Тема 8. Сервисная деятельность на газонефтепроводах и резервуарных парках.

Учебные вопросы:

1.Анализ состояния трубопроводов. Причины возникновения аварий на трубопроводах.

2. Классификация дефектов трубопроводов, износ оборудования.

3.Техническое обслуживание и ремонт трубопроводов.

4.Резервуары.. Причины нарушения прочности резервуаров.

5. Общие положения по ремонту резервуаров Виды ремонта резервуаров.

Вопрос 1. Анализ состояния трубопроводов. Причины возникновения аварий на трубопроводах.

По протяженности трубопроводов для транспортировки нефти, газа, воды и сточных вод Россия занимает второе место в мире после США. По системе магистрального транспорта перемещается 100 % добываемого газа, 99 % добываемой нефти, более 50 % производимой продукции нефтепереработки. В общем, объеме транспортной работы (грузооборота) доля газа составляет 55,4 %, нефти - 40,3 %, нефтепродуктов - 4,3 %. Экспорт газа, нефти и нефтепродуктов в основном осуществляется трубопроводным транспортом, в том числе через морские терминалы.

Однако нет другой страны, где эти трубопроводные магистрали были бы так изношены. По оценкам специалистов МЧС России, аварийность на трубопроводах с каждым годом возрастает и в ХХI век эти системы жизнеобеспечения вошли изношенными на 50-70%.

Применение новейших технологий в подземном строительстве призвано решить главную задачу – повысить качество сооружаемых подземных объектов и обеспечить безопасность их эксплуатации.

Состояние трубопроводов - анализ экспертов

Большая часть магистральных отечественных нефтепроводов (около 73%) была построена свыше 20 лет. По этой причине вся нынешняя технологическая политика нефтяных компаний в первую очередь направлена на сохранение долговременного существующего потенциала транспортной системы. Анализ накопленной информации за последние 10 лет показывает, что снизилось количество аварий по причине заводского дефекта, коррозии металла труб, ошибок со стороны эксплуатационного персонала трубопровода. Большинство инцидентов и аварий произошли по причине хозяйственной деятельности сторонних организаций, предприятий и отдельных физических лиц. Значительно увеличилось количество криминальных действий преступных группировок с целью хищения нефти из трубопровода.

Как говорится, чудес не бывает: заменить 50 000 километров подземных стальных труб диаметром до 1220 миллиметров в одночасье практически невозможно. Но существуют рабочие программы, имеется согласование проблем с финансированием подобных программ, есть конкретная работа, результаты которой можно легко проверить.

Крупнейшими странами по протяженности действующих нефтепроводов являются США (85 тысяч километров), Западная Европа (35.3 тысяч километров), страны-члены ОПЕК (20 тысяч километров).

Среднее количество аварий и инцидентов, приходящихся на тысячу километров, составило в среднем 0.06 отказов в год , причем эта цифра значительно меньше, нежели на трубопроводах американских и европейских компаний . При этом анализ показывает, что соотношение причин отказов на американских и отечественных в целом практически идентично (если не считать несанкционированные врезки, распространенные в России, количество которых резко возросло за последнее время). На российских нефтепроводах значительно выше (в два раза) количество отказов по причине заводских дефектов и плохого уровня проведения строительно-монтажных работ, в США в 1,5 раза больше отказов из-за активных внешних воздействий. В Европе имеется три главных причины аварийности и утечек - внешние воздействия (36%), механические повреждения (24%), коррозия металлических труб (29%).

Старение трубопроводов само по себе не приводит к катастрофическим последствиям. И в России и за границей проводится их планомерная постоянная замена, а использование современных прогрессивных способов технической диагностики и основанный на этом своевременный ремонт обнаруженных дефектов дают возможность обеспечить приемлемый уровень нормативной надежности. Одним из таких способов является внутритрубная диагностика.

Суть данной технологии такова: по участку трубопровода длиной не более 350 километров в потоке нефти или любого рабочего продукта пропускается специальный внутритрубный прибор, который на всем пути следования определяет состояние стенок трубопровода и сохраняет полученную информацию во встроенном накопителе. В дальнейшем эта информация берется за основу для определения технического состояния данного участка трубопровода. Имея полную информацию по типам и физическим размерам обнаруженных дефектов, производятся расчеты долговечности и прочности трубопровода, производится ремонт труб. Все эти меры позволяет удовлетворительным образом управлять техническим состоянием трубы.

В 90-х годах компания «Транснефть» создала дочернее предприятие - Центр технической диагностики «Диаскан», главной задачей которого стало проведение диагностических работ на нефтепроводах компании. Предприятие выполняет полный комплекс работ по проектированию, испытаниям оборудования, проведению комплексной диагностики трубопроводов, определению технического состояния нефтепроводов и его мониторингу.

Сегодня можно утверждать, что в области диагностики трубопроводов «Диаскан» считается одним из мировых лидеров. В компании самостоятельно разработаны и изготовлены 36 дефектоскопов, которые по техническим и эксплуатационным характеристикам ни в чем не уступают зарубежным образцам. Ежегодные объемы производства компанией диагностических работ, связанных с линейной частью магистральных нефтепроводов, составляют 25-27 тысяч километров.

Результаты диагностических обследований технического состояния магистральных нефтепроводов служат основой для организации выполнения плановых и текущих ремонтных работ.

Давно построенная труба - не обязательно аварийная труба

Для исследования связи между возрастом нефтепроводов и частотой аварий или отказов проведен значительный объем экспериментальных работ, связанных с изучением трубных сталей, которые находятся в эксплуатации свыше 25 лет.

За шесть лет было испытано более 370 трубных образцов и 3000 стандартных образцов металла трубопровода, включая структурные, металлографические и фрактографические исследования .

Результаты циклических стендовых испытаний показали, что уровень испытательного давления, которое были в состоянии выдерживать исследуемые образцы, намного выше уровня заводского испытательного давления.

Деградация механических свойств и деформационное старение металла труб, отработавших более 25 лет, проявляются на некоторых участках трубы, которые содержат концентраторы напряжений. Это в основном дефекты сварочных швов или стенок труб. После обнаружения и ликвидации дефектов нефтепроводы можно опять эксплуатировать в течение длительного времени. Трубы, произведенные из сталей марок 17Г и 17ГСУ, могут эксплуатироваться еще приблизительно 30 лет. В результате исследований выявлен также ряд ненадежных марок сталей: 17ГС, «Ц», 19Г, 14ХГС. Все они взяты на строгий учет и заменяются при проведении ремонта в первую очередь.

Нефтяные компании разрабатывают комплексные программы капитального ремонта, технического перевооружения и развития объектов магистральных трубопроводов. Рассмотрим комплексную программу на примере компании «Транснефть».

В 2010 году в компании была сформирована и утверждена «Программа капитального ремонта, технического перевооружения и развития объектов магистральных трубопроводов на период 2011-2017 гг.». Этим документом предусматривается до 2017 года замена нефтепроводов протяженностью 6503.61 километров, а также ремонт и реконструкция 481 резервуара совокупной емкостью 8349 тысяч кубометров, в том числе возведение 56 новых резервуаров емкостью 1079 тысяч кубометров.

По отдельным участкам магистральных трубопроводов, эксплуатирующимся 30 лет и более, которые должны быть заменены в последующие годы, проведено детальное диагностическое обследование их состояния, произведены необходимые расчеты относительно сроков их безопасной эксплуатации.

В первую очередь в рамках «Программы...» будут заменены следующие участки:

- переходы через малые водотоки и водные преграды, участки магистральных трубопроводов, построенные в 60-70-х годах с использованием труб из ненадежных марок сталей;

- участки с повышенной концентрацией дефектов;

- участки на выходе перекачивающих насосных станций с рабочим давлением свыше 4,0 МПа, которые имеют самый напряженный режим работы;

- участки, возведенные с использованием подкладных колец;

- участки, которые расположены в местах, требующих приведения в соответствие с нормативными документами (например, по границам застроек гражданскими и промышленными зданиями и сооружениями);

- переходы через водные преграды, если они имеют сроки эксплуатации свыше 30 лет, или имеющие значительные отклонения от нормативных показателей (оголения, провисы, дефекты в русловой части, которые требуют вырезки и т.д.).

При проведении подобных работ, связанных с заменой отдельных участков магистральных нефтепроводов, применяются только трубы, обладающие заводским антикоррозионным полиэтиленовым покрытием с изоляцией стыков сварных соединений с помощью термоусаживающихся манжет, обладающие прочностными характеристиками на уровне заводского покрытия труб.

В системе магистральных трубопроводов присутствуют участки, на которых невозможно провести внутритрубную диагностику технически (прежде всего это перемычки). На этих участках компания использует специальную технологию: гидравлические испытания и визуально-диагностический контроль. На 2011-2012 годы запланировано проведение обследования 53985 метров перемычек. В 2010-2015 годах пройдут гидравлические испытания недиагностируемых участков линейной части трубопровода (878 километров). А гидравлические испытания технологических нефтепроводов составят 433.2 километров.

Экспортный трубопровод «Дружба» занимает значительное место в программе ремонта и реконструкции «Транснефти», проводится постоянная планомерная работа по поддержанию нефтепровода в рабочем состоянии. За последние 7 лет 137 километров нефтепроводов были заменены, ликвидированы все обнаруженные дефекты, которые были заложены во время строительных работ в 60-70-х годы прошлого века.

В течение 3 последних лет на трубопроводе «Дружба» возникло всего 4 нештатные ситуации, которые были связаны с проблемами металла.

Не является секретом, что здания, в том числе и жилые, возраст которых перевалил за нормативный срок, никто не собирается сносить в срочном порядке и взамен строить новое жилье. Имеется программа по их ремонту и реконструкции. Однако почему именно тема надежности нефтепроводов разыгрывается с таким завидным постоянством? Возможно, это связано с той значительной ролью, которую обеспечивают магистральные нефтепроводы в экономике страны?

В СМИ постоянно воспроизводятся одни и те же стереотипы: «нефтепроводы изношены», «трубопроводы ржавеют и стареют», «запасы истощены», «ремонт мелкотравчатый», «масштабная катастрофа». В массовое сознание искусственно внедряется миф: нефтепроводы бесхозны, а нефть заливает леса и реки. А раз они бесхозны - нужен хозяин.

С момента, когда СССР канул в лету, время от времени поднимается вопрос, причем на разных уровнях, о собственности на нефтепроводы страны и возможности ее приватизации. При этом надежность отечественных нефтепроводов подвергается сомнениям по вполне понятной прагматичной причине. Цель - обесценить основные фонды для их приватизации по минимальной цене. Это вряд ли принесет ее инициаторами требуемые результаты: ценность трубопроводов и их значимость осознает вся правящая элита.

Программа модернизации нефтепроводов, которая разработана и проводится «Транснефтью», находится в поле зрения Президента Российской Федерации . Она носит комплексный и системный характер, ориентируясь на оптимизацию затрат и ресурсов. Поэтому лоббисты схем «не нужно ремонтировать, лучше заменим одни трубы на другие» вряд ли могут рассчитывать на успех.

Система магистральных трубопроводов – пожалуй, один из главных факторов влияния власти на ситуацию, сложившуюся в нефтяной отрасли. Нефтяные компании обеспечат интересы государства только в том случае, если они останутся государственными компаниями.

Посмотрим, из-за чего случаются аварии на трубопроводах?

Происходящие аварии и утечки из нефтепроводов наносят стране как экономический, так и экологический ущерб. И если экономический ущерб восполнить можно за довольно короткое время, то восстановление благоприятной экологической обстановки в местах аварий и прорывов трубопроводов порой затягивается на многие годы. Особенно страдает природа от утечек нефти из магистральных нефтепроводов. А если эти утечки произошли вблизи водных ресурсов - это и вовсе может обернуться экологической катастрофой.

Довольно часто аварии на трубопроводах происходит в городах. Причина все та же - изношенность коммуникаций: канализационных, тепловых и водопроводных. Из аварийных трубопроводов вода просачивается в грунт, а из-за этого повышается уровень грунтовых вод, что приводит к провалам и просадкам грунта, а также затоплению фундаментов. А это может привести и к обрушению зданий.

Как отмечают специалисты, проблему аварийности магистральных трубопроводов можно решить, если использовать при строительстве вместо стальных, трубы из пластмассы, либо из других более прочных и надежных материалов, прокладку новых и ремонт изношенных трубопроводов осуществлять не открытым, а бестраншейным способом, проводить регулярные работы по выявлению аварийных участков. В настоящее время рынок трубопроводной арматуры, труб, задвижек, затворов, клапанов и прочего предлагает высококачественные материалы и изделия для прокладки и модернизации трубопроводов. Используя новейшие технологии можно свести к минимуму аварии на трубопроводах, исключить экономические потери и не допустить экологической катастрофы в месте прорыва трубопровода.

Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации и Росприроднадзор не раз заявляли, что большинство российских нефтепроводов не соответствуют современным техническим требованиям. Только за последние годы в России произошло уже более десятка крупных аварий на нефтепроводах, в результате которых природе и окружающей среде был нанесен значительный ущерб.

Ликвидировать последствия аварии значительно сложнее, чем предотвратить ее. Изношенность российских трубопроводов приближается к критической отметке. Обнадеживает одно - многие компании начинают осознавать ответственность перед потребителями и природой, которые могут пострадать в результате таких аварий. Да и ужесточение мер за техногенные аварии, которые проявляются в возросших штрафах, приводят к тому, что собственники трубопроводов начинают менять трубы, покупают задвижки, проводят регулярное техническое обслуживание своих магистральных трубопроводов. Положительные сдвиги в данном направлении уже отмечаются. Остается надеяться на то, что мировой финансовый кризис не скажется на хорошей намеченной тенденции к приведению в надлежащее состояние российских трубопроводов.