Экологическая безопасность трубопроводов при транспортировке природных углеводородов

• Автор: Тибилов, Вадим Ильич
• Шифр специальности: 11.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Владикавказ
• Количество страниц: 206 с. : ил.

Содержание
Введение
I. Обзор и анализ антропогенного воздействия на экосистему объектов нефтегазовой отрасли и влияния режимов работы и коррозионных сред на повреждаемость нефтегазопроводов
1.1. Источники и состав загрязняющих веществ объектов нефтегазовой отрасли и оценка риска последствий аварийных ситуаций
1.2. Воздействие вредных веществ объектов нефтегазовой отрасли и методы моделирования загрязнения почв при разливах углеводородного сырья
1.3. Влияние конструктивнотехнологических факторов на работоспособность металла труб и сварных соединений .
1.4. Повреждаемость трубопроводов из теплостойких сталей в условиях длительной эксплуатации.

1.5. Влияние наводороживающей среды на кинетику и характер разрушения сталей

1.6. Цели и задачи исследования

И. Разработка методики оценки длительной прочности металла и сварных соединений труб при регулярном циклическом нагружении и с учетом коррозионных сред
2.1. Разработка образцамодели для оценки длительной прочности металла труб и сварных соединений в виде цилиндрическою полукольца со вставкой.
2.2. Разработка образцамодели для испытаний труб большого диаметра, и образца модели в виде цилиндрической панели крестообразной формы с жесткой вставкой и проточкой
2.3. Методика проведения длительных испытаний сталей при
циклическом нагружении. Выбор и обоснование режимов испытаний
III. Анализ результатов исследовании развития поверхностных трещин в условиях циклического нагружения.
3.1. Кинетические диаграммы усталостного разрушения исследованных сталей и сварных соединений и влияние формы дефекта на кинетику зарождения и развития поверхностной трещины.
3.2. Расчет длительности развития поверхностной трещины при регулярном циклическом нагружении.
3.3. Влияние водородсодержащей среды на степень водородного охрупчивания трубных сталей и сварных соединений
3.4. Методика оценки ущерба, наносимого природной среде от
объектов нефтегазовой отрасли
Заключение.
Литература


Метидмеркагттан снн 2 0. Бейза пиреи сл 2 1 0 мгм5 не 1. Диэтяяамнн 4 0. Озон . Фенол СН,ОН 2 0. Примечание. К чрезвычайно опасным ядовитым компонентам класс 1 относятся бонз а пи
рен, хлор, тетраэтилсвинец, ртуть и другие яды, основные свойства сильнодействующих вредных веществ приведены в таблице 1. Таблица 1. Ядовитые вещества пдк мгл Пора жающая концен трация Экспо зиция, мин Смер тельная концен трация мгл Экспо зиция МИН. Сернистый ангидрид 0,5 0. Наиболее распространенными в природных сероводородсодержащих газах из всех перечисленных вредных веществ являются сероводород, диоксид серы и меркаптаны, выделяющиеся на всех стадиях технологического процесса. Мг ПДКр, 1. ПДКр его максимально разовая ПДК, мг. Г Г Е Г 0 . М.1ЩКР , 1. Мчдх максимальный одновременный выброс примеси при минутно. Ор У1 Уз V, , 1. V геометрический обч. Уггом 0, Э2 Ь , 1. О, I. Рср. Рср, Тср. Помимо выбросов газа, связанных с технологическими процессами из газопроводов и аппаратов, работающих под большим давлением, происходят утечки через неплотности, вследствие невозможности достижения на практике абсолют ной герметичности соединений. Т продолжительность работы аппарата в году, ч. Т продолжительность эксплуатации аппаратов в течение года, ч р, плотность газа при стандартных условиях, кгм3. К наиболее опасным авариям, приводящим к значительным экологическим последствиям, относятся аварийное фонтанирование нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин, а также частичный или полный разрыв трубопроводов высокого давления. Наиболее серьезные последствия связаны с тепловым излучением при возгорании газа, ударной воздушной волной и токсическим действием вредных веществ, входящих в состав природного газа и нефти. При аварийных ситуациях невозможно применение существующих стандартов воздействия на окружающую среду и людей, используемых при нормальных режимах работы, гак как экологические системы подвергаются интенсивному воздействию различных факторов. Для оценки степени загрязнения необходимо использовать комплексный критерий совместно с медицинскими данными о воздействии того или иного фактора на человека, что позволит определить предельные уровни загрязнения с учетом степени опасности для здоровья. Магистральные трубопроводы, используемые для транспортировки нефти и газа, представляют потенциальную опасность крупномасштабных аварий, загрязняющих окружающую среду, которые во многих случаях сопровождаются взрывами и пожарами. Вероятность аварий маг истральных трубопроводов довольно высока вследствие того, что большая их часть эксплуатируется длительное время и исчерпала ресурс работы. Это значит, что они требуют повышенного внимания, как для обеспечения безопасности их работы, гак и для создания комплексных мер по снижению опасности воздействия на окружающую среду. Детально аварийность на магистральных газопроводах МГ проанализирована в работе 9. За период с по гг. СССР произошло около аварий на линейной части МГ минимальное число аварии в год г, максимальное 5 г 9. Анализ статистических данных об отказах на 1азопроводах бывшего СССР приведен на рис. Из рис. Как видно из рисунка 1. Рис. Частота аварий на магистральных газопроводах с диаметром труб а и б мм в зависимости от срока эксплуатации 1 подземная коррозия 2 брак монтажностроительных работ 3 дефект труб. На рис. МГ и отвода по всем диаметрам I. Согласно рис. Рис. Ранжирование аварий на магистральных газопроводах по причинам в скобках число аварий 1 внутренняя эрозия и коррозия 2 стихийные бедствия 3 дефект оборудования 4 брак сгроительномонтажных работ 0 5 дефект трубы 8 6 подземная коррозия 6 7 механические повреждения 8 нарушение правил эксплуатации 9 прочие . При аварийном разрыве магистральных трубопроводов, помимо выбросов ЗВ в атмосферу, имеют место такие опасные воздействия на окружающую среду, как воздушная ударная волна, разлет останков разорвавшегося трубопровода и термодинамическое воздействие пожара при возгорании выбросов газа и нефти. Па рис. МГ в результате статистической обработки 5 случаев. Как следует из рис.