Рассмотрение причин аварийности магистральных газопроводов в сложных климатических условиях

Ромащенко Денис Дмитриевич – магистрант Тюменского индустриального университета.

Аннотация: В работе проанализированы причины аварий на магистральных газопроводах. На основании проведенных исследований были приведены сценарии аварии. Сделаны выводы о необходимой диагностике магистральных газопроводов.

Ключевые слова: Магистральный газопровод, диагностика, газ, аварии.

К магистральным трубопроводам для безопасной эксплуатации на сегодняшний день применяется ряд требований. Это приводит к тому, что повсеместно эксплуатирующими организациями внедряются системы мониторинга технического состояния магистрального трубопровода. Данные системы позволяют получать величины для определения напряженно-деформированного состояния стенок трубопровода, пространственного перемещения. Контроль величин нагружения системы позволяет повышать эффективность, надежность эксплуатируемых магистральных трубопроводов.

Стоит заметить, что воздействия внешней среды негативно отражаются на эксплуатационных характеристиках трубопровода, приводя к пространственному перемещению в зоне вечномёрзлых грунтов, в зоне пучинистых грунтов и водоемов. Трубопроводы в районах болот и пучинистых грунтов наиболее часто претерпевают механические напряжения. Данные климатические изменения приводят к резким изменениям продольного положения трубопровода. Периодически повторяющиеся данные изменения могут привести к трещинам металла. Данные перемещения также вызывают появление гофр, сплющиваний и выпучиваниям из грунта.

Трудности возникают при учете всех физических свойств грунтов, что требуется решать задачу нелинейно. Аварии на линейно части магистральных газопроводов происходят из-за разрыва трубы с дальнейшим выбросом природного газа в атмосферу со скоростью звука. Протяженность разрыва имеет непосредственную прямую взаимосвязь с технологическими параметрами работы магистрального газопровода и свойствами грунтов. При диаметре трубопровода более 1200 мм характерны разрывы протяженностью более 50 метров с вероятностью возгорания 0,5-0,6.

Диаграмма распределения аварий на линейно части магистральных газопроводов представлена на рисунке 1 [1].

Рисунок 1. Аварии на линейно части магистральных газопроводов в зависимости от причин возникновения.

После анализа причин аварий были выявлены сценарии развития аварийных ситуаций. На магистральных газопроводах возможны следующие сценарии аварий:

• Разрушение линейной части- выброс газа- образование облака газовоздушной смеси - рост облака+ источник возгорания- взрыв- поражение зданий и сооружений- загрязнение окружающей среды продуктами сгорания;
• Разрушение линейно части- выброс газа+ источник возгорания- возникновение горящего факела- термическое поражение сооружений- загрязнение окружающей среды продуктами сгорания;
• Разрушение линейно части- выброс газа в атмосферу.

Сценарии происхождений аварий на магистральных трубопроводах приведена на рисунке 2 [2].

Рисунок 2. Блок-схема сценариев аварий на линейной части магистрального газопровода.

Необходимо проводить ряд действий для предотвращения возникновения аварий на магистральных газопроводах. Важнейшей составляющей данных действия является диагностика технического состояния магистральных газопроводов. Ростехнадзором в 2017 годы утверждены следующие руководства: “Методика технического диагностирования пунктов редуцирования газа" [3], "Инструкция по техническому диагностированию подземных стальных газопроводов" [4]. Данные руководства систематизируют процесс диагностики под современные требования, что повышает их надежность.

Можно сделать вывод, что обеспечение безопасной эксплуатации объектов магистральных газопроводов возможно лишь при условии своевременной диагностики технического состояния.

Список литературы

1. Гостинин, И.А. Анализ аварийных ситуаций на линейной части магистральных газопроводов / И.А. Гостинин, А.Н. Вирясов, М.А. Семенова. – Текст : непосредственный // Инженерный вестник Дона. - 2013. - Т.25, №2(25). - С. 24.
2. Строганов, И.В. Повышение безопасности эксплуатации трубопроводов (в том числе из разнородных материалов) с применением термоусаживающихся муфт из эпоксидных полимеров/ И. В. Строганов, Р. З. Хайруллин. – Текст : непосредственный // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т.17. №9. - С. 98-101.
3. Методика технического диагностирования пунктов редуцирования газа: утв. 05.05.17 : введ. в действие с 06.02.17. – Москва: Ростехнадзор, 2017 г. – 50 с.
4. Инструкция по техническому диагностированию подземных стальных газопроводов: утв. 05.05.17: введ. в действие с 06.02.17. – Москва: Ростехнадзор, 2017 г. – 91 с.