Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 [ 8 ] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101

Наблюдалось интересное явление. Поскольку в прочностных расчетах обычно используют достаточно большие запасы, разрушения почти никогда не происходили сразу, только по одной причине. Надо было совпасть сразу нескольким причинам в одном месте и в одно время, чтобы разрушение все-таки произошло. Для того, чтобы убедиться в этом, достаточно рассмотреть несколько разрушений на магистральных нефтепроводах, в расследовании причин которых участвовали авторы настоящей работы.

1. Катастрофа на 1431 км продукктопровода Омск - Альметьевск в июне 1989 г. (недалеко от НПС Улу- Теляк).

П родуктопровод диаметром 720 мм протяженностью почти 2000 км был построен в 1985 г. и начал перекачивать продукт - широкие фракции легких углеводородов. Этот продукт при нормальных условиях (атмосферное давление, комнатная температура) представляет газ тяжелее воздуха, обладает характерным запахом, воспламеняется (взрывается) от искры, подобно природному газу, действует на организм отравляюще. Транспортируется по трубопроводу в жидком состоянии под давлением порядка 4,0 МПа. При разгерметизации трубы продукт выходит в атмосферу, переходя в газообразное состояние и охлаждаясь до температуры ниже -20 °С от быстрого расширения. П оэтому этот газ представляет собой белый туман, стелящийся по поверхности земли. В отличие от бытового газа на основе метана такой газ не поднимается в воздух, а медленно «течет» по рельефу местности, заполняя низины и ущелья.

П родуктопровод должен был проходить не ближе 5 км от населенных пунктов. Небольшие деревни, находящиеся вблизи от трассы, предусматривалось переселить в другие районы. Строительство велось несколькими строительными трестами по интенсивному плану. В установленный срок были проведены гидроиспытания. Но принять трубопровод в эксплуатацию и начать перекачку продукта не позволил один пункт - рядом осталась деревня Казаяк -Хуснуллино с жителями. П ереселение деревни оказалось делом хлопотным, долгим и это затягивало срок пуска. Проще оказалось на данном участке обойти деревню, хотя это тоже было непросто. М е-стность бы1ла горная, сильно пересеченная. Лимиты1 бы1ли исчерпаны и по времени, и по материалам, и по финансовым ресурсам. За короткое время построили обходной участок, который включал и переход через железную дорогу Уфа - Челябинск с интенсивным движением поездов.

Для пуска продуктопровода вроде бы не осталось формальных причин. Расстояние до населенного пункта выдержано, гидроиспытание трубопровода проведено, акты подписаны. Только при этом допущен целый ряд нарушений:

обходной участок трубопровода остался неиспытанным;

контроль качества строительства практически отсутствовал;

на трубах допущено много механических дефектов в виде продольных царапин, глубина которых достигала 30 % толщины стенки;

изоляция труб местами отсутствовала.

П риемку в эксплуатацию продуктопровода подписал завод, перерабатывающий данный продукт, который никогда не занимался проблемами трубопроводного транспорта, особенно на такие большие расстояния и такого опасного продукта. После приемки продуктопровод был все же передан на баланс управления «Уралсибнефтепровод» под нажимом правительства того времени.

В этот период времени модным становился термин «безлюдная технология». Многие предприятия как наперегонки искали способы сокращения количества персонала на своих объектах. Процент сокращения штатов становился одним из важнейших показателей планов того времени. Явление коснулось как трубопроводных управлений, так и управлений железными дорогами. В результате были сокращены обходчики и на продуктопроводе, и на железной дороге.

П родуктопровод эксплуатировался в циклическом режиме, характерном для всех магистральных нефтепроводов. Давление поддерживалось не выше проектного, но в среднем 1 раз в сутки оно падало по разным причинам. В течение 3-х лет эксплуатации продуктопровода произошло порядка 1000 перепадов давления. При таком режиме происходит усталостное накопление повреждений металла на концентраторах напряжений, какими являются имеющиеся царапины. Постепенно появляются усталостные трещины, которые растут и превращаются в сквозную трещину (свищ). С этого момента начинается выход сжатого газа из трубы. Происходит сильное охлаждение трубы и грунта от расширения газа (эффект холодильника). М еталл становится более хрупким. Сквозная трещина быстро растет в длину и переходит в магистральную трещину. Трубопровод раскрывается на длине порядка 3-5 диаметров. Сжатым газом выбрасывается грунт над трубой, появляется воронка. Начинается интенсивный выход газа. За короткое время образовывается облако, которое покрывает

большую площадь. П оскольку разрыв трубы произошел на седловине горной местности, тяжелое облако ползет (течет) по двум ущельям. Один поток облака идет по ущелью в сторону железной дороги и накрывает ее на 1710-м км. Другой поток идет в сторону деревни Казаяк-Хуснуллино, но не успевает дойти до нее. От проходящих поездов (дорога электрифицирована) появляется искра, детонирует все облако вышедшего газа. Волей судьбы в этот момент встречаются именно на этом месте два пассажирских поезда и оказываются в сплошном огне. Ударная волна выбрасывает один электровоз и часть вагонов за откос. До деревни огонь не доходит. Ударная волна от взрыва облака проходит выше деревни, но наносит повреждения зданиям других деревень, находящихся на расстоянии до 10 км от места катастрофы. Лес полностью выгорает на большой площади. В огне оказываются около 1200 человек.

Система автоматического слежения обнаруживает падение давления со значительным опозданием из-за того, что в сжатом (сжиженном) газе законы гидравлики значительно отличаются от нефти, бензина и других обычных жидкостей.

Таким образом, для того, чтобы «получить» данную катастрофу, необходимо было допустить очень много ошибок и оплошностей.

Обследование технического состояния трубопровода с привлечением многих специалистов, в том числе зарубежных, показало, что дальнейшая эксплуатация продуктопровода для транспортировки данного продукта представляет реальную опасность для 52-х населенных пунктов, в том числе для городов Златоуст, Кропачево, Сим. В течение 1989-1990 гг. выполнен большой объем работ по повышению надежности продуктопровода (замена дефектных участков). После повторного обследования технического состояния авторитетная комиссия решила, что продуктопровод в таком состоянии можно эксплуатировать в течение 3-х лет, но с определенным риском. С протестами против повторного пуска про-дуктопровода выступили жители всех близлежащих населенных пунктов и руководители Башкортостана, Челябинской, Курганской областей, профсоюзные и общественные организации. Решено данный трубопровод использовать в качестве нефтепровода от Тобольска до М иннибаево (с демон-тажом опасных участков). В настоящее время данный трубопровод не эксплуатируется, некоторые участки демонтированы.

Данный пример показывает, насколько важно обеспечение