CC BY
137Преимущества и недостатки трубопроводных сетей, экономическая и экологическая обоснованность транспортной логистики, риски и проблемы обеспечения безопасности логистических систем.
00
сэ
сч
£
Б
а
2 ©
Голыжникова Дарья Юрьевна,
аспирант факультета международного энергетического бизнеса Российский государственный университет нефти и газа (Национальный Исследовательский Университет) им. И.М. Губкина, dariagol@ecfor.ru
Безусловные преимущества трубопроводного транспорта признаются всеми без исключения странами мира. Магистральные трубопроводы прокладывают для доставки энергетических ресурсов от мест добычи до пунктов перевалки и переработки. Протяженность такого вида транспорта может составлять тысячи километров, а его рабочие характеристики обеспечивают качество транспортируемых грузов. Вместе с тем, магистральные трубопроводы представляют собой сложные инженерные конструкции, эксплуатируемые в различных природно-климатических условиях - от районов Крайнего Севера до пустынь южных районов, которые в случае возникновения аварии могут создать существенную угрозу окружающей среде, поэтому на современном этапе обеспечение эксплуатационной надежности магистральных трубопроводов становится все более актуальным. Указанное предопределяет необходимость анализа эксплуатационных рисков магистральных трубопроводов и постановки задач по оптимизации при эксплуатации магистральных трубопроводов с учетом международных требований безопасности. Ключевые слова: магистральный трубопровод, энергетические ресурсы, международная транспортная система, статистика аварий на трубопроводах, коррозионные процессы, воздействие внешних факторов, ошибка персонала.
Транспорт является важнейшим элементом производственной инфраструктуры, как на уровне отдельной страны, так и на международном уровне. Устойчивое и эффективное функционирование транспортной системы - ключевой фактор экономического роста любой страны. Особое значение отводится интеграции национальных транспортных систем в международную транспортную систему.
Международная транспортная система - это один из основных звеньев мирового хозяйства, определяющий динамику экономических процессов, глобализацию хозяйственной деятельности и функционирование мирохозяйственных связей. Роль международной транспортной системы в мировой экономике достаточно велика, поскольку транспорт представляет собой главный межстрановый материальный носитель.
Ориентация каждой конкретной страны определяется системой транспорта, оказывающей влияние на размещение производства, без учета которого невозможно рациональное размещение производительных сил. Развитые транспортные системы служат определяющим фактором и при решении социально-экономических проблем, как отдельных регионов стран, так и стран в целом.
Развитие мировой экономики, с учетом процессов глобализации и географии взаимодействующих стран, требует отлаженной работы транспорта, посредством которого осуществляется перемещение грузов и пассажиров. Конкретный вид транспорта, используемый для обеспечения перевозок, определяет тот или иной вид современного перемещения грузов и пассажиров: водный, сухопутный (дифференцирующийся на автомобильный, железнодорожный и трубопроводный), воздушный. Совокупность вышеназванных видов транспорта, с учетом путей сообщения, транспортных предприятий и транспортных средств, представляет собой единую международную транспортную систему. Безусловно, при осуществлении перевозок используются все доступные виды транспорта, однако в зависимости от вида переправляемого груза отводятся преимущества тому или иному виду транспорта.
Так, на современном этапе общественного развития, особое значение для осуществления межстрановых перевозок отводится одной из разновидности сухопутного вида транспорта - трубопроводному транспорту.
Трубопроводный транспорт существенно отличается от всех остальных видов транспорта, поскольку он не в полной мере соответствует категории «транспорт», так как подвижной состав и специально приспособленные под него пути сообщения совмещены в трубопровод. [8]. Трубопроводы дифференцируются в зависимости от их значимости (магистральные, подводящие, промысловые, местные, для передачи документации) и от вида перемещаемого груза (нефтепроводы, газопроводы, пультопро-воды, водопроводы, канализационные, нефтепродуктопроводы).
Технологическая особенность трубопроводного транспорта заключается в возможности непрерывной перекачки грузов. Развитая сеть магистральных трубопроводов позволяет маневрировать энергоресурсами, оперативно и бесперебойно поставлять их как в пределах конкретной страны, так и между странами.
Преимущества трубопроводного транспорта
Трубопроводный транспорт оказывает существенное влияние на формирование и развитие топливно-энергетического комплекса как конкретной страты в целом, так и ее отдельных регионов и обеспечивает:
-перекачку добытых и переработанных энергоресурсов;
-выполняет роль распределительной системы топливно-энергетического комплекса;
Рисунок 1 - Прогнозирование аварий на магистральном трубопроводном транспорте (МТТ)
-транспортировку энергоресурсов на экспорт в различные страны, нуждающиеся в таких ресурсах [1].
Преимущества трубопроводного транспорта заключаются в наличие возможности укладки трубопровода и любом удобном месте, сравнительно небольшая себестоимость транспортировки грузов и обеспечение сохранности качества транспортируемых грузов, обеспечивающееся за счет полной герметизации трубы. Кроме того, к безусловным преимуществам трубопроводного транспорта относится полная автоматизации процесса по наливу, перекачке, транспортировке и сливу, отсутствие необходимости привлечения большого количества обслуживающего персонала и отсутствие отрицательного воздействия на окружающую среду [7].
Безусловные преимущества трубопроводного транспорта признаются всеми без исключения странами. Так, например, нефтеперерабатывающая отрасль Канады развивается на протяжении последнего десятилетия колоссальными темпами, ввиду чего практически все имеющиеся в стране мощности по транспортировке практически полностью загружены [9]. Достаточно долго традиционным видом транспорта для транспортировки нефти в Канаде являлись морские, автомобильные и железнодорожные перевозки, однако, учитывая невозможность осуществления поставок нефтепродуктов в западные регионы страны морским транспортом, дороговизну автомобильных перевозок и сложность железнодорожных перевозок, ввиду отсутствия специальной инфраструктуры - перевалочных терминалов, единственным эффективным способом быстрой транспортировки является перемещение нефте-
продуктов посредством использования магистральных нефтепроводов.
В исключительных случаях, когда объём транспортируемых нефтепродуктов не может оправдать строительство трубопровода, нефтепродукты транспортируются к терминалам по перевалке автомобильным и железно-дорожным транспортом, а по морю - танкерами [4], однако преимущественным видом транспорта для перемещения нефтепродуктов являются магистральные трубопроводы.
Международный опыт использования магистральных трубопроводов свидетельствует о привлекательности трубопроводного транспорта для всей мировой транспортной системы. Дальнейшее развитие магистрального трубопроводного транспорта обеспечиваться сооружением сверхдальних магистралей нового поколения с высоким уровнем безопасности, надежности и эффективности, достигаемых, помимо прочего, за счет снижения собственного энергопотребления и использования высокого давления [6].
Еще одним важнейшим преимуществом трубопроводного транспорта является небольшое количество аварий. Статистические данные по интенсивности аварий на магистральных трубопроводах за последние двадцать лет, позволяют сделать вывод о том, что количество аварий с каждым годом существенно сокращается (Рис.1).
Общая протяженность трубопроводов международной транспортной системы за последние десять лет существенно увеличилась, поэтому снижение числа аварий по годам не может в полной мере отразить реальную картину степени аварийности трубопроводов. Поэтому, для того, чтобы в действительности оценить
реальную картину аварийности трубопроводного транспорта необходимо рассматривать не количество аварий в год, а удельное значение частоты возникновения аварий, характеризующееся отношением числа аварий к протяженности магистральных нефтепроводов, выраженным в числе аварий на 1000 км. трубопровода.
Анализ рисков трубопроводного транспорта
Магистральные трубопроводы представляют собой сложные инженерные конструкции, эксплуатируемые в различных природно-климатических условиях - от районов Крайнего Севера до пустынь южных районов. Прокладка трубопроводов осуществляется под землей, на земле и под водой, а технологии строительства создают широкий спектр параметров прочности и долговечности различных участков трубопроводов. Надежность и безопасность конкретных участков трубопроводов достигается за счет оптимального выбора трассы прокладки, а главное за счет своевременной диагностики проблемных участков трубопроводов, как при осуществлении их строительства, так и в процессе их дальнейшей эксплуатации.
Своевременный анализ возможных проблем способствует снижению уровня потерь транспортируемых ресурсов, снижению затрат на техническое обслуживание модернизацию, уменьшает риск для обслуживающего персонала и населения и риск вредных выбросов в окружающую природную среду. [11].
Наибольшая опасность для населения, персонала, зданий и сооружений, а также для окружающей среды заключается в разрушении конструктивных элементов магистральных трубопровода и утечками транспортируемых, посредством трубопроводного транспорта, ресурсов. Самыми опасными процессами при возникновении аварий являются:
-выбросы транспортируемых ресурсов и их, мгновенное или постепенное испарение;
-дисперсия газа с различной плавучестью и тяжелого газа;
-пожары (различного характера и сложности);
-взрывы и детонации (в том числе сопровождающиеся разлетом осколков различного диаметра);
-появление воздушных и сейсмических волн.
Анализ возможного риска аварийных ситуаций, представляет собой важней-
© £
Я
3
9
2 е
8
00
сэ
сч
£
Б
а
2 ©
шии элемент управления экологическом и промышленной безопасностью и является основои при принятии решении по предупреждению аварий на магистральных трубопроводах и ликвидации их последствий. Динамика, статистика и причины аварий на магистральных трубопроводах дифференцируются о страны к стране. Основная часть магистральных трубопроводов имеет подземную схему прокладки, что характеризует наличие воздействия на конструктивные элементы трубопроводов коррозионно-актив-ных грунтов. Коррозионные процессы существенно влияют на износа металла (что характерно для трубопроводов проложенных в 80-90 х годах прошлого века) за счет дистрофии стенок труб.
Анализ статистических данных по причинам аварий на магистральных трубопроводах в Российской Федерации позволяет сделать вывод о том, что около 60 % всех аварий происходит в результате некачественного строительного материала (низкое качество метала для трубопроводов), а также воздействия коррозионных процессов, к которым могут относится как внутренняя коррозия, представленная язвами и свищами, и возникающая в результате транспортировки по трубопроводам обводненных энергетических ресурсов или энергетических ресурсов с различными агрессивными компонентами, так и внешняя коррозия (как равномерная, так и неравномерная), возникающая вследствие естественного старения изоляционного покрытия магистральных трубопроводов или некачественного нанесения изоляции при осуществлении строительства трубопровода [11].
Из анализа статистических данных по авариям становится ясно, что к наиболее значимым причинам аварийных отказов на линейной части магистральных нефтепроводов, которые могут привести к разгерметизации трубопроводов с выбросом большого количества нефти, относятся:
■ дефекты в металле труб, некачественная заводская сварка трубных швов, дефекты запорной арматуры и соединительных деталей трубопровода;
■ внутренняя коррозия в виде язв, свищей вследствие перекачки обводненных нефтей и нефтей с агрессивными компонентами, сплошная равномерная и неравномерная внешняя коррозия, возникающая вследствие естественного старения изоляционного покрытия или некачественного нанесения изоляции при строительстве;
Рисунок 2 - Распределение аварий на трубопроводном транспорте
■ некачественное выполнение монтажных стыков, механические повреждения трубы (вмятины, царапины, задиры), нанесенные при строительстве;
■ сквозные пробоины трубопровода, повреждения запорной арматуры, ванту-зов, манометрических приборов, а также повреждения в процессе капитального ремонта нефтепровода;
■ прочие причины, включая ошибки при эксплуатации [11].
Кроме разгерметизации трубопроводов по вышеприведенным причинам возможны прорывы трубопроводов вследствие нарушений технологии перекачки из-за ошибок оперативного и ремонтного персонала, остановок перекачки при резком исчезновении напряжения в сети электроснабжения.
В последнее время на магистральных нефтепроводах увеличилось число аварий, возникающих в результате внешнего механического воздействия на линейную часть нефтепровода, включающего силовое воздействие механическими средствами, несанкционированное и преднамеренное действие с целью хищения нефти.
Ежегодно, из-за вышеназванных причин аварий, из магистральных трубопроводов вытекает до 15 млн. тон нефти из ежегодно добываемых в России 20 млн. куб. метров природного газа, что составляет около 5% всей ежегодно добываемой в стране нефти (более 300 тон) и около 0,3 % всего ежегодно добываемого природного газа (около 642,91720 млрд куб. метров).
Экономический ущерб, наносимый стране от ежегодных потерь энергетических ресурсов в следствии аварий магистральных трубопроводов, исчисляется сотнями миллионов долларов. Плотность распределения дефектов трубопроводов, возникающих в следствии коррозии, со-
ставляет 14,6 дефекта на 1 километр трубопровода, а скорость распространения процесса коррозии на большей части магистральных трубопроводов равна от 0,2 до 0,5 мм в год, однако бывает и большая скорость от 0,8 до 1,16 мм в год. [9].
Основные сценарии возможных аварий на магистральных трубопроводах связаны с разрывом труб на полное сечение и выброс нефти и природного газа в атмосферу. Истечение природного газа из трубопровода может происходить со скоростью звука (в критическом режиме) из двух концов газопровода (вверх и вниз по потоку) [5]. Важным фактором является взаимосвязь вероятности возгорания энергоресурсов и характеристикой условий окружающей среды (температура воздуха, плотность грунта и т.д.). Так, на трубопроводах большого диаметра наличие протяженных разрывов от 50 до 70 метров очень высокая вероятность возгорания газа.
Для нефтепродуктов не всегда характерен режим возгорания и дальнейшего горения, поскольку мгновенное или отложенное возгорание нефти может возникнуть только в случае нахождения на пути ее разлива источника возгорания. Чаще всего при возникновении аварийной разгерметизации магистрального трубопровода, посредством которого транспортируются нефтепродукты, вероятным сценарием развития событий, является процесс утечки нефти так и ее дальнейшее распространение по территории без дальнейшего возгорания. Стоит отметить, что аварийная ситуация на магистральных трубопроводах, через которые осуществляется транспортировка нефтепродуктов по вышеназванном сценарию (без возгорания), несет в себе большую опасность как для флоры и фауны, так и для населения, из-за высокой токсичности паров нефти и иных выбросов в атмосферу, приводящих не
Рисунок 3 - Причины аварий на трубопроводах в Европе
только к тяжелым заболеваниям, но и летальным последствиям. Однако самыми опасными авариями являются ситуация в которых нарушение герметичности магистрального трубопровода и утечка нефтепродуктов сопровождается дальнейшим возгоранием. Развитие событий по вышеуказанному сценарию увеличивает риск возникновения угрозы жизни населению в десятки раз, по сравнению с авариями, не сопровождающимися возгоранием, из-за высокой токсичности продуктов горения нефтепродуктов [10].
Количество энергетических ресурсов, утраченных в результате каждой конкретной аварии, зависит от диаметра магистрального трубопровода, рабочего давления внутри трубопровода на момент аварии, места разрыва, времени обнаружения разрыва, а также характера расстановки и эффективности срабатывания линейной арматуры.
Анализ результатов исследования аварийных ситуаций, произошедших за последние годы на магистральных трубопроводах, позволил выявить основные причины их появления, представленные на рисунке 2:
Все имеющиеся в Российской Федерации магистральные трубопроводы, в зависимости от условий их прокладки и вида транспортируемого топлива дифференцируются на трубопроводы малого (до 700 мм.) и большого диаметра (от 700 мм. до 1420 мм.). Более восьмидесяти процентов разрушений приходится на магистральные трубопроводы диаметром от 1020 мм. до 1420 мм. Частота аварий на трубопроводах такого диаметра обусловлена пониженным качеством металла и различными заводскими дефектами, свойственными стальным трубам большого диаметра (наличие микротрещин, микрорасслоения металла, наличие раскатных пригаров и расслоений сварных швов)[12].
Второй важной причиной аварий на магистральных трубопроводах является наличие среды, активной к коррозионным процессам и доступ такой среды к поверхности трубопроводов, изношенность и разрушение металла, как в результате естественных процессов старения металла, так и в результате воздействия внутритрубных рабочих давлений и гидроударов. Стоить отметить, что воздействие коррозийных процессов наблюдается в основном на трубопроводах большого диаметра.
Третьим распространенным видом аварий на магистральных трубопроводах являются аварии, возникшие в результате ошибочных действий персонала, обслуживающего конкретные участки трубопроводов. Типичными ошибками, ведущими к необратимым последствиям, являются нарушение технологии перекачки энергоресурсов, возникшие по вине обслуживающего или ремонтного персонала.
Следующей, по значимости, причиной аварийности на магистральных трубопроводах в Российской Федерации является воздействие разнообразных внешних факторов. Доля таких аварий составляет около 18 процентов от общего количества аварий. К числу внешних факторов относится низкое качество монтажных стыков магистральных трубопроводов, различные механических повреждения (наличие вмятин различного характера, царапин, задиров) образовавшиеся в результате осуществления как капитального, так и текущего ремонта трубопровода, а также при строительстве трубопровода, наличие сквозных пробоин различной этиологии, повреждение манометрических приборов, вентилей, запорной арматуры и т.д.
Аварии, возникающие в результате воздействия различных внешних факторов в последние годы становятся самы-
ми распространенными. Достаточно частыми являются случаи внешнего воздействия на магистральные трубопроводы, заключающиеся в преднамеренном силовом воздействии на трубопровод механическими средствами с целью хищения энергетических ресурсов.
Также одной из существенных, но не столь частых причин аварий на трубопроводах является наличие браков при проведении строительно-монтажных работ трубопровода, низкое качество монтажных стыков магистральных трубопроводов.
Рассматривая статистику аварий на магистральном трубопроводном транспорте в контексте международного опыта, стоит отметить, что динамика аварий на отечественных трубопроводах почти в два раза больше, чем в США и Европе. В первую очередь это обусловлено сильной изношенностью труб и наличие существенного количества отказов оборудования из-за заводских дефектов и брака при осуществлении строительно-монтажных работ. В Европе три наиболее важные причины возникновения аварийных ситуаций и утечек - внешние воздействия на трубопроводы (36%), коррозионные процессы (29%) и механические повреждения (24%).
Проблемами функционирования сооружений и эксплуатации объектов на трубопроводах России являются сложность их строительства и обслуживания, а также опасность для экологической обстановки регионов, повреждение дорогостоящих производственных фондов и угроза жизни персоналу. Повышение экологической опасности трубопроводного транспорта вызвано ростом мощности трубопроводных систем, усложнением температурного режима перекачки, сооружением трубопроводов в районах, где природная среда особенно легко ранима (арктическая зона, горы и т.д.), перекачкой химических продуктов. Однако, несмотря на это, трубопроводный транспорт остается одним из наиболее чистых в экологическом отношении видов транспорта. Для повышения экологической безопасности трубопроводного транспорта совершенствуется технология транспорта, применяются новые конструктивные решения, повышается надежность эксплуатации.
Наиболее эффективным способом решения проблемы снижения аварийности на магистральных трубопроводах является применение инновационных методов диагностики аварий и непосредственно внедрение противоаварийной
О £
Я
3
9
2 е
8
00 сэ
CM £
Б
2 ©
системы защиты. Сущность инновационной диагностики заключается в разработке специального программного обеспечения, предназначенного для выявления проблемных участков магистрального трубопроводного транспорта на основе акустических методов.
Крайне актуальным является изучения подходов к моделированию систем безопасности и их спецификаций: исследование многокритериального подхода к задачам оптимизации проектирования и тестирования систем безопасности с использованием генетических алгоритмов, основанных на принципе компромисса между затратами на снижение риска и достигнутого уровня безопасности.
Важными для изучения являются вопросы управлении рисками, с учетом ключевых параметров надежности функционирования трубопроводных систем и на основе анализа оценки экономической эффективности. Система противоаварий-ной защиты должна позволять выбрать оптимальную модификацию системы безопасности, которая способна обеспечить необходимую частоту аварий при минимальных затратах, то есть позволить сделать экологически и экономически эффективный выбор проектируемого противоаварийного оборудования. Многокритериальный подход к оптимизации системы безопасности, при необходимом уровне снижения риска, позволяет предложить исчерпывающее количество альтернативных модификаций систем безопасности, о выборе одного из которых принимается решение руководящим лицом в зависимости от приоритетных целей и имеющихся ресурсов.
Требования к оптимизации систем противоаварийной защиты
Проблемы безопасности трубопроводов, в виду своей значимости, исследуются учеными уже достаточно долгое время. Так как задачи обеспечения безопасной транспортировки углеводородного сырья весьма важны для промышленности и страны в целом, требования к ним были разработаны еще в начале 1990-х годов.
В течение нескольких лет, системы безопасности проектировались по немецким стандартам (DIN V VDE 0801 и DIN V 19250), которые были фундаментальными в течение многих лет. В 1996 году в США был разработан и применен стандарт ISA S84.01-1996 "Применение систем противоаварийной защиты в перерабатывающей промышленности". Чуть позже в конце 1990-х годов - в 2000-е годов,
(International Electromechanical Commission - IEC) Mеждународная электротехническая комиссия провела работу по обобщению всех ранее имеющихся экспертные оценок, опыта и знаний в виде стандартов функциональной безопасности, которые в настоящее время актуальны для нефтегазового сектора. Были созданы международные стандарты MЭК 61508 и MЭК 61511. Непосредственно в 2012 году Техническим комитетом по стандартизации ТК 58 «Функциональная безопасность» был внесен, а приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 октября 2O12 г. № 587-ст утвержден и введен в действие ГОСТ Р MЭК 61508-22012, который сейчас действует в качестве основы для требований к безопасности в отношении электрических, электронных систем и программируемых устройств для любого вида промышленности. Данный стандарт распространяется на все разновидности систем безопасности электронных приборов. Алгоритмы оптимизации системы безопасности должен включать многоуровневую детализации моделирования и отвечать требованиям действующего стандарта ГОСТ Р MЭК 61508-2-2012 [2] и ГОСТ Р MЭК 615111-2011 [3].
Одним из актуальных и ранее не глубоко исследуемых проектов является исследование функционирования и оптимизации конструкции системы безопасности с помощью многокритериального генетического алгоритма. Данный подход включает в себя оптимизацию параметров надежности и мер безопасности совместно с экономической эффективностью и оптимизацией стоимости жизненного цикла. Особое внимание уделено воздействию частоты отказов системы безопасности по причине общих сбоев в системе и суммарному значению интенсивности опасных обнаруживаемых отказов. Требования к целостной системе безопасности, установленные в стандарте ГОСТ Р MЭК 61508 должны быть рассмотрены и приняты во внимание, а также следует изучить моделирование системы безопасности на детальном уровне. В настоящее время более актуальным является изучение проблемы надежности последовательно-параллельной системы, используемой в сложным структурах, в том числе в нефтегазопроводах.
Заключение
Трубопроводный транспорт занимает важное место в международной транспортной системе, представляя собой
один из важнейших элементов производственной инфраструктуры стран, специализирующихся на добыче и экспорте природных энергетических ресурсов.
Трубопроводный транспорт характеризуется низкой статистикой аварий. Однако возникновение аварий на таком виде транспорта может повлечь за собой существенные угрозы технологического и техногенного характера, затраты на ликвидацию которых могут исчисляться сотнями миллионов долларов, в связи с чем обеспечение безопасности технологического процесса в рамках технической эксплуатации трубопроводов в учетом современных требований безопасности является актуальной задачей, позволяющей снизить риски загрязнения окружающей среды и сделать мониторинг и прогнозирование состояния магистральных трубопроводов максимально эффективным.
В настоящее время, трубопроводный транспорт является одним из самых низко затратных, быстрых и эффективных видов транспорта для перемещения энергетических ресурсов как внутри конкретной страны, так и в масштабах всего мира. Однако статистика аварий показывает, что наиболее частые случаи сопряжены с коррозионными процессами металлических конструкций трубопроводов, подверженных процессам естественного старения, воздействию внешних факторов окружающей среды, механическому воздействию и влиянию человеческого фактора. В настоящее время срок эксплуатации магистральных трубопроводов, произведенных из металлоконструкций, составляет не более 10 лет и зависит от конкретных условий эксплуатации, но практика показывает, что в большинстве случаев должное обслуживание участков трубопроводов не осуществляется.
Развитие трубопроводного транспорта предопределило необходимость широкого применения неметаллических трубопроводов, преимущество которых в сравнении с металлическими трубопроводами очевидны. Во-первых, существенно сокращаются затраты компаний, выделяемые на обслуживание магистральных трубопроводов в процессе их эксплуатации. Во-вторых, отсутствует необходимость проведения коррозионной или специальной химической обработки участков трубопроводов, что значительно экономит финансовые ресурсы. Наибольшее распространение в последние несколько лет производство, укладка и использование магистральных трубопроводов, произведенных из различных ком-
позитных материалов (полимерно-армированных).
В настоящее время максимальный срок эксплуатации магистральных трубопроводов из полимерных материалов составляет от 20 до 25 лет, что более чем в два раза превышает срок службы трубопроводов, произведенных из металла. Кроме того, основные причины аварий на таких трубопроводах никак не связаны с коррозионными процессами.
Статистика отказов магистральных трубопроводов, произведенных из неметаллических материалов и используемых в крупнейшим российским добытчиком и экспортером природных ресурсов «ЛУКОЙЛ», показал, что каждый пятый отказ неметаллических трубопроводов возникает в следствие механического повреждения при проведении земляных работ в их охранной зоне, каждый второй - по причине нарушения технологии изготовления труб и отступления от технологии строительства трубопроводных магистралей, каждый седьмой отказ вызван нарушением технологии эксплуатации труб.
Проблемы безопасности трубопроводов, в виду своей значимости, исследуются достаточно давно и с развитием новых технологий постоянно совершенствуются. Учитывая современные международные требования безопасности, можно сформировать перечень требований, которым должны отвечать системы магистральной трубопроводной инфраструктуры. Так, современный магистральный трубопровод должен представлять высокотехнологичное сооружение, в котором перекачка транспортируемых ресурсов и управление системами магистрального трубопровода должно осуществляться дистанционно, с помощью компьютеров. О состоянии трубы информацию должны собирать множество датчиков, а запорная арматура должна позволять оперативно перекрыть аварийный участок нефтепровода. Для минимизации возможных аварий, при строительстве магистральных трубопроводов необходимо предусматривать современные системы интеллектуальных роботизированных комплексов, позволяющих осуществлять современную диагностику аварий. Сами трубы, для магистральных трубопроводов должны производиться из высокопластичных сталей, способных выдержать температурные, механические и химические воздействия.
Несмотря на глобальность последствий аварий, возникающих при эксплуатации магистральных трубопроводов, на сегодняшний момент трубопроводный
транспорт является самым дешевым и экологически безопасным способом транспортировки больших объемов энергетических ресурсов. Кроме того, трубопроводный транспорт является самым быстрым транспортом в мире, скоростью движения нефтепродуктов внутри трубопровода достигает 3 м/сек из-за воздействием разницы в давлении, создаваемой специальными насосными станциями. Особенность современных трубопроводов такова, что они могут быть протянуты практически в любых условиях, что обеспечивает их безусловное преимущество перед всеми остальными видами транспорта.
Литература
1. Бережной В.И. Синергетическая концепция формирования и развития регионального рынка транспортных услуг/ В.И. Бережной, В.А. Фурсов // Вестник СевКавГТУ. - 2009. - №4(21)
2. ГОСТ Р МЭК 61508 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Национальный стандарт Российской Федерации. (IEC. 1998-2005. IEC 61508 Functional Safety of Electrical/Electronic/ Programmable Electronic Safety-Related Systems. Parts 1-7. International Electrotechnical Commission, Switzerland).
3. ГОСТ Р МЭК 61511 «Безопасность функциональная. Системы безопасности приборные для промышленных процессов». Национальный стандарт Российской Федерации. (IEC. 2003. IEC 61511 Functional Safety - Safety Instrumented Systems for the Process Industry Sector. Parts 1-3. International Electrotechnical Commission, Switzerland).
4. Гулиев Игбал Адиль Оглы, Литви-нюк И.И. Актуальные вопросы добычи, переработки и транспортировки нефти в Канаде // Вестник МГИМО. - 2015. -№3(42).- С.184-189.
5. Кармазинов Ф.В., Дикарев В.И., Заренков Д.В., Койнаш Б.В. Вода, нефть, газ и трубы в нашей жизни / под ред. Ф.В. Кармазинова. Спб.: Наука и Техника, - 2005. - 296 с.
6. Корниенко Е.С., Сенюгина И.А. Инновационная деятельность в системе магистрального трубопроводного транспорта // Kant. - 2012. - №3 (6). - С.62-66.
7. Коршак А.А. Обеспечение надежной работы магистральных нефтепроводов /А.А. Коршак. Г.Е. Коробков. - М: Недра, - 2010. -241с.
8. Общий курс путей сообщения
[Текст]: учебное пособие / С. Н. Артёмов, А. И. Лескин; М-во образования и науки Российской Федерации, Волгоградский гос. архитектурно-строит. ун-т. - Волгоград : Гос. образовательное учреждение высш. проф. образования «Волгоградский гос. архитектурно-строит. ун-т, -2010. - 138 с.
9. Простаков Е.П. Теоретическое исследование напряженно-деформированного состояния магистрального трубопровода при использовании способа бесподъемной технологии его укладки [Электронный ресурс]// «Инженерный Вестник Дона», 2012, № 4. - URL: http:// www.ivdon.ru/magazine/archive/ n4p2y2017/1309 (дата обращения: 24.03.2017)
10. Русецкая Г. Д. Использование методов системного анализа состояния экосистем при строительстве и эксплуатации магистральных нефтеи газопроводов // Известия ИГЭА. - 2012. - N«4 - С.152-155.
11. Стадникова М.А., Глебова Е.В., Мурадов А.В., Шейнкман Л.Э., статья «Анализ аварийных ситуаций и их последствий на магистральных нефтепроводах», Экология и промышленность России. -2009. - №8 - С. 22-24.
12. Шинкин В.Н., Барыков А.М., Ко-ликов А.П., Мокроусов В.И. Критерий разрушения труб большого диаметра при несплавлении сварного соединения и внутреннем давлении // Производство проката. - №2012. - №2. - С. 14-16
Advantages and disadvantages of pipeline networks, the economic and environmental soundness of transport logistics, the risks and problems of ensuring the security of logistics systems. Golyzhnikova D.Yu.
Russian State University of Oil and Gas (National
Research University) them. Gubkina The unconditional advantages of pipeline transport are recognized by all countries of the world without exception. Main pipelines are laid for the delivery of energy resources from production sites to transshipment and processing points. The length of this type of transport can be thousands of kilometers, and its performance provide the quality of transported goods. At the same time, the main pipelines are complex engineering structures operated in various climatic conditions-from the Far North to the deserts of the southern regions, which in the event of an accident can create a significant threat to the environment, so at the present stage of ensuring the operational reliability of the main pipelines is becoming increasingly important. This determines the need to analyze the operational risks of trunk pipelines and the formulation of optimization problems in the operation of trunk pipelines in accordance with international safety requirements. Keywords: The pipeline, energy resources, the international transport system, the statistics of accidents on pipelines, corrosion processes,
О À
В
3
2 e
8
the influence of external factors, personnel error. References
1. Berezhnoy V.I. Synergetic concept of formation
and development of the regional transport services market / V.I. Berezhnoy, V.A. Fursov // Vestnik of North Caucasus State Technical University. - 2009. - №4 (21)
2. GOST R IEC 61508 Functional safety of electrical,
electronic, programmable electronic systems related to safety. National standard of the Russian Federation. (IEC. 1998-2005. IEC 61508 Functional Safety of Electrical / Electronic / Programmable Electronic Safety-Related Systems. Parts 1-7. International Electrotechnical Commission, Switzerland).
3. GOST R IEC 61511 «Functional safety. Safety
systems instrument for industrial processes.» National standard of the Russian Federation. (IEC. 2003. IEC 61511 Functional Safety -Systems Instrument for the Sector. Parts 1-3. International Electrotechnical Commission, Switzerland).
4. Guliyev Igbal Adil Ogly, Litvinyuk I.I. Actual issues
of extraction, refining and transportation of oil in Canada // Bulletin of MGIMO. - 2015. -№3 (42). - C.184-189.
5. Karmazinov F.V., Dikarev V.I., Zarenkov D.V.,
Koinash B.V. Water, oil, gas and pipes in our life / ed. F.V. Karmazinov. St. Petersburg: Science and Technology, - 2005. - 296 p.
6. Kornienko E.S., Senyugina I.A. Innovative activity
in the system of main pipeline transport // Kant. - 2012. - №3 (6). - P.62-66.
7. Korshak A.A. Ensuring reliable operation of main
oil pipelines / A.A. Korshak. G.E. Korobkov. -M: Nedra, - 2010. -241c.
8. General course of communication [Text]: study
guide / S.N. Artyomov, A.I. Leskin; M-in Education and Science of the Russian Federation, Volgograd State. architecturally builds. un-t - Volgograd: State. educational institution of higher. prof. of education «Volgograd State. Architectural and Building. University, - 2010. - 138 p.
9. Prostakov E.P. Theoretical study of the stress-
strain state of the main pipeline when using the method of non-lifting technology for its installation [Electronic resource] // "Engineering Herald of the Don", 2012, No. 4. - URL: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/ n4p2y2017 / 1309 (appeal date: 03/24/2017)
10. Rusetskaya GD. Using systems analysis methods for ecosystems in the construction and operation of main oil and gas pipelines. Izvestiya IGEA. - 2012. - №4 - C.152-155.
11. Stadnikova M.A., Glebova E.V., Muradov A.V., Sheinkman L.E., article "Analysis of emergency situations and their consequences on the main oil pipelines", Ecology and Industry of Russia. - 2009. - №8 - p. 22-24.
12. Shinkin V.N., Barykov A.M., Kolikov A.P., Mokrousov V.I. Criterion for the destruction of large diameter pipes with non-fusion of a welded joint and internal pressure // Production of rolled products. - №2012. - №2. - p. 1416
00
СЭ
CM
£
Б
2 ©
