря вовремя проведенным профилактическим работам - с 20,8% оно снизилось до 12,9%. Но профилактические мероприятия - капитальный ремонт, реконструкция, замена аварийных участков трубопроводов, запуск и прием очистных устройств, использование ингибитора коррозии - не являются решением проблемы, поскольку сами отказы связаны в первую очередь с коррозионным износом трубопроводов, что непременно вновь повлечет за собой рост прорывов. Отказы на промысловых трубопроводах наносят большой экономический ущерб не только из-за потерь продукта и нарушения работы нефтедобывающего оборудования, но и, как правило, сопровождаются затратами на ликвидацию последствий аварии со стороны эксплуатирующего предприятия. Наносится существенный урон экологии -загрязнение окружающей среды, гибель флоры и фауны; возникновение пожаров. Увы, случаются и человеческие жертвы.
Безаварийная работа системы трубопроводов позволяет доставить весь объем добытой нефти для переработки и далее до потребителя. Именно поэтому к трубопроводам предъявляются очень высокие требования, одним из которых является герметичность.
Цель данной работы - рассмотреть новый, более эффективный метод обустройства участков трубопроводов на пересечениях с водными преградами и в пойменных зонах водных объектов для предотвращения аварийных разливов нефтепродуктов на примере системы нефтес-бора ОАО «Томскнефть» ВНК и дать его экономическое обоснование.
Задачи:
• краткий анализ состояния трубопроводной системы транспортировки нефти ОАО «Томскнефть»;
• анализ существующих аварий и изучение причин аварийных разливов нефти на объектах ОАО «Томскнефть»;
На всем протяжении нефтесборные трубопроводы «Томскнефти» имеют более
пересечений с водными объектами различного типа и ширины (крупные и мелкие реки, протоки, озера и т.д.), а также со множеством ручьев и водотоков, являющихся частью водосборного бассейна таких крупных рек как Юбь, Васюган и Вах.
• рассмотреть применяемые методы для устранения причин аварийных разливов;
• предложить свой метод для устранения причин аварийных разливов;
• привести экономическое обоснование применения предлагаемого метода устранения аварийных разливов.
Главная отличительная черта географии предприятия - разбросанность месторождений, большинство из которых находится в труднодоступных Васюганских болотах. Предприятие эксплуатирует 32 месторождения, находящиеся на большом расстоянии от города Стрежевой: 500 км на юго-запад (Крапивинское), 400 км на юго-восток (Лугинецкое) и 100 км на северо-восток (Вахское). Степень заболоченности достигает 80%. Коэффициент густоты речной сети - 0,32.
На всем протяжении нефтесборные трубопроводы «Томскнефти» имеют более 200 пересечений с водными объектами различного типа и ширины (крупные и мелкие реки, протоки, озера и т.д.), а также со множеством ручьев и водотоков, являющихся частью водосборного бассейна таких крупных рек, как Обь, Васюган и Вах.
Общая протяженность действующих трубопроводов системы нефтесбора ОАО «Томскнефть» (нефтесборные и напорные коллекторы) на конец 2014 г составляла более 3500 км, что на 1200 с лишним километров больше, чем в 2009 г В эксплуатации, в зависимости от объема перекачиваемого продукта, находятся трубопроводы очень широкого диапазона диаметром от 73 до 630 мм.
Несмотря на то что общество ежегодно тратит значительные суммы на строительство новых трубопроводов, а также на ремонт и реконструкцию трубопроводов, выработавших свой ресурс, основной объем составляют трубопроводы с наработкой более 10 лет Общая протяженность трубопроводов с наработкой более 10 лет за период с 2009 по 2014 гг. увеличилась с 35 до 60%.
Основной причиной отказов (79%) является внутренняя ручейковая и питтинговая коррозия стенки основной трубы. В остальных же случаях (21%) причиной отказов явилась разгерметизация трубопроводов по кольцевым сварным соединениям, запорной и регулирующей арматуре, а также коррозия фасонных частей в результате различных факторов.
В последние годы в ОАО «Томскнефть» трубопроводам уделяется особое внимание: принята специальная программа повышения надежности их сетей. Несмотря на то что протяженность новых трубопроводов постоянно увеличивается, за последние пять лет количество отказов на них снизилось почти на 45%. Такие показатели стали возможны благодаря внедрению новых технологий в части диагностики нефтепроводов и постоянным профилактическим работам: капитальный ремонт, реконструкция, замена аварийных участков, запуск и прием очистных устройств, использование ингибитора коррозии.
Основная задача при ликвидации последствий аварийных разливов нефтепродуктов на водной поверхности - ни при каких обстоятельствах не допустить загрязнения береговой полосы, так как в этом случае затраты на ликвидацию последствий аварии возрастают многократно. Сложность устранения аварийных разливов на водных поверхностях заключается в том, что возникает необходимость привлечения дорогостоящего оборудования и спецтехники (моторные лодки, боновые заграждения, нефтесборное оборудо-
Основная линия ¡^„.^
Водный объект — — Границы пойменной зоны водного объекта
■! Компенсатор сильфонный осевой
и
Секущие задвижки основной линии
Задвижки для контроля давления и промывки защитного кожуха
Манометр для контроля давления в защитном кожухе
Опорно-направляющие кольца
Вставка
электроизолирующая
Рис. 1. Схема обустройства перехода трубопровода через водные преграды
□сновная задача при ликвидации последствий аварийных разливов нефтепродуктов на водной поверхности - ни при каких обстоятельствах не допустить загрязнения береговой полосы, так как в этом случае затраты на ликвидацию последствий аварии возрастают многократно.
вание и техника). Дополнительная проблема (в большинстве случаев) в отсутствии подъездных путей для спецтехники. Не стоит также забывать о том, что пластовая вода, в отличие от нефти (сеноман), полностью растворяется в воде и приводит к гибели растительного и животного мира.
Метод, который используется в ОАО «Томскнефть» для предотвращения аварий на водных переходах, - это монтаж резервной линии параллельно основной части трубопровода. В случае порыва основной работа трубопровода переводится на резервную линию, что сокращает время выброса транспортируемого продукта в окружающую среду без остановки работы трубопровода в целом. Но данный метод не исключает попадания вредных веществ в окружающую среду (требуются время на поиск места отказа, прибытие аварийной бригады и перевод работы трубопровода на резервную линию). Существующие методы защиты трубопроводов (электрохимическая, ингибиторная) только замедляют процесс коррозии, но не предотвращают аварии на трубопроводах полностью.
Предлагаемый метод обустройства переходов трубопроводов через водные преграды и пойменные участки водных объектов полностью исключает попадание вредных веществ в окружающую среду при разгерметизации трубопроводов.
При обустройстве переходов через водные объекты (реки, озера и т.д.) на трубопровод монтируются температурные компенсаторы и герметичный кожух, окончания которого расположены за границами пойменной зоны водного объекта на расстоянии, предотвращающем, в случае порыва, попадание транспортируемого продукта в водный объект (рис. 1). Свободное пространство между кожухом и трубопроводом заполняет-
При обустройстве переходов через водные объекты (реки, озера и т.д.) на трубопровод монтируются температурные компенсаторы и герметичный кожух, окончания которого расположены за границами пойменной зоны водного объекта на расстоянии, предотвращающем, в случае порыва, попадание транспортируемого продукта в водный объект. Свободное пространство между кожухом и трубопроводом заполняется нейтральной жидкостью с добавлением ингибитора коррозии под атмосферным давлением.
ся нейтральной жидкостью с добавлением ингибитора коррозии под атмосферным давлением.
В этом случае не происходит выброса рабочей жидкости в окружающую среду, т.к. трубопровод продолжает работа
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.