Значительный срок эксплуатации нефтепроводов в экстремальных условиях (перегрузка, повышенная коррозионная активность грунтов и перекачиваемой среды, малоцикловые нагрузки и пр.) объективно связан с возрастанием рисков отказов (аварий). Отказы на трубопроводах - следствие совокупного влияния на них различных факторов (силовые и деформационные воздействия, изменение напряженного состояния, дефекты). Прогнозировать всевозможные сочетания указанных факторов практически невозможно, поэтому отказы на трубопроводах следует считать событием случайным.
На число отказов (аварий) на трубопроводах, очевидно, главное влияние оказывают факторы старения. В то же время пока никто достоверно не доказал и не показал, в чем выражается старение металлов труб со временем. Тем не менее статистика аварий позволяет сделать вывод о том, что после 20-25 лет эксплуатации возрастает риск аварий, обусловленный ухудшением технического состояния трубопроводов. В особенности это заметно при сравнении вновь вводимых в эксплуатацию нефтепроводов и нефтепроводов, работающих длительное время. Причины такого ухудшения связаны с механическими и коррозионными воздействиями перекачиваемого продукта и окружающей среды, вызывающими накопление и развитие усталостных и коррозионных повреждений в металле труб. Очагами повреждений чаще всего служат дефекты, возникающие при заводском изготовлении труб и проведении строительно-монтажных работ, участки отслоения и разрушения изоляционного покрытия.
Опыт эксплуатации магистральных нефтепроводов показывает, что большинство отказов на линейной части, за исключением случаев явного нарушения правил эксплуатации, обусловлено техническими и эксплуатационными условиями. Среди них - наличие дефектов металла труб и сварных швов или других концентраторов напряжений за счет отступления от проектных решений; механические повреждения трубопроводов посторонними лицами; коррозия; необоснованные сроки службы трубопроводов и др. брак, допущенный в заводских условиях, брак при строительстве и ремонтных работах, при реконструкции эксплуатационные дефекты.
· Дефекты и трещины в заводских сварных швах.
· Зоны повышенной твердости Аномалии геометрии трубы. (вмятины, гофры и т.д.)
· Дефекты и трещины в поперечных швах.
· Механические повреждения, вызывающие потерю металла. (царапины, задиры л т.д.)
·
| Материал из сайта: https://cyberleninka.ru/article/n/vozdeystvie-neftegazoprovodov-na-okruzhayuschuyu-sredu-v-tyumenskoy-oblasti-faktory-i-posledstviya-1 |
· Деформационное старение как фактор, снижающий сопротивляемость металла трубы из-за коррозии, стресс-коррозии и малоцикловой усталости.
Ситуация усугубляется и тем, что на этапе проектирования и строительства трубопроводов длительное время не предусматривались их диагностика, ремонт и тем более реконструкция. Кроме того, до сих пор отсутствуют данные, обосновывающие предельные сроки службы труб из низкоуглеродистой стали (основной металл трубопроводов) в процессе перекачки по ним нефти и нефтепродуктов.
К организационным причинам возникновения аварий на магистральных трубопроводах следует отнести: заниженные объемы обследований, дефектоскопии, технического обслуживания и ремонта; отсутствие в законодательстве прямой ответственности за нарушения безопасной эксплуатации; недостатки нормативно-технической документации, регламентирующей безопасность на стадии эксплуатации; ошибочные действия эксплуатационного персонала.
В совокупности чаще всего отказы на нефтепроводах возникают при эксплуатации по двум причинам: из-за коррозии и воздействия внутреннего давления на стенку трубы, приводящего к накоплению повреждений, развитию исходных и появлению новых трещинопо-добных дефектов, которые, в свою очередь, вызывают появление и рост усталостных трещин.
К надежности нефтегазопроводов предъявляются все более высокие требования. Это связано, с одной стороны, с насыщением густонаселенных районов трубопроводными магистралями, инженерными коммуникациями и предприятиями, приближением их к населенным пунктам (трубопроводные системы в настоящее время уже покрывают 35% территории страны, на которой проживает 60% населения). С другой стороны, магистральные нефтепроводы - это сложные инженерно-технические сооружения, которые в течение всего срока службы подвержены значительным напряжениям, близким к нормативным характеристикам текучести металла. В конечном итоге возникающие аварийные ситуации приводят не только к потерям сырья и топлива потребителями, продолжительным остановкам в работе трубопроводов, но и к загрязнению окружающей среды.
| Материал из сайта: https://cyberleninka.ru/article/n/vozdeystvie-neftegazoprovodov-na-okruzhayuschuyu-sredu-v-tyumenskoy-oblasti-faktory-i-posledstviya-1 |
При эксплуатации внутрипромысловых нефтегазопроводов основной причиной возникновения аварий является коррозия. Она, как правило, имеет ручейковый или питтинговый (точечный) характер и обусловлена агрессивными физико-химическими свойствами водной фазы добываемой из недр продукции, а также высокой «зараженностью» пластовых и сточных вод сульфатредуцирующими бактериями. Например, на территории ХМАО аварийность внутрипромысловых трубопроводов из-за коррозии металла колеблется от 92,8% до 97,9%. В то же время плотность аварий на этих трубопроводах в 150— 200 раз выше, чем на магистральных. Аварии по длине трубопровода распределяются неравномерно. Например, на магистральных нефтепроводах они случаются преимущественно на первых 10—20 км трассы от нефтеперекачивающих станций, на внутрипромысловых нефтегазопроводах, на нефте-сборных коллекторах от кустов скважин до установок предварительного сброса воды (УПСВ). Это в значительной степени связано с тем, что от кустов скважин до УПСВ подается не чистая нефть, а агрессивная водогазонефтяная жидкость. Кроме того, высокая частота порывов на трубопроводах (магистральных и внутрипромысловых) происходит на контактно отличающихся по гидрогеологическому и гидрологическому режимам природных средах: в болотных системах и в местах перехода от болота к суходолу.