УДК 622.69.4

АНАЛИЗ РИСКА АВАРИЙ НА ОБЪЕКТАХ ТРАНСПОРТИРОВКИ НЕФТИ

Коптева Александра Владимировна1, Семенова Алина Владимировна2, Cтаршая Валерия Владимировна3
1Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», к.т.н., ассистент кафедры электроэнергетики, электромеханики
2Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», группа ЭС-13, Электромеханический факультет
3Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», группа ЭС-13, Электромеханический факультет

Аннотация
В работе проанализированы основные причины возникновения аварийных ситуаций на нефтепроводах. Предложены пути решения данной проблемы.

Ключевые слова: гамма-излучение, нефть, парафиновые отложения, радиоизотопный, трубопроводный транспорт


THE RISK OF ACCIDENTS DURING OF OIL TRANSPORTATION

Kopteva Alexandra Vladimirovna1, Semenova Alina Vladimirovna2, Starshaya Valeriya Vladimirovna3
1National Mineral Resources University (University of Mines), PhD in Technical science, assistant of the department of power engineering, electrical engineering
2National Mineral Resources University (University of Mines), student of ES-13 group, Еlectromechanical Faculty
3National Mineral Resources University (University of Mines), student of ES-13 group, Еlectromechanical Faculty

Abstract
The article describes the main causes of accidents in the oil transportation by pipelines. The ways of solving this problem.

Keywords: gamma radiation, oil pipelines, paraffin deposits, radioisotope


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Коптева А.В., Семенова А.В., Cтаршая В.В. Анализ риска аварий на объектах транспортировки нефти // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 9 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/09/57695 (дата обращения: 20.11.2016).

Несомненно, четкая и своевременная работа транспортных сетей по доставке сырья и готовой продукции является одной из самых важных сфер любой производственной деятельности Российской Федерации и отвечает за энергоэффективность предприятий, а также за развитие экономики страны в целом. По оценке министерства энергетики РФ, на 2015 год запасов нефти и газа в России достаточно, однако увеличение объемов добычи углеводородов и развитие транспортной инфраструктуры требуют значительных инвестиций.

Наряду с развитием транспортной системы, увеличением добычи нефти (в т.ч. это обусловлено изобретением и совершенствованием методик по добыче высоковязких нефтей), расширением сети потребителей, возрастают и требования, предъявляемые к процессу транспортировки. Нерешенным и крайне актуальным вопросом является возникновение аварийных ситуаций и их последствий при перегонке углеводородов нефтепроводами. Часто, для их устранения останавливается весь процесс транспортирования, что влечет за собой не только дополнительные материальные вложения компаний, несвоевременность доставки сырья, но и служит источником сложно разрешимых экологических ситуаций в различных регионах нашей страны, в т.ч. и в Ленинградской области. Например, 14 мая 2012 года надолго запомнилось жителям Новгородской и Ленинградской областей, на границе которых произошла авария магистрального нефтепровода ООО “Балтнефтепровод”. В результате аварии большое количество сырья попало в водные запасы р.Пчевжа на территории Лен.обл. и распространилось на протяжении более 20 километров до Киришского района, вызвав серьезную экологическую катастрофу.

Анализ риска аварий на объектах транспортировки нефти показал, что наиболее частой причиной их возникновения является несвоевременное обнаружение и устранение парафиновых отложений на внутренних стенках трубопровода и коррозии материалов труб [1]. Разливы нефти наносят непоправимый урон и приводят к гибели различных видов животных, не только наземных, но и морских. А наличие нефтепродуктов в почвах разрушают их структуру и деформируют биоценозы. По исследованиям Greenpeace за 2014 год, в России потери нефти в процессе добычи и транспортировки за год составляют около 1% [2], из другого источника – НП «Центр Экологии ТЭК» – все 3,5-4,5% [3]. Отсюда следует, что при добыче ≈510 млн. т. в год, потери составляют ≈18 ÷23 млн. т.

Также от трубопроводов, которые расположены в мировых океанах, в воду поступает по некоторым подсчетам около 2 млн. т. ежегодно. Потери происходят вследствие аварий, на которые сложно среагировать из-за труднодоступности очагов прорыва.

Одним из путей решения данной проблемы является изобретение методик и приборов для своевременного обнаружения отложений внутри трубопровода, что на данный момент не является полностью реализованным, а существующие методы не решают этой проблемы и не дают ощутимых результатов. Наличие готового технического решения, позволяющего с высокой точностью, непрерывно во времени и с отсутствием  влияния на транспортируемый поток контролировать состояние трубопроводов помогло бы решить эту проблему, уменьшая риск аварийных ситуаций. Это доказывает необходимость контроля целостности трубопроводов и отложений внутри труб всей нефтетранспортной системы, за счет создания измерительной установки, которая будет обеспечивать решение всех этих задач.

Понимая эти обстоятельства, российские инженеры и ученые (Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», ЦНИИРТК, НПФ «Комплекс-Ресурс», ЦНИИКТ) разработали новую конструкцию мобильной автоматической измерительной установки на основе радиоизотопного излучения с возможностью передачи информации непосредственно от контролируемого узла в метрологическую службу предприятия с созданием единой базы данных по всем транспортным магистралям [4].

По нормативным документам администрации г. Санкт-Петербурга, экологическая политика до 2030 года пункт 6.1 – «решение задачи обеспечения экологической безопасности <….> предупреждение и ликвидацию разливов нефти и нефтепродуктов, предупреждение экологических и иных рисков» [5]. Это еще раз доказывает актуальность исследований.

Существует несколько классических методов для улучшения процесса транспортировки нефтепродуктов по трубопроводам и уменьшения количества аварий за счет обнаружения и удаления парафиновых и иных отложений:

  • добавление специальных химических присадок;
  • очистка труб специализированными скребками;
  • нагрев нефтепродуктов до температуры выше точки отложения парафинов и т.д.

Данные методики хоть и позволяют уменьшить количество отложений, но они не всегда эффективны ввиду сложности их применения.

Использование специализированных скребков требует вырезки куска трубопровода, что приводит к остановке процесса перекачки и обеспечивает высокую сложность и стоимость ремонтных работ.

Нагрев нефтепродуктов сам по себе является энергетически затратным и сложно осуществимым процессом, т.к. возможность его осуществления обусловлена необходимостью высокой транспортной доступности на обслуживаемых территориях, а также наличием большого числа источников энергии для поддержания тепла в трубопроводе. Но процесс нагрева всего трубопровода – крайне невыгодный процесс, что делает его неэффективным.

На добывающих станциях используют различные химические присадки для улучшения свойств нефти и уменьшения парафиновых отложений на стенках трубопровода, по которому эти нефтепродукты доставляются, но с использованием химических присадок возникает иная проблема. Во-первых, это крайне затратные химические реагенты, применение которых, влияет на стоимость нефти [6]. Во-вторых, каждая такая присадка рассчитана только на определенный сорт нефти, но из скважины выкачивается нефть,  непрерывно меняющая свой химический и процентный состав, что крайне сложно отследить и, тем более, успеть подбирать необходимую присадку для данного сорта нефтепродукта. В общей массе нефти определенные присадки, действующие только на небольшие группы масс нефтепродуктов, совершенно не действуют на весь остальной объем, и это возвращает нас к проблеме парафиновых отложений на стенках трубопровода, по которому происходит перекачка.

Необходимо учитывать и тот факт, что приоритетными направлениями охраны окружающей среды являются следующие:

  • природные памятники;
  • перспективные водно-болотные угодья, имеющие международное значение («теневой список» Рамсарской конвенции);
  • территории, где обитают редкие виды животных и птиц, занесенные в Красные книги и другие охранные документы.

Возникновение аварийных ситуаций на трубопроводе при транспортировке нефти продиктовано несовершенством транспортной системы на сегодняшний день. Ввиду этого актуальным вопросом является повышение эффективности контроля нефтяных магистралей с обязательным учетом толщины парафиновых отложений, что может быть реализовано на основе разработки структуры радиоизотопной измерительной системы [4].


Библиографический список
  1. О.Ю. Таргулян. Темные страницы черного золота. экологические аспекты деятельности нефтяных компаний в России. Москва,  Гринпис России, апрель 2002.
  2. Эл.ресурс: http://cetek.ru/.
  3. Эл.ресурс: http://top.rbc.ru/economics/10/04/2012/645532.shtml.
  4. А.В. Коптева Способ многопараметрического мониторинга состояния нефтяных потоков на основе радиоизотопного излучения// Научная перспектива. 2013, № 3. С. 75-77.
  5. Эл.ресурс: http://gov.spb.ru/gov/otrasl/ecology/ecopolicy2/.
  6. А.М. Барак Зависимость цен на нефть от внедрения новых технологий// Нефть и газ. 2015, № 2 (86). С. 29-32.

 



Все статьи автора «Коптева Александра Владимировна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация