На главную Почта Архив
     
 
http://www.vstoneft.ru
  Маршрут-новости
  Маршрут-мнения
  Маршрут-аналитика
  Маршрут-картография
  Маршрут-фото
  Маршрут-видео
 

версия для печати

УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА

Александр Ивакин, Георгий Макаров

Стратегия научно-технической политики развития трубопроводного транспорта нефти предполагает создание магистральных трубопроводов нового поколения с увеличенным ресурсом работы на 20 – 25 лет большим, чем у ныне действующих трубопроводов. Нефтепровод «Восточная Сибирь – Тихий океан» в этом плане является уникальным объектом трубопроводного транспорта нефти. ООО «Институт ВНИИСТ» создал специализированную базу нормативно-технической документации, разработанную специально для особых условий строительства и эксплуатации Восточного нефтепровода.

Для создания трубопроводов нового поколения необходимо принятие комплекса организационно-технических и конструкторско-технологических решений для всех этапов жизненного цикла объектов системы магистральных нефтепроводов: на этапе их проектирования, строительства (включая пуско-наладочные работы и испытания) и эксплуатации (включая диагностику, аттестационные мероприятия и ремонт).

Научно-исследовательский институт по строительству и эксплуатации объектов ТЭК (ООО «Институт ВНИИСТ») является разработчиком «Концепции повышения надежности объектов трубопроводного транспорта нефти» ОАО «АК «Транснефть», в которой обосновываются основные направления НИР и ОКР по внедрению новых технологий, технических средств, конструкций и материалов, обеспечивающих повышение надежности и экологической безопасности всех элементов системы трубопроводного транспорта нефти. Примером реализации основных положений Концепции является создание специализированной базы нормативно-технической документации для проектирования и строительства такого особо сложного объекта, как трубопроводная система «Восточная Сибирь - Тихий Океан». На сегодняшний день база НТД ВСТО содержит 116 утвержденных ОАО «АК «Транснефть» нормативно-технических документов – специальные технические требования на изделия, комплектующие и технологические процессы, разработанные специально для особых условий строительства и эксплуатации Восточного нефтепровода.

Специальные технические требования нормативно-технической базы ВСТО разработаны с учетом сложных природно-климатических условий прохождения трассы нефтепровода и содержат дополнительные требования. Базовым документом для нефтепровода ВСТО являются Специальные нормы проектирования и строительства, которые расширяют область применения норм СНиП на проектирование нефтепроводов с давлением свыше 10 МПа, прокладываемых в зонах с вечномерзлыми грунтами, в районах с сейсмичностью свыше 9 баллов по шкале MSK-64, при низких климатических температурах (проектное рабочее давление нефтепровода ВСТО составляет 12,5 МПа, сейсмика свыше 9 баллов по шкале MSK-64).

Весь комплекс документов нормативно-технической базы ВСТО содержит требования к проектированию и строительству нефтепровода в таких сложных природно-климатических условиях, как: участки многолетнемерзлых и скальных грунтов, зоны высокой сейсмичности, участки с курумами и погребенными льдами, участки пересечений оползней и активных тектонических разломов. Для указанных условий впервые разработаны технические решения, включающие перечень типовых схем прокладки трубопровода (всего 32 типовые схемы прокладки). Разработаны новые технические решения для подводных переходов, при пересечениях с автомобильными и железными дорогами, с высоковольтными линиями (способом наклонно-направленного бурения, в микротоннелях, типа «труба в трубе»).

В связи с уникальностью проекта сооружения нефтепровода «Восточная Сибирь – Тихий Океан» были разработаны нормативно-технические документы, регламентирующие процессы сварки и применения труб большого диаметра и соединительных деталей с повышенными характеристиками качества, влияющими на эксплуатационную надежность нефтепровода. В частности регламентирована автоматическая сварка в защитных газах кольцевых стыков труб и соединительных деталей трубопроводов диаметром 1067-1220 мм и с толщиной стенки 18-27 мм из стали класса прочности К56-К70. Регламентировано применение труб трех категорий качества по ОТТ-08.00-60.30.00-КТН-013-1-04: обычного исполнения, хладостойкого исполнения и с повышенной эксплуатационной надежностью.

Впервые введены такие ранее не регламентировавшиеся требования, как полосчатость структуры и размер зерна, загрязненность неметаллическими включениями, требования по ударной вязкости образцов с острым надрезом KCV при температуре минус 40 0C. Регламентирован неразрушающий контроль основного металла и заводских сварных швов труб. 100% швов должны быть проверены автоматическим ультразвуковым контролем с последующим дублированием рентгеновским либо ручным ультразвуковым контролем. Основной металл концов труб должен быть проверен ультразвуковым контролем по всему периметру трубы на длине не менее 40 мм. Торцы труб должны быть проверены на наличие несплошностей магнитопорошковым либо люминесцентным контролем.

Кроме этого были разработаны специальные технические требования к трубам с заводской теплоизоляцией из пенополиуретана для магистральных нефтепроводов большого диаметра. В частности, регламенты по транспортировке, штабелированию и срокам хранения теплоизолированных труб (погрузочно-разгрузочные операции с применением специальных полотенец, транспортировка с применением специальных ложементов, штабелировка высотой до 2 м). С целью повышения технологичности сварочно-монтажных работ введены повышенные требования к геометрии свариваемых кромок, специальные требования по температурным режимам сварки (индукционный подогрев и ограничение величины погонной энергии при сварке), ужесточены требования к качеству поверхности труб. Введено требование к обязательному механическому экспандированию труб по всей длине, что ранее не выполнялось на ряде заводов.

В целях повышения надежности нефтепровода ВСТО разработаны специальные технические требования на основные виды оборудования: запорную, регулирующую и предохранительную арматуру, насосное оборудование, камеры запуска и приема средств очистки и диагностики, фильтры-грязеуловители и т.п.

Специальные технические требования на запорную арматуру с номинальным давлением до PN 15,0 МПа содержат требования к обеспечению работоспособности арматуры при перепаде рабочего давления на затворе до 10,0 МПа и требования к сейсмостойкости арматуры. Кроме основных видов испытаний арматуры на прочность, герметичность, работоспособность и герметичность затвора, предусмотрены испытания на надежность - наработка на отказ 750 циклов «открыто - закрыто» с максимально допустимым перепадом рабочего давления на затворе. В объем контроля сварных швов корпуса запорной арматуры входит: визуальный осмотр и измерения, механические испытания, ультразвуковая дефектоскопия и радиография. Дополнительно введен акустико-эмиссионный контроль, позволяющий обнаружить развивающиеся дефекты на ранней стадии их образования. Впервые предусмотрены испытания запорной арматуры на сейсмостойкость на специализированном стенде с имитацией сейсмического воздействия интенсивностью до 10 баллов по шкале MSK-64 и проверки работоспособности шиберной задвижки после испытания на сейсмостойкость. Аналогичные требования предъявлены к регулирующей и предохранительной арматуре.

Специальные технические требования на насосные агрегаты устанавливают повышенные требования к магистральным насосным агрегатам с рабочим давлением 10 МПа и высоким значением КПД насоса в сейсмостойком исполнении. В документе Специальные технические требования на камеры запуска и приема средств очистки и диагностики определяются размеры камер, удовлетворяющие параметрам перспективных комбинированных внутритрубных инспекционных снарядов, предназначенных для эксплуатации на нефтепроводе ВСТО. Здесь же определены требования к быстроразъемному концевому затвору камер, который должен обеспечить наработку на отказ 1500 циклов «открыто - закрыто», что должно подтвердиться при приемочных испытаниях. Все оборудование в сейсмостойком исполнении должно сохранять прочность, герметичность и работоспособность во время и после воздействия 9-и бального землетрясения. При сейсмическом воздействии в 10 баллов, оборудование должно сохранять прочность и герметичность.

В тоже время разработан новый регламент по очистке, гидравлическим испытаниям на прочность и герметичность и профилеметрии участков нефтепровода после завершения строительно-монтажных работ. В этом регламенте существенно повышены требования к проведению гидроиспытаний. В частности, должны быть полностью исключены недоиспытанные элементы, что обеспечивается испытанием участков раздельно по номенклатуре толщин стенок труб с последующим наращиванием длины испытательного участка путем последовательного присоединения труб с меньшей толщиной стенки к ранее испытанным трубам с большей толщиной стенки. При этом должно остаться минимальное количество неиспытываемых (гарантийных) кольцевых стыков. Максимальная протяженность участка для гидравлических испытаний ограничена 40 км.

В технологической части Специальных норм проектирования и строительства магистрального нефтепровода ВСТО предусматривается целый ряд мероприятий для обеспечения надежности и безопасности при эксплуатации. Например, исключена возможность работы нефтепровода с неполным сечением, что обеспечивается запасом по давлению на перевальной точке 0,1 МПа. Это делает невозможным появление газовых пузырей, которые препятствуют обнаружению утечек по данным режимного контроля. Введено дополнительное требование к эпюре температур, позволяющее восстанавливать проектный режим перекачки в течение одних суток после трехсуточной остановки в любое время года. Введено требование на установку предохранительных клапанов на входе НПС с давлением срабатывания 1,5 МПа, что обеспечивает повышенную эксплуатационную надежность при превышении расчетных давлений в нефтепроводе. Кроме того, введены новые требования к магистральным насосам в части использования частотно-регулируемого привода, который должен обеспечить плавное регулирование числа оборотов электродвигателя и, соответственно, улучшенную управляемость нефтепровода при пуске и эксплуатации.

В рамках реализации концепции «малолюдной технологии» единой автоматизированной системы управления работой магистрального нефтепровода ВСТО разработан пакет документов, содержащих специальные технические требования к элементной базе системы управления. Реализация данной концепции включает такие подходы, как обеспечение бесперебойности электропитания (подключение к вдольтрассовой ЛЭП и использование резервных источников питания для всего оборудования); резервирование всего сетевого оборудования, серверов, процессорных модулей программируемых логических контроллеров; построение информационных сетей Ethernet – протокола по кольцевому принципу (технология с самовосстановлением сети).

Единая автоматизированная система управления строится по блочно-модульному принципу: территориально-диспетчерский пункт – пункт контроля и управления – датчики КИП и автоматики. Новым техническим решением является использование блок-боксов ПКУ, представляющим собой полностью автономный автоматический агрегат с высокой степенью защиты и живучести. Дополнительными техническими решениями, направленными на повышение надежности и безопасности нефтепровода, являются такие элементы системы, как «интеллектуальные» вставки для измерения параметров напряженно-деформированного состояния в стенке трубы, глубинные реперы для контроля смещения грунтовых масс при оползневых процессах и сейсмостанции.

Александр Ивакин, доктор экономических наук, генеральный директор ООО «Институт ВНИИСТ»

Георгий Макаров, доктор технических наук, профессор, заместитель генерального директора по научной работе ООО «Институт ВНИИСТ»

Источник: «Территория Нефтегаз», № 5/2007 г.

27.07.07

О проекте | Контакты | Архив | На главную
© Экспертный портал "Восточный нефтепровод". Все права защищены