ГАЗОПРОВОД КАК ОСНОВНОЙ ИСТОЧНИК АВАРИЙ, ПРОИСХОДЯЩИХ НА КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЯХ

Газотранспортная система нашей страны включает в себя более 280 компрессорных станций, на которых установлено свыше 3700 газоперекачивающих агрегатов. Последние десятилетия подтвердили высокую степень надежности компрессорных станций. Однако избежать случаев возникновения аварийных ситуаций не удалось.

Аварии, происходящие на компрессорных станциях, помимо угрозы для человеческой жизни и экономических потерь, приводят также к существенному экологическому ущербу. На фоне этого возникает необходимость обеспечения безопасной эксплуатации данных объектов.

К основным факторам, влияющим на возможность возникновения аварийных ситуаций на компрессорных станциях, относятся:

Большое число элементов, которые затрудняют строительно-монтажные работы, а значит, являются местами ухудшения качества контроля. К таковым можно отнести соединения, переходники, арматуру и прочее.

Наличие переходов газопровода из подземной части в надземную. Это обуславливает дополнительные напряжения в теле труб и вызывает усиленную коррозионную активность.

Сложная схема прокладки газопроводов и обвязки газоперекачивающих агрегатов также вызывает дополнительные нагрузки.

Помимо этого, компрессорная станция относится к числу взрывопожароопасных объектов, в первую очередь из-за свойств транспортируемой среды – природного газа. Для объектов газотранспортной системы уровень их пожароопасности связан с особенностями технологических процессов. К ним можно отнести:

1. большие объемы природного газа, находящегося в линейной части;
2. поддержание в системах высокого давления;
3. необходимость использования горюче-смазочных материалов для обеспечения нормального функционирования газоперекачивающих агрегатов.
4. К основным причинам возникновения пожаров на газопроводах относятся:
5. неисправности в маслопроводах, приводящие к утечкам и возгораниям масла; механические повреждения газопроводов обвязки;
6. попадание внутрь агрегатов посторонних предметов; утечки пожаро- и взрывоопасных сред через негерметичные соединения;
7. нарушения производственных инструкций и инструкций пожарной безопасности работниками предприятий.

Для того, чтобы проанализировать аварийность на компрессорных станциях, необходимо определиться с конструкциями и механизмами, которые больше всего подвержены неисправностям. К числу самых тяжелых последствий относятся разрушения, возникающие после аварий, которые происходят на фоне неконтролируемых выбросов газа из компрессорных установок. Прямыми «виновниками» разрушений компрессорных установок могут быть:

• перегрев элементов компрессорной установки, из-за повышения рабочей температуры сжатого воздуха;
• превышение содержания пыли и влаги в воздухе;
• статическое электричество;
• неконтролируемое повышение давления воздуха;
• несоответствие монтажа проектным данным;
• некачественное обслуживание компрессорной установки.

Если говорить конкретно про самые распространенные места аварий, то тут выделяются трубопроводы, а точнее подземная часть обвязочных линий, на которые приходится 37 % всех происшествий.

Самой распространенной причиной, приводящей к авариям на газопроводах, являются вибрационные воздействия, возникающие в результате естественной пульсации рабочей среды при движении по трубам, а также из-за колебаний самих компрессорных установок.

Главная опасность, которая может быть спровоцирована вибрацией, связана с разрывами газопроводов, происходящими на фоне имеющихся дефектов труб. К ним можно отнести коррозионные воздействия, вмятины, задиры, непровары, отклонения геометрических форм и другие.

Имеющиеся проявления могут носить совершенно различный характер. Механические повреждения, к примеру, возникают в результате внешних воздействий, а проявиться они могут либо сразу после воздействия, либо по прошествии некоторого времени. Кроме этого, такие повреждения имеют свойство накапливаться вплоть до критического предела, когда произойдет разрушение газопровода. В большинстве случаев, разрушение трубопровода происходит из-за образовавшейся трещины, имеющей способность прогрессировать в размерах.

При разрыве газопровода выход газа будет происходить в сверхкритическом режиме. Причем на непосредственный разрыв трубы затрачивается от 2 до 10 % энергии. Остальная энергия преобразуется в ударную волну с обширной поражающей способностью.

Кроме этого, разрыв газопровода нередко сопровождается самым опасным его проявлением – воспламенением газа, а точнее, газовоздушной массы.

В общем, разрыв газопровода может содержать следующие составляющие:

• образование ударной волны за счет моментально расширяющегося объема транспортируемой среды, а также за счет вероятного воспламенения газа;
• распространение осколков разрушенного участка газопровода;
• температурное воздействие воспламенившегося газа на людей и окружающую среду;
• воздействие токсического характера.

Вид пожара, возникающего при разрыве трубопровода, зависит от диаметра трубы, глубины залегания, геометрической формы образовавшегося земляного приямка и других факторов. В зависимости от этих факторов различают:

• Пожар в котловане, характеризующийся вертикальным пламенем.
• Струевое пламя, отличающееся двумя противоположными направлениями возгорания.

Объекты газотранспортной системы являются элементами совокупной системы, поэтому проектные работы должны осуществляться с учетом данного условия. Сооружения, расположенные в непосредственной близости, могут быть повреждены за счет непосредственного воздействия огня или же за счет разлетающихся осколков трубопровода.

Аварийные ситуации на газопроводах и обвязках, транспортирующих природный газ-метан, характеризуются локальным характером. Время протекания аварии колеблется в районе нескольких часов, а главный ущерб наносится тепловым воздействием от горящего газа.

Проведенный анализ позволяет утверждать, что к основным объектам на компрессорных станциях, подверженных авариям, являются газопроводы обвязки. Особенно это касается газопроводов, проложенных подземным способом. Для обеспечения безопасной эксплуатации этих элементов газотранспортной системы необходимо осуществлять комплексные работы по диагностике дефектов и скорейшему их устранению.

Список литературы:

1. СТО Газпром 18000. 1-001-2014 Единая система управления охраной труда и промышленной безопасностью в ПАO «Газпром». Основные положения.
2. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности правила безопасности для опасных производственных объектов магистральных газопроводов (утв. приказом Ростехнадзора № 520 от 16.12.2013).
3. Мероприятия по снижению риска аварий и инцидентов размера материального ущерба и потерь газа ООО «Газпром Трансгаз Югорск».  СТО Газпром 18000.1-002-2020.