Мероприятия по повышению устойчивости функционирования в нефтяной и газовой промышленности и магистральных трубопроводах

Нефтяная промышленность входит составной частью в топливно-энергетический комплекс страны. Ее основной задачей является обеспечение экономики нефтью, нефтяным газом и продуктами его переработки.

Она осуществляет: поиск месторождений нефти; добычу и подготовку нефти; транспортировку ее по магистральным нефтепроводам к потребителям; переработку нефти и нефтяного газа.

Отсюда весьма разнообразный профиль предприятий отрасли:

· нефтеперерабатывающие объединения;

· газоперерабатывающие заводы;

· магистральные нефтепроводы;

· заводы ремонтно-механические и специальных материалов;

· предприятия материально-технического снабжения и транспорта;

· научно-исследовательские и проектные учреждения.

Предприятия отрасли имеют особенности, оказывающие влияние на устойчивость их работы:

· постоянная возможность и опасность возникновения аварий и катастроф с образованием пожаров, взрывов, отравления воды нефтью, атмосферы газом, продуктами горения;

· большая зависимость объектов добычи и транспорта нефти от источников электроснабжения;

· высокая концентрация добычи нефти в отдельных районах Западной Сибири, Урало-Поволжья. Все это влечет за собой большие возможные потери и разрушения в условиях ЧС;

· значительная протяженность трубопроводных коммуникаций от районов добычи до потребителей (В СНГ протяженность магистральных нефтепроводов более 58 тыс.км, общая их протяженность - свыше 71 тыс.км. Средняя дальность транспортировки нефти - 2 тыс.км.);

· высокая концентрация нефтепроводов на отдельных участках в едином коридоре (район Средней Волги);

· низкая физическая устойчивость наземных сооружений предприятий отрасли к воздействию различных поражающих факторов.

На объектах отрасли проводится работа по ликвидации “узких” мест, например: традиционная устьевая арматура заменяется на малогабаритную (физическая устойчивость повышается в 4-5 раз); проводится использование новых буровых установок с высокой монтажеспособностью, разработка упрощенных технологических схем сбора и подготовки нефти и газа на случай аварий или других ЧС, использование автономных насосных установок при выходе из строя насосных станций, прокладка нефтепроводов в обход крупных городов и объектов, установка клапанов-отсекателей на скважинах.

Газовая промышленность - одна из ведущих звеньев ТЭК, ее доля в нем составляет около 30%.

В стране создана крупнейшая газотранспортная система (в СНГ протяженностью более 100 тыс.км), единая система газоснабжения страны с автоматизированной системой управления. Потребителям подается в сутки около 1 млрд.м³ газа.

Отрасль характеризуется функционированием взаимосвязанных элементов, т.е: добычей, хранением, транспортировкой, переработкой газа.

От устойчивости функционирования составляющих частей газовой промышленности будет в целом зависеть устойчивость функционирования отрасли.

Особенностями отрасли, влияющими на ее устойчивость, являются:

· неравномерность добычи и потребления газа по регионам страны (потребление в основном в Европейской части, а добыча в Западной Сибири);

· возросли масштабы добычи газа сложного состава, что вызвало необходимость строительства мощных газоперерабатывающих заводов (Оренбургский и др.);

· увеличение экспортных поставок, поставок в Европейскую часть и на Урал, что повлекло интенсивное развитие транспорта и подземного хранения газа.

Результаты исследований и опыт работы предприятий отрасли показали, что наиболее уязвимы газодобывающие объекты, предприятия по переработке газа, содержащего сероводород, и хранилища, находящиеся вблизи крупных городов и объектов. Здесь высокая вероятность возникновения пожаров даже при слабых разрушениях, возможен сопровождающийся взрывом почти мгновенный охват огнем всего основного производства.

Основные мероприятия повышения устойчивости функционирования объектов газоснабжения включают: установку клапанов-отсекателей на скважинах; подготовку газа по упрощенной схеме; хранение газа в подземных емкостях, увеличение объема хранилищ; использование автономных передвижных газотурбинных электростанций, работающих на природном газе.

Все эти особенности учитываются в отраслевых требованиях по повышению устойчивости, которые разрабатывались и были приняты в 1979-1982 гг.

Проектом “Общих требований по повышению устойчивости функционирования отраслей промышленности, транспорта, энергетики и сельскохозяйственного производства в ЧС” предусмотрены специальные мероприятия по повышению устойчивости предприятий ТЭК:

· перераспределение в условиях ЧС ресурсов нефти и газа по направлениям, объемам и потребителям;

· создание перемычек и кольцевание магистральных нефтегазопроводов с существующими и строящимися нефтегазопроводами;

· ограничение объема транспортировки нефти в одном техническом коридоре;

· резервирование и повышение устойчивости подводных переходов через крупные реки;

· разработку и применение надежной системы противокоррозийной защиты оборудования;

· размещение подземных хранилищ нефти и газа вне зон опасных природных явлений;

· подземную прокладку трубопроводов через автомобильные и железнодорожные коммуникации;

· размещение технологических установок нефтеперерабатывающих производств на открытых площадках или под легкими огнестойкими покрытиями;

· размещение на газотранспортной линии поочередно компрессорных станций с электропроводом и с газотурбинными агрегатами;

· создание аварийного неснижаемого запаса труб различных диаметров и запорной арматуры;

· оборудование объектов байпасирующими устройствами и клапанами-отсекателями (запорной арматурой), установленными в защищенных колодцах или в земле с обваловыванием;

· подземное хранение сжиженных газов и хранение их в состоянии отверждения, применение флегматизаторов при хранении и транспортировке особо взрывопожароопасных газов;

· регулярный контроль за герметичностью трубопроводов и технологических систем;

· подготовку технологического оборудования и создание запасов взрывчатых веществ для тушения пожаров на нефтяных (газовых) скважинах направленным взрывом;

· создание автоматических систем обнаружения утечки опасных веществ и экстренного отключения аварийных участков, магистральных газопроводов и компрессорных станций.

В настоящее время на предприятиях нефтяной, газовой промышленности и в геологоразведочных организациях находится в эксплуатации более 200 тыс.км магистральных нефтепроводов, 350 тыс. км промысловых трубопроводов, 800 компрессорных и нефтеперерабатыва-ющих станций.

Следует отметить, что основное развитие трубопроводный транспорт получил в 60-70-е годы. В настоящее время 29 % нефтепроводов России составляют трубопроводы возрастного интервала 30-35 лет и 26% более 35-40 лет, их доля с возрастом более 20 лет составляет 73 %, а более 30 лет - 41%. Существующая сеть нефтепроводов к настоящему времени в значительной мере выработала свой ресурс - ее износ составляет 63 %, 32, 13% полностью выработали срок амортизации.

Отметим, что при эксплуатации магистральных нефте-, газо-, продуктопроводов компрессорных и нефтеперерабатывающих станций, резервного парка за период с начала 90-х гг. прошлого века произошло более 160 ЧС.

Основными причинами аварий и пожаров явились:

· подземная коррозия металла (21%);

· брак строительно-монтажных работ (21%);

· дефект труб и оборудования (14%);

· механические повреждения, в том числе от сторонних организаций и вмешательства посторонних лиц в работу трубопроводов (19 %).

Уже сегодня аэрокосмическая техника позволяет осуществлять контроль трубопроводов с помощью лазерных локаторов - лидаров, установленных на борту спутников и самолетов.

Анализ показывает, что существующая сеть трубопроводов к настоящему времени выработала свой ресурс и без принятия мер по её восстановлению в ближайшее время можно будет столкнуться с резким скачком аварийности в этой отрасли экономики.

Вследствие вышеперечисленных причин важное значение имеет выполнение требований по повышению устойчивости трубопроводного транспорта.

В целях повышения устойчивости транспортировка нефти, газа и продуктов их переработки на трубопроводном транспорте необходимо осуществлять следующий комплекс инженерно-технических и организационных мероприятий:

· реконструкцию и новое строительство стационарных нефтепродуктопроводов с учетом безопасной эксплуатации их в условиях ЧС;

· ограничение наземной прокладки трубопроводов через зоны возможных ЧС, исключение такой прокладки через автомобильные и железные дороги;

· строительство площадок на трассах магистральных трубопроводов для массовой заправки горючим автотранспорта; сооружение колодцев для подключения полевых трубопроводов;

· создание и совершенствование автоматических систем обнаружения утечки опасных веществ и отключения аварийных участков;

· подготовку к транспортировке нефтепродуктов в зонах возможных ЧС в обход компрессорных станций в случаях нарушения их работы;

· заглубленную прокладку трубопроводов в зонах возможных разрушений и вынос головных насосных станций за пределы таких зон;

· создание базовых складов резерва материалов и оборудования для восстановления поврежденных участков и прокладки временных трубопроводных линий;

· создание и внедрение в эксплуатацию передвижных перекачивающих средств (насосных установок и агрегатов с автономным приводом и дистанционным управлением);

· строительство отводов от магистральных трубопроводов к ближайшим нефтебазам и транспортным узлам, на которых возможна организация перевалки нефтепродуктов на другие виды транспорта;

· повышение надежности электроснабжения компрессорных станций путем дублирования открытых линий электропередачи и прокладки подземных кабельных линий электропитания трубопроводных устройств.