6.7 Основоположні засади безпечного видобування вуглеводнів.

6.7.1 Загальні вимоги.

Як уже відмічалося, паливно-енергетична безпека є важливою складовою безпеки будь-якої розвинутої країни, гарантом нормального функціонування економіки та забезпечення нормальної життєдіяльності населення. Важливу роль у забезпеченні паливно-енергетичної безпеки України відіграє трубопровідний транспорт вуглеводнів, який являє собою складну технічну систему з потужним енергетичним потенціалом. До нього входять установки підготовки нафти і газу до дальнього транспорту, промислові, магістральні, розподільчі трубопроводи, компресорні та насосні станції, резервуарні парки, підземні сховища, морські термінали тощо.

Об’єкти і технологічні процеси видобування, збирання, підготовки нафти і газу, їх технічне оснащення, вибір системи керування і регулювання, місце розміщення засобів контролю, керування і протиаварійного захисту повинні враховуватись в проектах облаштування родовищ і забезпечувати безпеку обслуговуючого персоналу, населення та навколишнього природнього середовища.

На підприємствах нафтогазовидобувної промисловості масово використовуються різноманітні системи та окремі посудини, що працюють під тиском. Це експлуатаційні, нагнітальні та іншого призначення свердловини, що використовуються в процесах видобування вуглеводнів, і які технологічно пов'язані з герметизованими системами збору та підготовки продукції для її реалізації, а також напівгерметизовані (у більшості випадків) системи зберігання та відвантаження товарної продукції.

Для функціонування цих систем широко використовується насосне та компресорне обладнання, яке забезпечує підтримання тиску в системах в межах, передбачених відповідною технічною документацією. Окрім нього застосовується допоміжне обладнання різного призначення, яке також працює під тиском.

І самі системи в цілому, і окремі їх елементи являють собою джерела підвищеної небезпеки як носії небезпечних речовин (газ, нафта тощо), так і з огляду на потенційну небезпеку фізичного вибуху.

Більшість з цих об’єктів відносять до вибухонебезпечних об’єктів, об’єктів підвищеної небезпеки, оскільки за певних умов на них можуть виникати аварійні ситуації з можливістю вибухів, пожеж, виникненням загроз для здоров’я (життя) працюючих, населення, руйнуванням інженерних споруд та ушкодженнями природного середовища. Тому до них в процесі експлуатації застосовуються високі вимоги щодо забезпечення їх надійності та безпечності.

Розробка покладів вуглеводнів повинна здійснюватись відповідно до проектів розробки та облаштування родовищ нафти і газу (газоконденсату).

Проект облаштування родовища повинен передбачати:

• визначення ризиків виникнення аварій та їх прийнятних рівнів для декларування безпеки ОПН;

• складання на кожному об’єкті ПЛАС;

• систему неруйнівного контролю і антикорозійного захисту технологічних трубопроводів та обладнання;

• багаторівневу систему блокування і запобіжних пристроїв, що спрацьовують при виникненні АС;

• максимальну автоматизацію об’єктів;

• герметизовану систему збору і транспортування продукту з раціональним використанням нафти, газу і цінних супутніх компонентів, їх утилізацію з місць аварійних викидів;

• створення резерву технічного та енергетичного обладнання, а також запаси води, палива, хімічних реагентів і матеріалів, що забезпечують локалізацію аварій, пожеж, загазованості і відновлення стійкої роботи об’єктів.

На кожний технологічний процес проектною організацією повинен складатися, а НГВП затверджуватись, технологічний регламент, що уточнюється після пусконалагоджувальних робіт.

Для цієї сфери діяльності галузі найбільш характерні небезпеки, що пов’язані з розривом комунікацій, обладнання та систем, працюючих під тиском, або їх розгерметизацією.

Вони відбуваються переважно внаслідок несправності, або відсутності запобіжних пристроїв, нагрівання робочого агента (середовища) у замкнених системах (обладнанні), різноманітних за природою ушкоджень, які можуть призвести до втрати міцності матеріалу трубопроводу, обладнання тощо, або некерованих переключеннях на арматурі.

При розривах трубопроводів наземного розташування (технологічні трубопроводи, викидні чи продувальні лінії свердловин тощо), виникають АС внаслідок гідравлічного удару, що може виникнути у зв’язку з розтаюванням льодових чи гідратних пробок та інших подібних випадках. Виникаючі при тому реактивні сили здатні призвести до зриву трубопроводу з місць кріплення. При цьому вільні кінці труб можуть переміщатися в повітрі на десятки метрів та спричинити значні руйнування обладнання, устаткування, яке попадає у сектор їх переміщення, значно розширюючи небезпечну зону аварії.

Тому правилами безпеки передбачені вимоги щодо прямолінійності їх прокладання та надійного кріплення до нерухомих фундаментів. Обмежується також довжина викидних ліній до 30м для нафтових та 100м для газових свердловин.

Повороти обв’язки арматури свердловин допускаються з допомогою кованих кутників промислового виробництва.

Прокладка газопроводів високого тиску на газонафтовому комплексі допускається лише у траншейному варіанті.

При низьких температурах та відповідних тисках в свердловинах та наземному і підземному обладнанні свердловин, трубопровідних промислових системах, установках низькотемпературної сепарації газу та ін., виникає загроза утворення льодяних або гідратних пробок.

Гідрати, як відомо, утворюються в легких вуглеводнях, диоксиді вуглецю, сірководні у присутності води при температурах близьких до +5С^о.

З гідратоутворенням пов’язані такі небезпечні ситуації, як підвищення тиску в обладнанні, переповнення технологічних апаратів, загоряння, вибухи при підігріві гідратних пробок відкритим вогнем тощо.

Основним засобом боротьби з гідратами є осушка газу та підтримання термобаричного стану в обладнанні, який виходить за межи режиму гідратоутворення.

Так, після комприміювання газу він осушується у проміжному сепараторі та абсорбері, а уся газокомунікаційна система КС обігрівається потоком теплого повітря.

До числа небезпечних факторів належить і конденсатоутворення у системах живлення та газокомунікаціях КС. Головним методом боротьби з конденсатоутворенням є вловлювання крапельної рідини на початкових ділянках транспортування газу та у понижених ділянках ТП з використанням конденсаційних горщиків або патрубків для періодичного його видалення або відкачку у спеціальні ємності.