Методы обнаружения аварий

Нарушение герметичности МТ приводит к потерям нефти/нефтепродукта и загрязнению окружающей среды.

Проблеме обнаружения места утечки и устранения повреждения, а также вопросам контроля герметичности МТ в процессе эксплуатации уделяется серьезное внимание. Быстрое обнаружение нарушений герметичности и оперативное ее восстановление позволяют существенно снизить ущерб от повреждений трубопровода.

Объем выхода нефти/нефтепродукта в окружающую среду при потере герметичности зависит от диаметра трубопровода, расстояния между задвижками, рельефа местности, места и размера повреждения, времени его обнаружения и устранения. Количество вытекшей нефти/нефтепродукта может оказаться значительным даже при относительно небольшом повреждении, если оно остается незамеченным в течение длительного времени.

С учетом указанных факторов проверка герметичности является основной функцией контроля технического состояния собственно трубопровода.

Проверка герметичности всей линейной части, необходимой по условиям эксплуатации, осложнена трудностью контроля такого протяженного объекта, как линейная часть МТ. Целесообразно организовать многоступенчатый контроль, включающий методы режимного анализа параметров перекачки и балансового учета, периодические аппаратурные телеметрические или вдольтрассовые измерения (в том числе пропуск специальных устройств внутри трубопровода), а также непосредственное наблюдение по трассе.

Применение различных методов обнаружения утечек нефти/нефтепродуктов обусловливается многими факторами: режимом работы, параметрами и конструкцией трубопровода, профилем трассы, свойствами перекачиваемого продукта, климатическими и погодными условиями, режимом контроля, требованиями к охране окружающей среды, экономичностью и т.д.

Рассмотрим кратко описание каждого метода. Отметим также, что каждый из применяемых методов контроля имеет свои преимущества и недостатки.

Метод контроля по режимным показаниям давления. Недостатки этого метода хорошо известны и ограничиваются возможностью обнаружения только крупной утечки.

Суть режимного контроля за герметичностью трубопровода заключается в наблюдении за давлением в трубопроводе по всей трассе с помощью электроконтактных манометров с передачей показаний в диспетчерскую.

Сравнение фактического давления и установленного технологической картой позволяет обнаружить утечку продукта.

Контроль герметичности трубопровода можно вести путем сравнения количества откачанной и поступившей на конечный пункт нефти/нефтепродукта с учетом сброса ее в емкости промежуточных перекачивающих станций или путевых наливных пунктов и нефтебаз. Течь обнаруживается, если на конечный пункт поступает нефти/нефтепродукта меньше, чем откачано (балансовый учет нефти/нефтепродукта).

В большей степени функциям контроля герметичности отвечают инвентаризационные балансы перекачки, выполняемые при обязательном соблюдении одновременности и точности замера температуры и условий отбора нефтепродукта для анализа плотности.

Обнаружение сверхнормативного дисбаланса перекачки квалифицируется как ненормальная ситуация.

Определение негерметичного перегона может быть выполнено замером уровней в промежуточных резервуарах, организацией контрольных перекачек но системе с подключенными резервуарами (при сбалансированных режимах насосных станций) или системе перекачки через резервуары.

Возможно использование гидроимпульсных акустических способов централизованного контроля герметичности, однако их разрешающие возможности позволяют обнаружить только крупные утечки.

Периодические вдольтрассовые проверки герметичности трубопровода устанавливаются на основании визуальных инспекций трассы непосредственным обходом юти воздушным патрулированием, а также специальными локаторами, основанными на акустических, газоаналитических, спектрографических способах контроля.

Из других методов и способов контроля герметичности трубопроводов можно привести следующие.

Графоаналитический метод применяется в двух случаях. Первый – когда на трубопроводе произошла авария с полным разрывом стыков труб, продольных и спиральных швов и большим выходом перекачиваемой нефти/нефтепродукта через повреждение. Такие аварии определяются по падению давления на насосах и увеличению расхода. Второй – когда через разрывы вытекает только часть перекачиваемой нефти/нефтепродукта, а остальная поступает на конечный пункт трубопровода.

Метод отрицательных ударных волн основан на регистрации волн понижения давления, возникающих в момент появления утечки нефти/нефтепродукта и распространяющихся в обе стороны по трубопроводу со скоростью звука.

Сущность радиоактивного метода заключается в регистрации радиоактивного излучения вещества, проникающего в грунт через сквозные повреждения в стенке трубопровода. Место утечки (наличие повышенной радиоактивности) обнаруживается либо автономным зондовым прибором, движущимся по трубопроводу в потоке перекачиваемого продукта, либо наземными радиометрами.

Ультразвуковой метод основан на звуковом эффекте (ультразвуковой диапазон), возникающем при истечении жидкости через сквозное отверстие (трещину) в стенке трубопровода.

Ультразвуковые волны, распространяясь по жидкости, проникают через отверстие в стенке трубопровода и создают звуковое поле внутри трубопровода.

В основу акустического метода положена регистрация звукового эффекта (акустические волны звукового диапазона частот) при истечении жидкости через сквозное повреждение (свищ, трещина) в стенке трубопровода.

Для определения мест скрытых утечек в подземных трубопроводах разработан ряд электронно-акустических течеискателей, принцип действия которых основан на прослушивании и оценке акустических шумов, создаваемых утечкой, с поверхности земли.

Сущность визуального метода заключается в обнаружении мест утечек нефти/нефтепродуктов из подземного трубопровода путем осмотра трассы трубопровода обходчиками, а также с помощью автотранспорта, речных катеров и авиации.

Основными признаками визуального обнаружения утечки являются: видимый выход нефти/нефтепродукта на поверхность трассы; изменение цвета (пожелтение) растительности; изменение цвета (потемнение) снежного покрова; появление пены или пузырей на поверхности воды. Эти признаки позволяют установить наличие и район утечки нефти/нефтепродукта.

Метод контроля гидравлическим испытанием предусматривает проведение испытаний трубопровода на герметичность повышенным давлением, превышающим рабочее на 10 % - 25 %, в течение от 8 до 24 ч.

Места утечек обнаруживают с помощью переносных наземных приборов, а также с помощью зондовых приборов.

Среди известных способов испытаний трубопроводов на герметичность наибольшей полнотой и точностью обладает метод испытания действующего трубопровода при закрытых задвижках.

Метод основан на замере давления между двумя участками трубопровода, разделенными линейными задвижками.