Технические риски безопасной эксплуатации нефтегазопроводов

размер шрифта: Aa | Aa
24.01.2008 00:30

Риски при транспортировке труб обусловлены следующими причинами (рис.2).
1.Неправильный выбор способов проведения транспортных и погрузочно-разгрузочных работ в различных дорожно-климатических условиях
2.Несоблюдение требований Правил техники безопасности и дорожного движения транспортными предприятиями, инструкций по перевозке крупногабаритных и тяжеловесных грузов автомобильным транспортом, Правил технической эксплуатации железных дорог, Правил плавания по внутренним судоходным путям, требований к перевозке труб железнодорожным транспортом, водным транспортом.

3. Использование видов транспорта и грузоподъемных средств, основные технические данные которых не соответствуют установленным.
4.Выгрузка труб из железнодорожных полувагонов и погрузкой их на транспортные средства по схемам и в последовательности, не соответствующим установленным, а также использованием грузозахватных устройств, вызывающих повреждения изоляции труб и повреждения концов труб.
5.Нарушение технических условия погрузки, разгрузки, размещения и складирования труб.
6 Несоблюдение технических, технологических и организационных условий для разгрузки труб или трубных секций;
7.Не учтены возможности беспрепятственной транспортировки основных грузов - одиночных труб, длинномерных секций труб (до 36 м) и другие.

Риски в процессе изготовления обусловлены следующими причинами (рис.3)
1.Не обеспеченность предприятий в достаточной степени техническими возможностями и специалистами, обеспечивающими качество изготовления труб в полном соответствии с требованиями Правил, стандартов или технических условий.
2.Нарушение режима сварки продольного заводского сварного шва.
3.Низкий уровень входного контроля труб и сварочных материалов.
4.Наличие закалочной структуры сорбита, склонной к наводороживанию и образованию хрупких внутренних трещин вследствие неправильно проведенной термообработки трубы на заводе.
5. Сильная загрязненность неметаллическими включениями у края трубного листа вдоль продольного сварного шва.
6. Зональная неравномерность в распределении неметаллических включений в исходном трубном листе, допущенном при производстве труб.
7. Нарушение качества изоляции при изготовлении и нанесении покрытия. Это приводит к образованию коррозионных повреждений на наружной поверхности труб в виде пятен, язв и каверн различной величины и глубины, являющихся результатом взаимодействия металла трубы со средой. Некачественное выполнение изоляционного покрытия также приводит к образованию сквозных дефектов т.е. повреждению газопровода (рис.4).
8. Особую опасность представляют технологические дефекты на наружной и внутренней поверхностях металлоконструкций – продольные трещины, риски и т.п., которые облегчают зарождение трещины. При этом при разрыве трубопровода в очаге находятся различные по длине царапины и риски. Любая трещина, возникшая из-за случайного повреждения может развиться (например, из-за перепада климатических температур, колебаний давления в газопроводе, возможного дополнительного внешнего нагружения изгибающим моментом) и вызвать значительные разрушения (рис.5 а).
9. Недостаточный технический уровень технологии производства и качества трубной стали, что является причиной разрушения из-за расслоения (рис.5б).

Возвращаясь к трещинам, следует отметить, что по данным фотографических исследований трещина развивается в три этапа:
1 – межкристаллитно на стадии зарождения и дискретного подрастания;
2 – коррозионное растворение металла в полости зародившейся трещины;
3 – механический долом.

На первом, под действием коррозионной среды, образуется межкристаллитная трещина, а на втором – происходит увеличение полости трещины за счет коррозионного растворения ее стенок и воздействия механических растягивающих напряжений, увеличивающихся за счет уменьшения живого сечения стенок трубы. То есть при механических повреждениях труб первый из вышеприведенных этапов как бы уже присутствует. Далее идут механохимические и другие процессы, завершающиеся механическим доломом. Значительную роль здесь играет фактор напряженно-деформированного состояния (НДС) участков трубопровода

Принимаемыми мерами на нефтегазовых магистралях аварийность снижается. Вместе с тем, в связи с созданием в Казахстане новых и расширением действующих нефте- газопроводных систем транзитно- экспортного назначения, необходимы надлежащие меры, направленные на снижение технических рисков безопасной эксплуатации нефтегазопроводов.
Обзор материалов рабочих совещаний в различных компаниях трубопроводного транспорта, заседаний научно-технических советов и др. указывает на ряд мер, которые могут рассматриваться как рекомендуемые, а иногда даже как требуемые (рис. 6,7).
1. При поставке в Казахстан труб с нанесенным изоляционным покрытием риски безопасной эксплуатации в последующем увеличиваются. Поэтому при заключении договоров с транспортными предприятиями целесообразно предусматривать усиление их ответственности.
2. Рассмотреть вопрос о внесения дополнений в соответствующую нормативно-техническую документацию, направленных на снижение рисков при транспортировке в условиях Казахстана.
3. Обеспечить правильный выбор транспортных средств с учетом не только условий и рельефа трассы, но и весовых категорий труб.
4. Расслоения на торцах труб влияют на процесс сварки кольцевых стыков. Это требует применения модернизированных способов сварки, новых требований к разделке концов труб. При этом требования должны быть конкретизированы применительно к конкретному проекту морского или сухопутного (берегового) трубопровода, к классу стали.
5. Для длинномерных труб в 18 и 24 метра необходимо учитывать не только рельеф трассы, транспортные возможности, но и весовые категории таких труб. Для тяжелых труб, особенно спаренных в секции, необходимы соответствующие, а может быть, новые транспортные средства.
6. Значительная часть аварий и остановов при эксплуатации трубопроводов являются следствием плохого контроля за качеством соответствующих работ, в том числе в заводских условиях, на трубосварочных базах.

Целесообразно расширить область участия потребителя не только в приемке готовой трубной продукции на трубных заводах по общепринятой схеме, но и в контроле технологических процессов изготовления труб и процессов их транспортировки.

Потребитель должен иметь право направлять своих представителей для ознакомления и последующего участия в контроле. Как процесса транспортировки, так и технологического процесса производства, качества трубной продукции (оптимальные режимы отпуска труб на трубных заводах, имеется ввиду наличие соответствующей температуры, времени отпуска, дробеструйной обработки, создание на наружной поверхности трубы слоя металла соответствующей глубины, в котором действуют остаточные сжимающие напряжения, препятствующие зарождению трещин и др.). Регламент такого контроля согласовывается между потребителем и производителем труб.

7. По требованию потребителя до начала производства труб по его заказу производитель труб должен выполнить контроль регламентированных технологических параметров производства труб и оформить протокол о готовности технологического комплекса к выпуску продукции в соответствии с установленными Контрактом техническими требованиями и требованиями ISO 2001.
Здесь следует учитывать, что в ISO за основу взят процессный подход и допускается поэтапное внедрение данного стандарта. К тому же широта и глубина охвата процессов на предприятиях- изготовителях труб требуют достаточно внимательного рассмотрения и учета.
8. Целесообразна разработка и внедрение подсистемы прогнозирования напряженно-деформированного состояния участков магистрального трубопровода в составе корпоративной геоинформационной системы. При этом должно учитываться многообразие задач, связанных с оценками НДС участков магистрального трубопровода, вариантов организации их решения, различных постановок задач, используемых методов формализации, расчетных схем и т.д. Эти задачи могут быть внедрены в автоматизированные рабочие места специалистов, занимающихся вопросами обеспечения безопасной эксплуатации магистральных трубопроводов.
Вышеизложенные и другие меры будут способствовать снижению технических рисков безопасной эксплуатации магистральных нефте-газопроводов и повышению их конкурентоспособности в целом.

PDFПечатьE-mail