УДК: 622.69

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" (Астрахань)

 

В настоящее время в системе Главтранснефти эксплуатируются около 800 переходов через реки шириной по зеркалу воды свыше 10 м общей протяженностью, включая пойменные участки, более 1300 км. Порядка 400 подводных переходов (ПП) выполнены двумя и тремя нитками. Общая ширина пересекаемых преград по зеркалу воды составляет около 170 км. Отказы в работе подводных переходов приводят к снижению эффективности функционирования нефтепроводов и значительным затратам, связанным с ликвидацией техногенных воздействий на окружающую природную среду, поэтому к проектированию, строительству и эксплуатации подводных переходов магистральных нефтепроводов предъявляются повышенные требования. Следовательно, обеспечение высокой надежности и безопасности ППМН - важная проблема трубопроводного транспорта в целом, решение которой является актуальной народнохозяйственной задачей. Известны исследования в области обеспечения надежности и безопасности магистральных трубопроводов (П.П. Бородавкин, В.Л. Березин, Л.И. Быков, В.Д. Таран, О.Б. Шадрин, С.И. Левин, Э.Г. Годес, Э.Р. Гольдин, А.Г. Гумеров, P.C. Гумеров, Б.В. Самойлов, К.А.Забела, И.Я.Захаров, Х.А. Азметов и др.) направленые на решение ряда технико-технологических задач эксплуатации подводных нефтепроводов, однако они не охватывают всех проблем обеспечения безопасности, а современные условия требуют разработки прогрессивных технологических процессов и методов ремонта [1].

Предлагаемое изобретение относится к области охраны окружающей среды от загрязнения, в частности к устройствам предотвращения аварийных розливов нефти и нефтепродуктов при повреждении подводных нефтепроводов.

Известно устройство «Розливопредотвратитель нефтепродуктов» по заявке на изобретение 94009414/26, опубликованной 10.04.1996г. Сущность изобретения состоит в том, что разливопредотвратитель содержит корпус с встроенным в него устройством для хранения сжатого воздуха под давлением, и абсорбент, хранящийся в остальном объёме корпуса. При повороте поворотной штанги на 3-5° совмещают отверстия в нижней неподвижной и верхней подвижной крышках устройства для хранения сжатого воздуха, и воздух, выходящий под давлением 5-8 атмосфер из отверстий, увлекает частицы абсорбента, находящегося в части корпуса, выполненного в виде усечённого конуса, из выходного устройства, которым служит верхнее основание усечённого конуса, распыляют на поверхность нефтепродуктов, истекающих в окружающую среду при авариях, что позволяет значительно снизить риск попадания нефтепродуктов в почву и воду за счёт превращения нефтепродуктов в желеобразное состояние при попадании в них абсорбента и повысить вероятность извлечения нефтепродуктов при их утилизации. Недостатком известного устройства является сложность его конструкции, необходимость наличия, как сжатого воздуха, так и абсорбента, и оно не позволяет предотвратить вылив нефти и нефтепродуктов из аварийного подводного нефтепровода.

Наиболее близким к заявленному по технической сущности и достигаемому результату является «Способ предотвращения аварийных разливов нефти и нефтепродуктов из грузового танка нефтеналивного судна» по заявке 4922243/11(025229) от 25.03.1991г. (признана изобретением решением патентной экспертизы 09.01.1992г.). В известном способе предотвращения разливов нефти и нефтепродуктов из грузового танка нефтеналивного судна при повреждении корпуса судна путём снижения их текучести достигается за счёт подачи в нефть и нефтепродукты связующего агента-сжатого воздуха, причём подачу сжатого воздуха осуществляют через дросселирующие сопла в район днищевой и бортовой обшивки судна. Известно, что за счёт дросселирования воздуха под давлением 180-200 кг/см² на выходе из дроссельного сопла можно получить температуру до минус 90°С. Известно также, что основная масса сырых нефтей и нефтепродуктов (мазут, масло и т.д.), в зависимости от их вязкости, имеют температуру замерзания в пределах  от минус 5° С  до минус 15°С. Таким образом основная масса транспортируемых по трубопроводам нефти и нефтепродуктов теряют свою текучесть даже при небольших отрицательных температурах. Данный способ и устройство для его осуществления могут быть использованы на нефтеналивных судах в грузовых танках, но не может быть использован для предотвращения вылива нефти и нефтепродуктов из аварийных подводных нефтепроводов.

Техническая задача заявленного изобретения - предотвращение вылива нефти и нефтепродуктов из аварийного подводного нефтепровода. Технический результат заявленного устройства для предотвращения вылива нефти и нефтепродуктов из аварийного подводного нефтепровода, включающего магистральный нефтепровод с задвижками, достигается тем, что на противоположных берегах водоёма устанавливают насосы, приемы которых соединяют с подводным нефтепроводом ниже уровня водоёма и ёмкость для приёма нефти на берегу со стороны подачи нефти, а выходы насосов соединяют на одном берегу с ёмкостью, на противоположном берегу – с магистральным нефтепроводом после задвижки. 

На фиг. 1 изображена  схема устройства (общий вид).

Устройство содержит магистральный нефтепровод 1 с задвижками 2, подводный нефтепровод 3, насосы 4 с приёмами 5 и выходами 6 и 7, ёмкость для приёма нефти 9 с клапаном для возврата нефти из ёмкости в подводный нефтепровод 10.

Устройство работает следующим образом:

При повреждении подводного нефтепровода 3, расположенного под дном водоёма с помощью задвижек 2 перекрывается магистральный нефтепровод 1. Используя насосы 4,  расположенные на противоположных берегах водоёма часть нефти из аварийного подводного нефтепровода 3 закачивается в емкость 8, расположенную на берегу со стороны подачи нефти, так как на этом участке магистральный нефтепровод 1 находится под давлением, а на противоположном берегу часть нефти из аварийного подводного нефтепровода 3 откачивается  в магистральный нефтепровод 1, так как давление в нём отсутствует. В результате откачки нефти в подводный нефтепровод через повреждение попадает вода, что препятствует выливу нефти в водоём на время, необходимое для ликвидации аварии.

Для освобождения подводного нефтепровода от воды после ликвидации аварии необходимо открыть задвижку магистрального нефтепровода на противоположном от ёмкости берегу и насосом, связанным с ёмкостью откачать воду из подводного нефтепровода в ёмкость.

На изобретение «Устройство для предотвращения вылива нефти и нефтепродуктов из аварийного подводного нефтепровода» выдан патент РФ на изобретение №2470113, опубликовано 20.12.2012г.

 

Литература

1. Идрисов Р.Х. Обеспечение надежности и безопасности подводных переходов магистральных нефтепроводов / Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук по специальности 25.00.19 - Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ // Уфа, 2002. Научная библиотека диссертаций и авторефератов disserCat