Проблемы проектирования подводных газопроводных переходов
На пути российских магистральных газопроводных трубопроводов достаточно часто встречаются водные преграды. В настоящее время в России насчитывается приблизительно 2500 переходов (однониточных), проложенных под водой. Их возраст, в зависимости от срока строительства, колеблется в пределах от одного года до пятидесяти. Специалисты заявляют, что 6% подводных переходов старше 40 лет, чуть более 40% – от 10 до 20 лет и 30% имеют возраст меньше 10%.
Большая часть этих технических устройств пролегают на глубине свыше 5 метров. Над ними необходим особый контроль, который включает в себя:
- Фиксацию расположения контролируемого объекта.
- Определение отклонений от проектных решений.
- Обнаружение и вынесение решений в отношении повреждений и дефектов.
Учитывая, что трубопровод находится постоянно в водной среде, применяется специальная, более тщательная диагностика металлических поверхностей на предмет обнаружения их коррозионных поражений. Но это не единственная проблема контроля над подводными переходами газотранспортных сетей. Дело в том, что, как правило, диметр этих труб меньше используемого на основной ветке, что не позволяет использовать внутри их диагностические дефектоскопы.
Аварии на подводных переходах обычно происходят по следующим причинам:
- Низкое качество выполнения проектных и строительных работ. Практика показывает, что существуют прецеденты, когда подводная «ветка» проходит выше предельной точки размыва.
- Недостаточный уровень технического и авторского надзора в период строительства объекта.
- Неквалифицированная диагностика подводного газопровода и низкий капитальный ремонт.
Но, специалисты, анализируя результаты контроля газопроводных систем, пришли к выводу – проблем при монтаже конструкций газовых трубопроводов на подводных переходах значительно меньше, чем на сухопутных объектах. Чрезвычайных происшествий и технических инцидентов, вызванных механическими повреждениями, также существенно меньше. Но тем не менее, в этой области газотранспортной системы существуют свои «слабы» места. К ним относятся трубы, которые не подвержены углублению в дно. Именно с ними и случаются чаще всего аварии. Их обычно провоцируют следующие причины: вибрационные разрывы, механические дефекты и воздействие льда (по этой причине происходит приблизительно 70% аварий). Все это случается тогда, когда трубопровод недостаточно заглублен или же водная среда изменила свое направление(русло). Последняя причина должна прогнозироваться на стадии проектирования объекта.
Аварии на подводных объектах, связанные с ошибками при их проектировании, как правило вызваны следующими причинами:
- Некомпетентность в части прогнозирования изменений береговых линий и появления новых ответвлений реки.
- Недостаток грунтовых реперов.
- Халатность при проведении геологических работ в месте прокладки подводной трубы.
В процессе проектных работ специалисты используют вставки кривой формы. Это делается для уменьшения участка русла и соответственно объема подготовительных земляных работ. Такой подход при проектировании зачастую значительно затрудняет сам процесс прокладки подводной трубы, так как проект не соответствует «факту». Более того, проектировщики иногда игнорируют перспективу размыва береговых линий.
В этой области существует еще одна проблема – она касается недостаточной проработки на стадии проектирования методов производственных работ. Это ведет к тому, что подрядчики, не найдя четкой и конкретной технологии процесса строительства в какой-то конкретной части объекта, вынуждены использовать технологические подходы и техническое оборудование, которое дешевле и имеется в наличии, а на самом деле они должны руководствоваться единственным критерием – надежность. Есть и другая проблема, при которой проектировщики по той или иной причине закладывают наиболее дорогие технологии проведения земляных работ.
Специалисты утверждают, что при организации строительства профессиональная и квалифицированная экспертиза результатов проектирования практически никогда не проводится – в крайнем случае этот процесс проходит формально.
Таким образом, можно сделать очевидный вывод – эффективного контроля над строительством и эксплуатацией магистральных газопроводов в настоящее время не существует.
Практика строительства и эксплуатации подобных производственных объектов показывает, что на них отсутствует следующий контроль:
- Положение трубопроводной оси в пространстве.
- Контроль внутренней поверхности трубы на предмет повреждений и вмятин.
- Оценка изначального уровня напряжения в стенках металлических труб.
Исходя из проблем при эксплуатации магистральных газопроводов, проходящих через водную среду, вызванных проектированием, а также наличием на подводных трубах более меньшего диаметра, чем на сухопутных, самым целесообразным способом, который может обеспечить нормативной уровень безопасности на производственном объектах, является проведение на них ремонтных работ и реконструкции. Но, во главе любого мероприятия в этой сфере должно стоять увеличения коэффициента надежности любого производственного оборудования, используемого под водой.
По заверениям экспертов, наиболее трудным для ремонта объектами являются переходы, проложенные через небольшие водные преграды (малые реки, ручьи и прочее). Дело в том, что когда они строятся, то подводные технические работы не проводятся. Строительство трубы в этих случаях осуществляется обычно с отклонениями от проектных разметок. Более того, подобные водные среды более других подвержены паводкам и соответственного изменению русла. В результате получается, что зачастую большие участки газопроводных веток оголяются.
Для того, чтобы провести качественный ремонт подводного перехода газового трубопровода необходимо реально оценить следующие критерии:
- Уровень технического состояния трубопроводной сети, проходящей под водой.
- Последствия, возникшие после аварии, технического инцидента или чрезвычайного происшествия на газопроводе.
- Последствия, возникшие после выведения трубопроводной ветки на ремонт.