Аварийные ситуации при разрывах нефтепроводов

 

Анализ причин аварий на нефтесборных (выкидных) и магистральных нефтепроводах показывает, что, помимо нарушений технологического режима, при­чиной разрывов трубопроводов являются интенсивные волновые процессы (гид­роудары), вызванные изменением режима перекачки (включение и выключение насосных агрегатов, аварийное отключение электропитания). Опасность разры­вов возрастает при прохождении нефтепроводов по пересеченной местности.

Источником аварийных ситуаций являются также водоводные системы закачки послесепарационной воды в пласт.

На каждом добывающем предприятии имеется несколько кустовых насос­ных станций, работающих одновременно и обеспечивающих рабочее давле­ние в системе закачки до 20 МПа. Взаимовлияние волновых процессов в по­добной трубопроводной системе с распределенными источниками возмущений приводит к двукратному возрастанию давления в узлах колебаний, что вызывает разрыв линейной части трубопровода и утечку жидкости в ОС.

В настоящее время не существует эффективных средств защиты трубопроводных систем высокого давления от аварийных ситуаций.

По статистике аварийных ситуаций на объектах нефтяной промышленнос­ти последствиями этих аварий являются разрушения объектов производства в результате взрывов и пожаров, человеческие жертвы в результате действия удар­ной волны, теплового излучения и загазованности, загрязнение окружающей среды в результате разлива жидкости и истечения газа.

В качестве примера рассмотрим наиболее типичную аварийную ситуацию, возникающую в процессе эксплуатации объектов и сооружений промысла: прорыв нефтегазосборного трубопровода и межпромыслового нефтегазопровода диаметром 150 и 300 мм соответственно.

Исходя из практических данных определено, что при эксплуатации промысловых трубопроводов основными причинами отказов являются:

1) внутренняя коррозия;

2) механические повреждения;

3) строительный брак;

4) нарушение технологического режима.

Аварийные ситуации, возможные в процессе эксплуатации трубопроводов, систем сбора и транспортировки нефти и газа, целесообразно рассмотреть для следующих наиболее типичных условий:

- с изливом нефти через круглое отверстие диаметром 6 и 10 мм на нефтегазосборном и межпромысловом трубопроводах;

- с полным порывом нефтегазосборного трубопровода диаметром 150 мм и межпромыслового трубопровода диаметром 300 мм.

При выполнении расчетов были сделаны следующие допущения:

1) при порыве в теле трубы образуется круглое отверстие определенного диаметра;

2) давление в трубопроводе после порыва не изменяется, давление среды, куда истекает флюид, равно атмосферному;

3) истечение считается остановленным в момент снятия рабочего давления в трубопроводе;

3) излив нефти (жидкости) за счет наличия геодезического напора не учитывается.

Расход жидкости через предполагаемое отверстие в теле трубы рассчитыва­ется в соответствии с "Методикой оценки ущерба от отказов трубопроводов промыслового сбора нефти" РД 39-069-91. Результаты расчета приведены в табл. 5.50.

Расчет размеров аварийных зон в рассмотренных ситуациях выполнен с использованием "Пособия по оценке опасности, связанной с возможными авари­ями при производстве, хранении, использовании и транспортировке больших количеств пожароопасных, взрывоопасных и токсичных веществ".

Транспортируемая по нефтесборным трубопроводам нефть рассматривает­ся как горючая жидкость (класс А).

Возможны следующие варианты развития событий:

1) сценарий А, - пожар разлития, горение вещества разлития, испаряюще­гося с поверхности жидкости. Зоны поражения имеют форму концент­рических кругов, их центр совпадает с источником воздействия. Радиус зоны зависит от площади возможного разлития;

2) сценарий А2 - взрыв газового облака, характеризуется возникновением ударной волны при сгорании его капель в воздухе. Зона безвозвратного поражения имеет форму прямоугольника с источником воздействия на границе зоны. Зона санитарного поражения имеет форму круга, центр которого совпадает с центром зоны безвозвратного поражения.

 

Таблица 5.50 - Характеристика аварийных разливов нефти и газа

Наименование трубопровода Диаметр отверстия Давление в трубопровод МПа Протяженное трубопровода Продолжительность аварии. Объем вылит нефти, м3 Количество выделившегося газа, т Площадь разлива, м2 Объем загрязненного грунта м3 Количество нефти, впиташейся в грунт
Образование свища   1,5     2,0   7,4   0,7   317,9   31,8 '   4,1  
нефтегазосборный трубопровод     1,5         2,0     20,4     2,0     782,0     78,2     10,2    
межпромысловый трубопровод     1,2         2,0     5,9     0,45     260,4     26,0     3,4    
Полный порыв нефтегазосборный   1,2 1,5     2,0 0,08   16,2 10,8   1,3 0,1   640,4 446,9   64,0 44,7   8,3 5,8  
трубопровод межпромысловый трубопровод         1,2             0,08       413,5       4,8             1141,8       148,8    

 

Из анализа рассмотренных ситуаций следует, что наиболее опасной аварией является полный разрыв межпромыслового нефтегазопровода (d=300 мм; возникновением пожара разлития. В этом случае радиус зоны безвозвратного поражения составит 60 м, зоны санитарного поражения - 222 м.

При порыве межпромыслового нефтегазопровода (d = 300 мм) как вариант развития аварии рассмотрен сценарий А1 - образование облака токсичного газа (сероводорода).

Зоны поражения имеют форму прямоугольника, источник воздействия расположен на границе зон. Зона безвозвратного поражения имеет размеры 19,1x4,3 м, зона санитарного поражения - 235,9x34,8 м. Населенные пункты а определенных расчетами аварийных зонах по трассам внутрипромысловых и межпромысловых трубопроводов отсутствовали. Результаты расчетов последствий возможных аварий представлены в табл. 5.51.

 

Таблица 5.51 - Последствия возможных аварийных ситуаций в процессе эксплуатации трубопроводов

Наименование трубопровода Зона безвозвратного поражения Зона санитарного поражения Радиус поражения, м
Радиус поражения, м Длина и ширина поражения, м
СЦЕНАРИЙ А,
Образование свища:      
нефтесборный трубопровод      
d = 6 мм 9,9 - 42,8
d = 10 мм 15,7 - 64,7
межпромысловый трубопровод      
d = 6 мм 9,0 - 39,0
d = 10 мм 14,2 - 59,0
Полный разрыв:      
нефтесборный трубопровод, d = 150 мм 11,8 - 50,0
межпромысловый трубопровод, d = 300 мм 59,8 - 222,1
СЦЕНАРИЙ А2
Образование свища:      
нефтесборный трубопровод      
d = 6 мм - 8,5x17,8 13,7
d = 10 мм - 14,9x28,0 22,3
межпромысловый трубопровод      
d = 6 мм - 7,5x16,1 12,3
d = 10 мм - 13,1x25,3 19,9
Полный разрыв      
нефтесборный трубопровод, d = 150 мм   10,5x21,1 16,4
межпромысловый трубопровод, d = 300 мм - 78,7x106,9 94,7

 






Дата добавления: 2016-06-18; просмотров: 5778; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2020 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь
Генерация страницы за: 0.028 сек.