CC BY
564
Плюхина Е.Е.
Филиал Российского государственного университета нефти и газа им. Губкина в г Оренбурге
E-mail: EPlukhina@gmail.com
МЕТОД ОБНАРУЖЕНИЯ НЕСАНКЦИОНИРОВАННЫХ ВРЕЗОК И ДИВЕРСИЙ НА ТРУБОПРОВОДАХ
Проанализирована статистика аварий, произошедших по причине несанкционированных врезок и диверсий. Анализ существующих методов контроля целостности трубопроводов показал, что существует необходимость разработки более совершенного метода обнаружения несанкционированных врезок и диверсий. Специалистами по промышленной безопасности для предотвращения данных аварий предлагается метод импульсной рефлексометрии. Установлены существенные отличия данного метода от применяемых методов контроля целостности трубопроводов.
Ключевые слова: несанкционированные врезки, диверсии, импульсная рефлексометрия, зондирование.
В современных условиях сохраняется тенденция к обострению проблем в области промышленной безопасности, противоаварийной и противодиверсионной устойчивости опасных производственных объектов.
В последние годы одной из основных причин аварий и масштабных загрязнений окружающей среды утечками нефти и нефтепродуктов являются несанкционированные врезки и диверсии. По этой причине страдает безопасность людей, нарушается экологическая обстановка, снижается надежность поставок углеводородного сырья по трубопроводам.
Несанкционированные врезки и диверсии приносят огромные убытки эксплуатирующим трубопроводным организациям связанные как с потерей продукта, так и с социальными и экологическими последствиями при некачественном их обустройстве.
В виду огромной протяженности линейной части магистральных нефтепроводов достигающих в длину нескольких тысяч километров, на трубопроводах одновременно может существовать десятки, а то и сотни несанкционированных врезок.
Следует отметить, что несанкционированные врезки присущи продуктопроводам, перекачивающим жидкие углеводороды.
Для реализации замысла несанкционированной врезки в трубопровод с долгосрочным хищением продукции, осуществляется ряд работ [1]:
- выбирается удобное место на трассе трубопровода для врезки;
- строится трубопровод от этого места до точки налива в транспортные средства (как правило, это достаточно укромное место);
- определяется точное местоположение трубопровода;
- вырывается котлован достаточный для работы в нем одного - двух человек (глубина до верха трубопровода не менее одного метра);
- выполняется врезка и подключение отводящего трубопровода;
- засыпается котлован;
- проводится рекультивация грунта на участке противоправного подключения.
К тому же необходимо добавить время на восстановление поврежденного травяного покрова на месте землеройных работ, которое не должно отличаться от окружающей поверхности.
Таблица 1. Среднестатистическая интенсивность аварий на трассе магистрального нефтепровода
Причина аварии Число аварий Доля %
Брак строительно-монтажных работ 2004 2005 2006 2007 2008 всего
Причины организационного характера 0 2 2 0 0 4 5,9
Механическое воздействие при проведении земляных работ 0 0 3 0 2 5 7,3
Коррозия 0 0 1 0 0 1 1,5
Несанкционированная врезка 15 8 12 10 2 47 69,1
Заводской брак 2 2 0 3 0 7 10,3
Прочие 0 0 0 0 0 0 0
Всего 19 13 18 13 5 68 100
При короткосрочном хищении продукции трубопровод может и не прокладываться, так как отбор происходит с места врезки в автоцистерну.
Следовательно, несанкционированная врезка может осуществляться от нескольких часов до нескольких дней [2].
Важным является то, что несанкционированные врезки отличаются от аварийных утечек следующими свойствами:
- в случае аварийной утечки происходит изменение свойств окружающей среды в районе утечки под влиянием вышедшего продукта, выход которого будет происходить непрерывно во времени до момента ее обнаружения;
- при несанкционированной врезке от места отбора прокладывается трубопровод, иногда достигающий нескольких сот метров, и месторасположение врезки с трубопроводом тщательно маскируется. Продукт при этом не контактирует с внешней средой, так как врезка осуществляется в большинстве случаев квалифицированными специалистами с применением современной техники. Потеря продукта происходит непосредственно в момент кражи.
Следовательно, возможно своевременно обнаружить свежий факт противоправных действий, что свидетельствуют о недостаточной эффективности патрулирования трасс, а отсутствие должного контроля за трассами трубопроводов также облегчает выполнение и других более опасных деяний - таких, к примеру, как диверсии.
Диверсия же в свою очередь подразумевает совершение взрыва, поджога или иных действий, направленных на разрушение или повреждение предприятий, сооружений, путей и средств сообщения, средств связи, объектов жизнеобеспечения населения в целях подрыва экономической безопасности и обороноспособности страны.
Как правило, диверсия может иметь длящиеся во времени цели и включать в себя не только единичные, но и массовые, неоднократные, систематические акции.
Диверсии, огромны по масштабам и последствиям, определяются большим материальным ущербом. Кроме того, для совершения диверсии используются разнообразные средства, используемые диверсантами: взрывные устройства, оружие, информация, поджоги и другие.
Постановка данной проблемы является небезосновательной процедурой, которая подтверждается статистикой возникновения подоб-
ных аварий на объектах трубопроводного транспорта, представленной в таблице 1 [3].
Оценку среднестатистической частоты (интенсивности) аварий на трассе магистральных трубопроводов проводится на основе данных по аварийности на магистральных нефтепроводах из ежегодных отчетов о деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (рис. 1) [3,4]. Среднестатистическая интенсивность аварий по нефтегазовой отрасли за последние 5 лет составляет на каждые 1000 км трассы -0,27 аварий в год [5].
Из рисунка следует, что наибольшая доля аварий (69%) связана с внешними воздействиями на трубопровод вследствие несанкционированных врезок, диверсий.
Согласно статистики, с 2008 по 2009 год на магистральных нефтепроводах России только, например, в зоне ответственности Пермского РНУ их было выявлено 11 несанкционированных врезок. Большое число хищений нефти на нефтепроводах произошло в 2010 году, когда было зафиксировано 16 несанкционированных врезок [6].
Таким образом, остро стоит проблема своевременного обнаружения несанкционированных врезок и диверсий, хотя эксплуатирующими организациями осуществляется постоянный контроль за состоянием трубопроводного транспорта [2].
Для предотвращения противоправных действий и аварий на трубопроводах необходимо предусматривать соответствующие превентивные меры.
5 - 1,50% - 6
4 - 7,30%
3 -5.90% ^
2
10,30%
1 - 69,10%
Рисунок 1. Доля аварий на магистральных нефтепроводах с 2004 по 2008 гг.
(по данным Ростехнадзора) по причинам:
1 - несанкционированной врезки, диверсии;
2 - заводского брака; 3 - брака строительномонтажных работ; 4 - организационного характера;
5 - механического воздействия при проведении земляных работ; 6 - коррозии
Существует множество систем и методов для поиска утечек на трубопроводах, которые разрабатывались для поиска аварийных утечек. Но большинство систем не могут определить появление несанкционированной врезки или диверсии, что связано с ограниченностью положенных в их основу методов. Те системы, которые могут определить и несанкционированные врезки, и диверсии, требуют огромных капиталовложений на их внедрение.
В настоящее время актуален вопрос по контролю состояния в трубопроводах, как можно с меньшими затратами в режиме реального времени.
Для решения задач своевременного выявления несанкционированных врезок и диверсий специалистами института нефти и газа им. Губкина предлагается метод импульсной рефлек-сометрии.
Импульсная рефлексометрия - это область измерительной техники, которая основывается на получении информации об исследуемой линии по анализу ее реакции на зондирующее (возмущающее) воздействие. Импульсная рефлек-сометрия давно применяется для диагностики как кабельных линий всех типов, так и для волоконно-оптических кабелей связи.
Приборы, работающие на основе метода импульсной рефлексометрии, называются импульсными рефлектометрами или рефлектометрами во временной области - TDR (Time Domain Reflectometer).
Такие типы рефлектометров посылают в линию мощный зондирующий импульс (оптический или электрический) и измеряют мощность и время запаздывания отраженных импульсов, вернувшихся обратно в рефлектометр. Они образуются в местах, где в линии имеются скачки волнового сопротивления.
Данный метод позволяет определять:
- выявление дефекта;
- местоположение дефекта;
- определять местоположения сварных и контактных соединений.
На практике метод импульсной рефлексо-метрии удобен для практического использования, так как для измерения импульсным рефлектометром достаточно доступа к линии с одного конца. Импульсные рефлектометры позволяют определить расстояние до места повреждения линии при любом характере повреждения (обрыв, короткое замыкание, утечка, продольное сопротивление и т. д.).
Магистральный трубопровод, имеющий антикоррозионную изоляцию, представляет собой одиночный электрически изолированный от земли провод. Таким образом, система «трубопровод-земля» эквивалентна двухпроводной электрической линии, с различными значениями волнового сопротивления в местах нарушения геометрии внешней образующей трубы: отводы, резкие изгибы, повреждения изолирующего покрытия обнажения трубы и т. п. При зондировании такой электрической линии коротким электрическим импульсным сигналом, электромагнитная энергия, распространяющаяся по внешней поверхности металлической трубы частично отражаясь от неоднородностей, образует импульсы. Затем импульсы поступают на вход рефлектометра и обрабатываются на компьютере, где сравниваются с эталоном. При наличии несовпадения определяют координату (расстояние) и возможно природу этого элемента [7].
Идея контроля целостности трубопровода проверена в лаборатории филиала РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина в г. Оренбурге на модели трубопровода. Дальнейшая работа должна проводиться в рамках НИОКР.
25.01.2011
Список литературы:
1. http://www.safeprom.ru./articles/detail.php?ID=3199
2. Иванов С.И., Швец А.В., Кушнаренко В.М., Щепинов Д.Н. Обеспечение безопасной эксплуатации трубопроводов, транспортирующих сероводородсодержащие среды. - М.: Недра, 2006.
3. Анализ риска магистральных нефтепроводов при обосновании проектных решений, компенсирующих отступления от действующих требований безопасности / М. В. Лисанов [и др. ] // Безопасность труда в промышленности. - 2010. -N 3. - С. 58-66.
4. Отчет по анализу технического состояния газоконденсатопроводов по результатам диагностики, экспертизы промышленной безопасности и натурных стендовых гидравлических испытаний труб за период 1998-2007 г.г. Оренбург, АНО «Технопарк ОГУ», 2008 г.
5. Годовой отчет о деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору в 2008 г. - М.: НТЦ «Промбезопасность», 2009. - 448 с.
6. «Российская газета» - Экономика Поволжья №5383 от 18 января 2011 г. «Труба в нарезку».
7. Холодный, С.Д. Методы испытаний и диагностики кабелей и проводов. М.: «Энергоатомиздат», 1991. - 2000с.
Сведения об авторе:
Плюхина Е.Е., ведущий инженер ООО «ВолгоУралНИПИгаз», соискатель филиала Российского государственного университета нефти и газа им. Губкина в г. Оренбурге 460047, г. Оренбург, ул. Юных Ленинцев, 20, тел. (3532)629421, e-mail: EPlukhina@gmail.com
UDC 621.315.2./3.001.4 Plyukhina E.E.
E-mail: EPlukhina@gmail.com
THE METHOD OF DETECTION OF UNAUTHORIZED TAPS AND SABOTAGE ON THE PIPELINES
A statistical analysis of accidents occurring due to non-mandated tie-ins and sabotage. Analysis of existing methods of controlling the integrity of the pipelines has shown that there is a need to develop more sophisticated methods of detection of unauthorized taps and sabotage. Experts on industrial safety to prevent these incidents suggest a method of time domain reflectometry. The essential difference between this method of control methods applicable to pipeline integrity.
Key words: unauthorized taps, sabotage, Time Domain Reflectometry, probe.
Bibliography:
1. Ivanov S.I., Shvets A.V., Kushnarenko V.M., Schepinov D.N. Providing safe exploitation of pipelines intended for transporting hydrogen sulfide-containing agents. M.: NEDRA, 2006.
2. Report on the analysis of the technical state of gasrunback of wires on results diagnostics, examinations of industrial safety and model stand hydraulic tests of pipes for period 1997-2007 e.e. Orenburg, ANO «Tehnopark OSU», 2008 e.
3. Annual report about activity of Federal service on an ecological, technological and atomic supervision in 2008 e.-M.: NTC»Prombezopasnost», 2009.-448p.
4. http://www.safeprom.ru./articles/detail.php?ID=3199
5. The «Russian newspaper» is Economy of Povolghe №5383 from January, 18, 2011 «Pipe in cutting».
6. Holodniy S.D. Methods of tests and diagnostics of cables and wires. M.: «Energoatomizdat», 1991 e.-2000 p.
7. Analysis of risk of main oil pipelines at the ground of project decisions, compensative retreats from the operating requirements of safety/ Lisanov [and other]// Safety of labour is in industry.-2010.- №3.-P.58-66.
