Малышев А.М. "Капитальный ремонт резервуарного парка магистрального продуктопровода: возможные аварии и способы предупреждения"

Малышев Антон Михайлович, эксперт по промышленной безопасности ЗАО НТЦ «ТехноЭксперт»

Капитальный ремонт резервуарного парка магистрального продуктопровода: возможные аварии и способы предупреждения

Капитальный ремонт резервуарного парка магистрального продуктопровода и соблюдение руководством предприятия норм и требованию промышленной безопасности может значительно снизить вероятность возникновения непредвиденной ситуации на объекте.

Любой нефтепровод называют в профессиональной сфере продуктопроводом, потому что используется он для перекачки этого продукта в места удаленные от территории, где нефть добывается и обрабатывается. Название продуктопровода может меняться в зависимости от того, какой продукт по нему перекачивается, если это бензин, то используется понятие бензинопровод и так далее.

Есть несколько видов продуктопроводов, но в нашей статье речь пойдет о магистральном, то есть том, который используется для доставки продукта с места добычи до места употребления, если говорить простым языком. Такие продуктопроводы можно охарактеризовать как объекты с высокой пропускной способностью. Диаметр трубы может варьироваться от 219 до 1400 миллиметров, а избыточное давление 1,2-10 МПа.

Современные магистральные продуктопроводы состоят из:

·          Линейные сооружения.

·          Разные по типу и назначению насосные станции.

·          Резервуарный парк.

В состав линейных сооружений, согласно СНиП 2.05.06.-85 входит:

·          Трубопровод.

·          Узлы подключения перекачивающих нефть станций.

·          Узлы пуска очистительных устройств.

·          Сооружения, обеспечивающие технологическую связь.

·          Линии электропередач.

·          Установки, отвечающие за электрохимическую защиту трубопровода.

·          Другие пожарные и защитные сооружения.

·          Здания.

·          Сигнальные и опознавательные знаки и многое другое.

В статье более подробно рассмотрен вопрос капительного ремонта резервуарного парка магистральных продуктопроводов, потому что именно с вводом в эксплуатацию этого объекта возникает больше всего вопросов.

Учитывая то, что резервуарный парк не более чем металлические емкости, которые как и любое другое изделие подвергаются износу, вредоносному влиянию коррозии, ржавчины, резервуарный парк с установленной регулярностью на предприятии необходимо ремонтировать.

Наличие неисправленного дефекта является одной из основных причин возникновения серьезной аварии на объекте, поэтому ремонтные работы – один из методов организации промышленной безопасности на объекте.

Чтобы ввести резервуар в ремонт и в последствие вывести его обратно в эксплуатацию необходимо:

·          Вывести его из режима работы.

·          Произвести зачистку от отложений и подготовить к диагностике.

·          Провести диагностирование и составить дефектную ведомость.

·          Произвести составление технического задания по проектно-сметной документации на ремонт резервуара, опираясь на ведомость по имеющимся дефектам.

·          Подготовить документацию по проведению экспертизы и зарегистрировать ее в органах надзора.

·          Выполнить все предписанные работы по ремонту.

·          Провести гидравлические испытания резервуара парка магистрального продуктопровода.

·          Покрыть резервуар специальным антикоррозийным составом.

·          Заполнить емкость нефтепродуктом и в ввести снова в эксплуатацию.

Если подразумевается капитальный ремонт емкостей типа РВСП, РВС, РВСПК, то необходим следующий перечень работ:

·          Восстановление основания.

·          Замена дна, стенок, кровли или окрайки.

·          Установка системы пожаротушения.

·          Установка системы подачи воды.

·          Смена хлопуш на ПРУ-Д.

·          Установка системы Диоген.

·          Замена системы оповещения по уровню температуры.

·          Ремонт крыши, лестницы.

·          Гидроиспытания и нанесение антикоррозийного слоя.

·          Калибровка.

·          Замена отмостки.

Если производится ремонт емкости типа ЖБР, то в перечень работ, кроме последних трех обязательных пунктов предыдущего списка, входит ремонт:

·          Стенок и дна.

·          Балок, ригелей, колонн.

·          Плит покрытия.

·          Патрубков.

·          Системы пожаротушения.

Все работы обязательно проводятся в соответствии со следующими нормативными документами:

·          РД 153-39.4-057-00. [1]

·          РД 153-39ТН-012-96. [2]

·          РД 153-39ТН 013-96. [3]

·          РД 39-0147103-378-87. [4]

·          СНиП 3.03.01-87. [5]

·          СНиП 2.05.06-85. [6]

·          СНиП III-42-80. [7]

·          РД 153-39.4-056-00. [8]

Все ремонтные работы осуществляются в соответствии с установленным на предприятии планом по диагностированию и ремонту резервуаров магистрального продуктопровода. В первую очередь в списке стоят емкости, которые:

·          Имеют недопустимые дефекты и выведены из эксплуатации.

·          Характеризуются сниженным уровнем взлива.

·          Имеют ограниченный срок эксплуатации из-за поломки.

·          Изготовленные из стали 16Г2АФ при использовании электродов с меловой обмазкой.

·          Используемые для нефти, которая обладает высокой коррозийной активностью.

·          Имеющие дефекты, исправленные временными методами.

·          Используемые более того срока, который указан в сопроводительной документации к ним.

При определении технико-экономических обоснований по ремонту резервуаров обязательно учитывают техническое состояние, какую роль играет резервуар в вопросе транспортировки нефти, продолжительность восстановления, возможность увеличить полезную емкость после проведения всех работ.

После того, как резервуар магистрального продуктопровода будет продиагностирован, осмотрен, составляется акт его готовности к огневым работам. Гидравлические испытания обязательно проводятся по индивидуально созданной для каждой емкости программе. Проведением испытаний занимается строительно-монтажная организация, которая делала ремонт резервуара. В некоторых случаях привлекается комиссия из других компаний или организаций, это позволяет качественно улучшить безопасность объекта в будущем и гарантировать соблюдение всех требований по ремонту конструкции.

Считается, что емкость прошла успешно испытания, если не появились течи на ее поверхности, по краям дна, а уровень воды оставался стабильным на время всего испытания.

Принимается резервуар магистрального продуктопровода после ремонта в соответствии с требованиями, указанными в СНиП 3.03.01-87 и ПБ 03-381-00. [9], [10]

Уже после того, как будет утвержден акт приемочной комиссии, служба предприятия, отвечающая за эксплуатацию резервуара, оформляет документ приема-передачи емкости. Первые 72 часа заполнение резервуара магистрального продуктопровода и его эксплуатация происходит согласно параметрам, установленным в технологической карте. Только после этого резервуар полностью вводится в эксплуатацию.

Если углубляться в проблему аварийного состояния резервуаров магистральных продуктопроводов в нашей стране, то можно утверждать, что у большинства нефтедобывающих предприятий этот емкости находятся в предаварийном состоянии. Большинство из резервуаров находятся в очереди на ремонт по нескольку лет, затраты на содержание таких объектов существенно отражаются на чистой прибыли, поэтому компании не спешат ремонтировать резервуары.

После нескольких крупных аварий на объектах магистрального трубопровода удалось уменьшить аварийность в последние годы на 9%, но этого все равно недостаточно, чтобы полностью избежать утечек. Экономическая ситуация не поспособствовала развитию нефтедобывающей промышленности и финансирование, направленное на капитальный ремонт, модернизацию и повышение качества технического обслуживания магистральных продуктопроводов было сокращено.

Нельзя упускать из вида, при определении основных причин аварий и отсутствие законодательной базы, а ведь в нашей стране общая протяженность магистральных продуктопроводов составляет 17 миллионов километров.

Общая оценка аварийности резервуарного парка магистрального продуктопровода указывает на несколько основных причин разгерметизации:

·          Гидроудары, вибрации и перепады давления.

·          Негативные коррозийные процессы.

·          Непредвиденные ситуации и природные явления.

·          Время.

·          Заводской брак.

·          Повреждения во время монтажа.

На этапе по разработке рекомендаций снижения рисков в парке резервуаров магистрального продуктопровода необходимо получить правильную оценку возможных рисков. Для предотвращения аварийной ситуации чаще всего используют своевременное обслуживание, диагностирование и ремонт емкостей.

Если представить все факторы возникновения утечки в резервуарном парке в виде числового коэффициента, то можно получить следующую таблицу:

В зависимости от совокупности некоторых факторов риск возникновения аварии с 

использованием рассматриваемой емкости возрастает в разы.

Можно сделать оценку частоты образования дефектного отверстия в резервуаре по размеру трещины L_p с применением распределения Вейбулла:

                                             _1,6

F (L_p) = -1-exp[- (_L_p_)], где

               0,7

F ( L _р )   - вероятность с которой может образоваться трещина с размером не меньше L_p.

Условная вероятность утечки продукта из разных отверстий с тремя размерами L_p / D и площадями S _эфф представлены в следующей таблице:

Определить удельную частоту аварий при наличии дефектных разрывов можно определить по формуле:

λ^с_m = λ _nf_m ^Lp

где m = 1, 2, 3 - индекс, (Ʃf_m ^L0 = l.

Можно провести расчет индивидуального риска аварии на каждой емкости для человека, для этого нужно:

·          Определить приблизительный сценарий возникновения аварии, а именно, появление трещины, свища или другого повреждения.

·          Оценить вероятность утечки.

·          Определить на основе полученных данных потенциальный риск объекта.

·          Рассчитать индивидуальный риск.

Для расчета используется формула:

Rинд= φ * kуяз * Rпот

где kуяз - коэффициент уязвимости (если человек находится на открытом воздухе kуяз = 1, если в здании kуяз=0,2)
φ – время проводимое человеком на опасной территории. Если постоянно проживает человек то φ = 1, для других участков φ = 0,17, для производственных объектов φ = 0,244.

Чтобы избежать возникновения в резервуарном парке магистрального продуктопровода аварии необходимо, чтобы руководство предприятия проводило комплекс мер по обеспечению промышленной безопасности, а так же регулярную диагностику и ремонт емкостей.

В список таких мероприятий можно включить:

·          Контроль за соблюдением действующих законов в области обеспечения промышленной безопасности на особо опасных участках.

·          Организация контрольно-пропускной системы.

·          Организация профилактического обслуживания резервуаров и их испытание на соответствие нормам и требованиям, для выявления скрытых дефектов.

·          Обязательное назначение одного из сотрудников ответственным за контроль состояния емкостей.

·          Составление четкого плана по ремонту и реконструкции дефектных емкостей.

·          Контроль за тем, чтобы сотрудники не использовали в качестве резервуаров емкости снятые с эксплуатации.

На объекте обязательно должен вестись строгий контроль за соблюдением правил эксплуатации резервуаров, а также соблюдением правил промышленной безопасности. В качестве мер, позволяющих в будущем уменьшить последствия от возникновения аварии должны проводиться мероприятия по ознакомлению персонала с правилами поведения во время происшествия. На рассматриваемом участке должны быть не только системы моментального оповещения, но и предотвращения распространения огня и нефти.

На предприятии, в расположении которого имеется резервуарный парк магистрального продуктопровода, обязательно должна быть инструкция по пожарной безопасности, в которой отражаются:

·          требования к содержанию емкостей.

·          Порядок выполнения ремонтных работ.

·          Требования к хранению нефти.

·          Порядок регулярного осмотра резервуаров и многое другое.

Каждый сотрудник должен знать и соблюдать указанные требования и инструкции по обеспечению пожарной безопасности. Если были обнаружены неисправности, работник обязан немедленно сообщить руководству об этом.

От качества организации плана по ремонтным работам резервуаров магистрального продуктопровода зависит периодичность возникновения аварий, поэтому это главное на что должно делать акцент предприятие.

Список литературы:

1.      «Технологией проведения работ по предотвращению образования и удаления из резервуаров донных отложений», РД 153-39.4-057-00;

2.      «Инструкцией по пожаро-взрывобезопасной технологии очистки нефтяных резервуаров», РД 153-39ТН-012-96;

3.      «Инструкцией по обеспечению пожаро-взрывобезопасности эксплуатации и ремонта нефтяных резервуаров резервуарных парков магистральных нефтепроводов» РД 153-39ТН 013-96.

4.      «Инструкцией по ремонту железобетонных предварительно напряженных цилиндрических резервуаров для нефти» РД 39-0147103-378-87.

5.      СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции".

6.      СНиП 2.05.06-85 «Классификация и категории магистральных трубопроводов. Общие положения.».

7.      СНиП III-42-80* «Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ».

8.      «Правилами технической эксплуатации магистральных нефтепроводов» РД 153-39.4-056-00.

9.      СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции».

10.    ПБ 03-381-00 «Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов».