Экономика многих стран на сегодняшний день имеет потребность в увеличении доли потребления нефти и нефтепродуктов с связи с ростом промышленной активности. Современные магистральные трубопроводные системы работают на пределе своих мощностей. Магистральные нефтепроводы (МН) в экономике страны занимают одну из ключевых позиций. Вопросы обеспечения надежной и безопасной эксплуатации магистральных нефтепроводов затрагивают не только систему нефтепроводного транспорта, но и многие другие отрасли, а также существенно влияют на достижение целей, сформулированных в концепции энергетического развития страны.
Ключевые слова: магистральный нефтепровод, эксплуатация, трубопровод, резервуарный парк, нефтеперекачивающая станция.
При нормальной эксплуатации линейной части нефтепровода никаких выбросов и сбросов в приземный слой атмосферы, в подземные и поверхностные воды, на почвенно-растительный покров не производится, так как нефтепровод представляет собой защищенную герметичную систему.
Во время нормальной эксплуатации НПС оказывается определенное отрицательное воздействие на отдельные компоненты окружающей природной среды. Основным источником загрязнения приземного слоя атмосферы углеводородами является резервуарные парки НПС.
С целью полной или частичной ликвидации негативных воздействий на окружающую среду при проектировании нефтепровода предусматривается следующие мероприятия:
– на расширяемых НПС предусматриваются строительство резервуаров, оборудованных понтонами, что примерно на 80 % сокращает выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух,
– резервуары будут обвалованы, что обеспечит вместе с профилированными дренажными канавами отвод случайно разлитой нефти от резервуаров в систему улавливания и очистки,
– генеральные планы НПС будут разработаны с учетом положений, повышающих устойчивость работы ее объектов,
– компоновка генерального плана и высотная посадка сооружений будут выполнены исходя из технологической схемы НПС, необходимых противопожарных разрывов, выделения коридоров для укладки инженерных сетей с учетом транспортных связей и условий строительства,
– выделение в отдельные зоны (с учетом пожарной взрывоопасности) резервуарных парков, технологических установок (магистральные насосные, печи подогрева и др. сооружения) и сооружений хозяйственного вспомогательного назначения (водоснабжение, теплоснабжение, энергоснабжение, пожаротушения, связи и др.),
– обеспечение постоянного контроля за точным соблюдением технологического регламента работы оборудования,
– использования существующих систем для сбора производственных и бытовых стоков на площадках НПС, что сводит до минимума загрязнение поверхностных и подземных вод.
Возможные аварийные ситуации и их анализ . Нефтепроводы являются потенциально опасными объектами, эксплуатация которых сопряжена с риском аварийных ситуаций, из которых наиболее тяжелыми, с точки зрения наносимого ущерба (имеется в виду ущербы материальный и экологический, а иногда имеющая место угроза жизни обслуживающему персоналу и населению) являются аварии, связанные с поступлением нефти в окружающую среду.
Аварийные ситуации рассматриваются раздельно для двух основных типов сооружений трубопроводной системы, различающихся конструктивными особенностями и условиями эксплуатации:
– линейной части трубопроводов,
– резервуарных парков НПС.
Линейная часть . Аварийные ситуации на линейной части возникают в результате действия различных факторов, отражающих особенности проектирования, строительства и эксплуатации трубопроводов в конкретных условиях окружающей природной и социальной среды. На основе статистических данных аварийности магистральных нефтепроводов, выделено 10 групп факторов, влияющих на возникновение аварийных ситуаций. Для каждой группы факторов (опасностей) определены весовые коэффициенты, характеризующие вклад данной группы в общую статистику отказов.
Таблица 1
Факторы аварийности магистральных нефтепроводов
|
№ группы |
Наименование группы факторов |
Доля группы, % |
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
Внешние антропогенные воздействия Подземная коррозия Атмосферная коррозия Внутренняя коррозия Качество производства труб и оборудования Качество строительно-монтажных работ Качество и сроки испытаний Конструктивно-технологические факторы Природные воздействия Эксплуатационные воздействия |
20,0 2,0 2,0 20,0 15,0 15,0 5,0 5,0 10,0 6,0 |
Как видно из таблицы, опасности возникновения аварийных отказов связаны, в основном, с качеством изготовления и монтажа трубопровода (30 %), коррозионными процессами (24 %), внешними (20 %) и природными (10 %) воздействиями.
Резервуарные парки НПС . Причины аварийных ситуаций в резервуарных парках НПС связаны, в основном, с разрушением (полным или частичным) резервуаров и пожарами в резервуарном парке.
Вероятность разрушения резервуара формируется за счет действия различных факторов, включая механические и коррозионные повреждения, дефекты конструкций и монтажа, пожар в резервуарном парке, а также активизацию оползневых процессов, землетрясение, наводнение и другие стихийные действия.
Частота распределения случаев аварий и отказов резервуарных конструкций по виду основных физических причин представлена в таблице.
Таблица 2
Основные физические причины аварий в резервуарных парках
|
Причины аварий |
Число аварий, % |
|
Хрупкое разрушение Взрыв и пожар Непроектный вакуум Коррозионный износ Ураганный ветер Неравномерная осадка основания прочие |
63,1 12,3 7,7 3,1 1,5 1,5 10,8 |
Причины возникновения пожара в резервуарных парках НПС обусловлено, как правило, образованием взрывоопасных концентраций паров углеводородов в самом резервуаре или обваловании и активизациий источника воспламенения (инициирования) взрывоопасной смеси.
Источниками взрывоопасности являются:
– выделение паров углеводородов нефти в процессе больших и малых дыханий резервуаров,
– нерегламентированные участки нефти из технологического оборудования,
– сброс подтоварной воды, загрязненной нефтью и подводящих трубопроводов,
– разлив нефти при разрушении резервуаров.
Вывод
В данной работе были описаны влияние магистрального нефтепровода на окружающую среду в период эксплуатации и экологическая безопасность использования магистральных нефтепроводов, возможные аварийные ситуации и их анализ. Для ликвидации негативных воздействий на окружающую среду при проектировании нефтепровода предусматриваются различные факторы. Компьютерное моделирование еще на стадии проектирования трубопроводов и выбора маршрута позволяет оценить риски того или иного варианта, чтобы выбрать из них наиболее оптимальный. Установлено, что наносится ущерб окружающей природной среде в результате отказов объекта системы нефтепродуктообеспечения. Анализ литературных данных показывает, что проблемы загрязнения земель нефтью, по-прежнему остаются актуальными и требуют комплексного подхода в их решении.
Литература:
- Лурье М. В., Арбузов Н. С., Оксенгендлер С. М. Расчет параметров перекачки жидкостей с противотурбулентными присадками // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2012. № 2. С. 56–60.
- РД-23.040.00-КТН-254–10. Требования и методика применения противотурбулентных присадок при транспортировании нефти и нефтепродуктов по трубопроводам ОАО «АК «Транснефть».
- Лисин Ю. В. Разработка инновационных технологий обеспечения надежности магистрального нефтепроводного транспорта: Автореф. дис. … д-ра техн. наук. Уфа, 2013. 42 c.
- Мохаммад Насер Хуссейн Аббас. Улучшение параметров работы нефтепровода путем применения противотурбулентных присадок: Дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. Уфа, 2009. 129 с.
- «Транснефтепродукт» // ОАО «АК «Транснефтепродукт». 2014. [Электронный ресурс]. URL: http://transnefteproduct.transneft. ru/press/news/id=1487 (дата обращения: 14.04.2014).
