CC BY
792
УДК 614.84
С. И. Поникаров, В. А. Алексеев, П. В. Вилохина, А. Ф. Маннанова
АНАЛИЗ ПРИЧИН ВОЗНИКНОВЕНИЯ АВАРИЙ НА МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДАХ
Ключевые слова: нефтепровод, авария.
Приведена статистика аварийных ситуаций на магистральных нефтепроводах с 1999 года по июнь 2014 года. На основании статистических данных был сделан анализ аварийных ситуаций на магистральных нефтепроводах.
Keywords: pipeline, accident.
The statistics of accidents on the main oil pipelines from 1999 to June 2014. Based on statistical data analysis was made of emergencies on the main oil pipelines.
Магистральные нефтепроводы (МНП)
предназначены для транспорта нефти, и являются на сегодняшний день самым экономически обоснованным видом транспорта, но так же представляют собой сложный комплекс с находящимся в нем опасным веществом, нефтью. Мировой и отечественный опыт эксплуатации МНП показывает, что, несмотря на значительные достижения в области проектирования, строительства и эксплуатации МНП, полностью исключить аварии не удается, в результате которых возникают техногенные аварии, приводящие к загрязнению окружающей среды, пожарам, разрушениям сооружений, гибели людей, значительным потерям материальных ценностей [1].
Для анализа причин аварий и повреждений на нефтепроводах приведем примеры некоторых аварийных ситуаций с 2010 г. - по 2014 год [2]: 29.06.10.
Республика Саха (Якутия), Ленский район. Трубопроводная система «Восточная Сибирь — Тихий океан» (ОАО
«Верхневолжскнефтепровод», ОАО «АК Транснефть»), 1174 км.
При проведении ремонтных работ методом вырезки от применяемой электродрели произошло воспламенение паров нефти. Двое пострадавших получили ожоговые травмы тяжелой степени тяжести. Причины несчастного случая: Нарушение технологии ремонтных работ:
- невыполнение требований плана производства работ, мероприятий по безопасному проведению работ, а именно использование электрической дрели вместо ручной, которая указана в наряде-допуске и ППР;
- проведение работ по сверлению технологических отверстий для герметизации внутренней полости нефтепровода, без завершения полного комплекса работ по вырезке катушки;
Неудовлетворительная организация
производства работ:
- производство работ по герметизации трубопровода без открытия наряда-допуска на проведение указанных работ в операторной НПС, нарушение порядка утверждения наряда-допуска на производство работ по герметизации нефтепровода;
- формальное проведение контроля воздушной среды на месте проведения работ, отсутствие контроля проведения анализа газовоздушной среды с установленной нарядом-допуском периодичностью, а именно проведение анализа через час, а не через 30 мин;
- не обеспечение правильной организации и безопасного проведения работ, эксплуатации оборудования, инструмента в соответствии с требованиями правил и норм безопасности, а именно не обеспечение применения ручной дрели исполнителями работ;
- не обеспечение соблюдения рабочими трудовой и производственной дисциплины, инструкций по охране труда, инструкций по безопасному проведению работ.
10.08.2010
Респ. Коми, ООО «Лукойл Коми» ТПП «Лукойл Усинскнефтегаз». При плановом обходе нефтесборных коллекторов обнаружена радужная оболочка на поверхности р.Колва в районе дюкерного перехода. Причины аварии — открытая задвижка бездействующего трубопровода и язвенная коррозия герметизирующей заглушки диаметром 0,3 мм установленной между фланцевым соединением трубопровода от СКВ. 3519 до ДНС-8 и задвижки № 2.
09.10.2010
г. Ухта, ТПП «Лукойл-Ухтанефтегаз», ООО «Лукойл-Коми»РК. В результате
разгерметизации межпромыслового
нефтепровода УПСВ «Пашня» — ТХУ «Западный Тэбук» ПК 80 произошла утечка около 3-х кубометров нефтесодержащей жидкости.
Причины аварии — нарушение геометрических характеристик соединения при стыковке деталей, сквозное разрушение поперечного сварного шва, несоответствие строения поперечного сварного шва в зоне разрушения трубопроводов, нормам и правилам, применяемым при изготовлении изделий.
15.08.2011,
ОАО «Рязаньтранснефтепродукт», г. Рязань, ул. Гоголя, д. 35-А. Рязанская обл., Рязанский район, 500 м восточнее д. Поленское, Турлатовского сельского поселения, 227 км магистрального нефтепродуктопровода «Новки-Рязань».
Бригада работников ООО «Интерстар» при укладке кабеля волоконно-оптической линии
связи «Рязань-Сасосво», вместо метода наклонно-направленного бурения, в нарушение проекта прокладки проводили работы кабелеукладчиком. В результате механического повреждения трубопровода аварийный выход нефтепродуктов составил 697 м3. Проведены работы по локализации и ликвидации последствий аварий. Авария произошла на территории поднадзорной Приокскому управлению Ростехнадзора. Причины аварии: 1. Механическое повреждение
нефтепродуктопровода в результате проведения несанкционированных работ, без разрешения на строительство, без государственной экспертизы проектной документации.
30.10.2011
ОАО «Самотлорнефтегаз». Тюменская обл., ХМАО-ЮГРА, г. Нижневартовск. В 09:30 была обнаружена негерметичность нефтесборного трубопровода (Ду-325 мм) от кустовой площадки № 829 до гребенки Комплексного сборного пункта №23. В 11:00 при производстве работ по локализации разлива нефти произошло возгорание
нефтегазоводосодержащей жидкости. Авария ликвидирована. Пострадавших нет. Авария произошла на территории, поднадзорной Северо-Уральскому управлению Ростехнадзора. Причины аварии:
1. Строительство трубопровода выполнено с отступлениями от проектных решений (изменена марка стали трубы, изменен способ и технология сварки трубопровода и способ защиты сварного стыка от внутренней коррозии);
2. Не проводились гидравлические испытания на прочность;
3. Эксплуатация трубопровода проводилась без продления срока безопасной эксплуатации.
13.05.2012
ОАО «Черномортранснефть», Краснодарский край, Кущевский р-н, магистральный нефтепровод «Лисичанск-Тихорецк 1», ДУ 700, 354 км, Северо-Кавказское управление. При проведении земляных работ произошло механическое повреждение трубопровода с утечкой нефти на участке от 345 до 354 км. Причины: механическое повреждение ковшом экскаватора вследствие низкого уровня организации работ по вскрытию нефтепровода без оформления наряд-допуска на проведение газоопасных работ. 02.10.2012
ТПП «ЛУКОЙЛ-Усинскнефтегаз», Усинское нефтяное месторождение, Комплексный цех по добыче нефти и газа №2, Республика Коми. При плановом обходе системы сбора нефти был обнаружен выход на поверхность нефтесодержащей жидкости в результате разгерметизации нефтесборного коллектора на Усинском месторождении.
Авария произошла на территории Печорского управления Ростехнадзора.
Причина: неоснащение трубопровода приборами и устройствами контроля за коррозией. 02.10.2012
ООО «ЛУКОЙЛ - Коми», Харьягинское нефтяное месторождение, Ненецкий АО, Заполярный р-н.
Вследствие внутренней коррозии трубы нефтесборного коллектора диаметром 530 мм
произошла его разгерметизация, повлекшая розлив нефтесодержащей жидкости. Авария ликвидирована.
Авария произошла на территории Печорского управления Ростехнадзора.
Причина: разрушение материала стенки трубы произошло на дефекте производственного происхождения, образовавшемся в результате нарушения
04.03.2013
ЦППН №1 (цех подготовки и перекачки нефти) ТПП «ЛУКОЙЛ-Ухтанефтегаз»,
межпромысловый нефтепровод «НПС МУПСВ Савинобор», 800м от ДНС «Мичаю» по трассе трубопровода, Республика Коми.
При обходе обнаружен выход нефтесодержащей жидкости в районе поймы ручья Мичаю по причине разгерметизации межпромыслового нефтепровода.
Авария произошла на территории Печорского управления Ростехнадзора.
Причины: образование и развитие повреждений стенки трубы в виде крупной каверны и сквозного отверстия , которое произошло на скрытом дефекте производственного происхождения - закате крупного экзогенного неметаллического включения (прокатной окалины), образовавшемся в процессе производства трубы.
06.05.2013
ООО «ЛУКОЙЛ-Коми», Усинский район, Возейское нефтяное месторождение, трубопровод Ду 159х6 от ЗУ-24 до УПЗ-8. При плановом обходе системы трубопроводов Комплексного цеха добычи нефти и газа №4 обнаружен выход на поверхность нефтесодержащей жидкости в результате разгерметизации трубопровода.
Авария произошла на территории Печорского управления Ростехнадзора.
Причина: образование и развитие повреждений стенки трубы в виде крупных каверн и сквозных отверстий округлой формы произошло на дефекте эксплуатационного происхождения -значительном механическом повреждении, образовавшимся в результате нарушения технологии сборки присоединения трубы со штуцером в процессе монтажа участка трубопровода.
09.01.2014
ООО «ЛУКОЙЛ-Коми» ТПП «ЛУКОЙЛ-Усинскнефтегаз» На действующем
нефтесборном коллекторе произошла разгерметизация фланцевого соединения заглушки пропарочного стояка, с последующим разливом нефтесодержащей жидкости на снежный покров. Причины аварии: Разгерметизация фланцевого соединения заглушки пропарочного стояка нефтесборного коллектора произошла вследствие
некачественной сборки фланцевого соединения
20.05.2014
ООО «ЛУКОЙЛ-Коми» ТПП «ЛУКОЙЛ-Ухтанефтегаз», Республика Коми.
На Пашнинском месторождении в результате разгерметизации выкидного нефтепровода «Скважины 448-ГЗУ-701», КЦДНГ-3 обнаружен выход нефтесодержащей жидкости в объеме 3,5 куб.м.
Авария произошла на территории, поднадзорной
Печорскому управлению Ростехнадзора. Причина аварии: развитие на внутренней поверхности трубопровода крупных
коррозионных каверн с дефектом катастрофического характера в виде сквозных отверстий в результате коррозионного разрушения материала в условиях влажной эксплуатационной среды высокой степени коррозионной активности; образованию дефекта также способствовало механическое
повреждение на наружной поверхности трубы, предположительно полученное при
строительстве данного нефтепровода. Исходя из представленных данных, была составлена динамика уровня учетных событий за 1999...2014 годы на магистральном нефтепроводном транспорте [2], которая представлена в таблице 1:
Таблица 1 - Динамика аварийных ситуаций за 2010-2014 годы на нефтепроводном транспорте
Год Количество
аварий
1999 24
2000 26
2001 25
2002 17
2003 17
2004 19
2005 16
2006 19
2007 15
2008 5
2009 11
2010 4
2011 3
2012 5
2013 3
2014 2
Анализ обстоятельств возникновения и развития аварий, описания которых приведены выше позволил сделать следующие выводы [3]:
1. Аварии на нефтепроводах, возникают по причинам общего характера, которые можно объединить в следующие взаимосвязанные группы причин:
технические причины (приблизительно 60 % от всех причин, представленных в перечне аварий):
> внешние воздействия на нефтепровод (несанкционированные врезки, возможные нагрузки при производстве различных работ вблизи нефтепровода, наезды тяжелого транспорта, оползни, землетрясения, взрывы и
др.);
> коррозионные повреждения нефтепровода -это разрушение металлических поверхностей под влиянием химического или электрохимического воздействия окружающей среды;
> дефекты труб - любое несоответствие контролируемого параметра качества материалов и изделий регламентированным нормам;
Типичные технические причины аварий:
■ разрушение фланцевых соединений трубопроводов;
■ разрушение сварных соединений;
■ усталостные трещины, коррозия, эрозия металлов, повышенная хрупкость стали, прогар труб;
■ неисправности (заклинивание) запорных и регулирующих устройств, предохранительных и аварийных клапанов;
■ отсутствие или неисправность средств контроля, противоаварийной защиты, сигнализации и связи.
организационные причины (приблизительно 40 % от всех причин):
■ нарушения норм технологического режима;
■ недостаточный контроль за состоянием трубопроводов, нарушения регламента обслуживания и ремонта;
■ несоблюдение требований промышленной безопасности, норм и правил пожарной безопасности, ошибочные действия персонала и т.д.
■ проектные недоработки или ошибки при проектировании;
■ нарушения технологии сварки, некачественный монтаж и сборка трубопроводов;
■ нарушения установленного порядка проведения огневых работ;
■ применение конструкционных материалов и уплотнительных устройств, не соответствующих установленным требованиям эксплуатации;
2. Как правило, аварии возникают по совокупности нескольких причин. Недооценка опасности, незнание возможных сценариев развития аварий и неправильная организация действий персонала и привлекаемых формирований часто становятся причиной несчастных случаев.
3. При возникновении больших утечек из технологических систем, имеющиеся средства противоаварийной защиты, даже в случае применения комплексных автоматизированных систем блокировок и ПАЗ, как правило, оказываются не эффективны и существенно не снижают масштабы развития аварии [4]. Это обусловлено прежде всего тем, что выбросы опасных веществ нередко происходят при значениях технологических параметров в пределах допустимой нормы, при которых не срабатывают блокировки и системы ПАЗ, а также тем, что аварии на первичных стадиях возникновения часто приводят к повреждению кабельных эстакад и выходу из строя системы управления.
4. В представленном перечне примерно 50 % аварий приводили к несчастным случаям, в том числе групповым и со смертельным исходом. В описаниях аварий часто не указываются конкретные причины гибели людей.
Анализ результатов расследования аварийных ситуаций, произошедших за последние годы на магистральных нефтепроводах, позволил выявить
основные причины их появления, процентное соотношение которых представлено на рисунке 1.
ЭКШТГг"£ГЛДТО Н-
ньи ъарутЕИ и внешнее
дефекты труб;
10%
Рис. 1 - Распределение аварий на нефтепроводном транспорте
Литература
1. Вицин Д.Ю., Алексеев В.А. Моделирование аварийного истечения нефтепродуктов на проницаемой поверхности Вестник Казанского технологического университета. Т. 17. №4, 216 (2014);
2. Годовые отчеты о деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору. URL: http://www.gosnadzor.ru/osnovnaya_deyatelnost_otchety.
3. Промышленная безопасность и надежность магистральных трубопроводов/Под ред. А.И. Владимирова, В.Я. Кершенбаума. - М.: Национальный институт нефти и газа, 2009. 696 с.
4. Алексеев В.А., Алексеев С.В., Миннегалеев А.Н., Ахметов Р.Р. Моделирование процесса разлива нефти и нефтепродуктов при разгерметизации на подводных переходах магистральных нефтепродуктопроводов./ Вестник Казанского технологического университета, 2011, №8, с. 172-177.
© С. И. Поникаров - д.т.н, проф., зав. каф. машин и аппаратовхимических производств КНИТУ; В. А. Алексеев -к.х.н.. доц. той же кафедры; П. В. Вилохина - асп. той же кафедры, [email protected]; А. Ф. Маннанова - магистрант той же кафедры, [email protected].
© S. 1 Ponikarov, Doctor of Technical Sciences, Professor, head of the Department machinery and equipment of chemical plants KNRTU; V. A. Alekseev, Candidate of Technical Sciences, associate Professor in the same department; P. V. Vilokhina, graduate student in the same department, [email protected]; A. F. Mannanova, undergraduate in the same department, [email protected].
