Анализ основных характеристик объекта исследования
В Республике Беларусь эксплуатацию магистральных трубопроводов осуществляют четыре предприятия трубопроводного транспорта: ЧУП «Запад-Транснефтепродукт», ОАО «Гомельтранснефть Дружба», ОАО «Полоцктранснефть Дружба», ОАО «Белтрансгаз». Перечисленные предприятия осуществляют снабжение углеводородным сырьем нефтеперерабатывающих заводов, расположенных в городах Новополоцк и Мозырь, обеспечивают бесперебойное газоснабжение потребителей Республики Беларусь, и осуществляют транзитные поставки энергоносителей в страны Западной Европы, Латвию, Литву, Польшу, Украину и Калининградскую область Российской Федерации.
Основные характеристики магистральных нефтепроводов, нефтепродуктопроводов, расположенных на территории Республики Беларусь представлены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Основные характеристики магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов
Наименование трубопровода | Предприятие, эксплуатирующее трубопровод | Основные характеристики | |||
Протяжённость трубопровода, км | Протяжённость коридора, км | Диаметр, мм | Год ввода в эксплуатацию | ||
МНП «Унеча-Мозырь» I | ОАО «Гомельтранснефть «Дружба» | ||||
МНП «Унеча-Мозырь» II | |||||
НП «Речица-Мозырь» | |||||
МНПП «Унеча-Стальной Конь» (345-527 км) | ЧУП «Запад-Транснефтепродукт» | ||||
МНПП «Унеча-Стальной Конь» (527-559 км) | ЧУП «Запад-Транснефтепродукт» | ||||
МНП «Мозырь-Броды» I | ОАО «Гомельтранснефть «Дружба» | ||||
МНП «Мозырь-Броды» II | |||||
МНП «Мозырь-Брест» I | ОАО «Гомельтранснефть «Дружба» | ||||
МНП «Мозырь-Брест» II | |||||
МНП «Мозырь-Брест» III | 1978 -2000 | ||||
МНП «Унеча-Полоцк» I | ОАО «Полоцктранснефть «Дружба» | ||||
МНП «Унеча-Полоцк» II | |||||
МНПП «Унеча-Полоцк» (53-433 км) | ЧУП «Запад-Транснефтепродукт» | ||||
МНПП «Унеча-Полоцк» (433-455 км) | ЧУП «Запад-Транснефтепродукт» | 112,5 | |||
МНП «Полоцк-Вентспилс» | ОАО «Полоцктранснефть «Дружба» | 112,5 | |||
МНП «Полоцк-Биржай-Мажейкяй» | 112,5 | ||||
МНПП «Дисна-Илуксте» | ЧУП «Запад-Транснефтепродукт» | 90,5 | |||
МНП «Сургут-Полоцк» | ОАО «Полоцктранснефть «Дружба» | ||||
НПП «Полоцк-Минск» | ЧУП «Запад-Транснефтепродукт» | 1987 -1990 |
Транспортировка нефти и нефтепродуктов осуществляется по шести коридорам: Унеча-Полоцк-Илуксте и Сургут-Полоцк, которые проходят по северо-восточной части; Дисна-Фаниполь, соединяющий северную и центральную часть республики (в данный момент выведен из эксплуатации), и Унеча-Мозырь-Брест, Бельчица-Мозырь, Мозырь-Броды, которые проходят по южной части страны. Общая протяжённость технических коридоров, в которых проложены магистральные нефтепроводы и магистральные нефтепродуктопроводы по Беларуси составляет 1509 км, а суммарная длина этих трубопроводов в однониточном исчислении – 3778 км.
Обеспечение газом потребителей Беларуси и транзит российского природного газа через территорию Республики Беларусь осуществляется по следующим газопроводам:
· трёхниточный магистральный газопровод Торжок-Минск-Ивацевичи диаметром 1220 мм;
· двухниточный магистральный газопровод Ивацевичи-Долина диаметром 1220 мм;
· магистральный газопровод Кобрин-Брест-Госграница диаметром 1020 мм;
· магистральный газопровод Минск-Вильнюс диаметром 1220 мм;
· магистральный газопровод Торжок-Долина диаметром 1420 мм;
· газопровод Волковыск-Госграница диаметром 273 мм;
· магистральный газопровод Ямал-Европа диаметром 1420 мм.
Общая протяженность магистральных газопроводов в однониточном исчислении составляет 7490 км, в том числе более 2500 км газопроводов обеспечивающих непосредственно транзит природного газа в страны Европы.
Характеристики и условия эксплуатации кольцевых сварных соединений (величина и характер изменения внутреннего давления, срок эксплуатации, температура эксплуатации, диаметр соединения и др.) аналогичны характеристикам и условиям соответствующего трубопровода. В результате анализа имеющихся на предприятиях раскладок труб определено количество эксплуатируемых сварных соединений магистральных трубопроводов. В случае отсутствия информации расчет проводился исходя из длины труб изготавливаемых для сооружения нефтегазопроводов в 10,6 – 11,6 метра. Всего в Беларуси эксплуатируется более миллиона сварных кольцевых соединений магистральных трубопроводов. При этом не менее трети стыков выполнялось в трассовых условиях, что связано с наиболее распространенным в момент секционным способом сооружения, и имеют более низкое качество по сравнению с теми, которые выполнялись в базовых условиях.
В жизненном цикле магистральных трубопроводов и их сварных соединений можно выделить три основных периода [24 с. 41, 151]: приработки (длится в течение 3-4 лет), этап стабилизации (наступает после этапа приработки и длится приблизительно до 20 лет эксплуатации) и старения (начинает проявляться после 20 лет). Магистральные трубопроводы и соответственно их сварные соединения вступили в третий цикл и стареют из года в год. Данная проблема актуальна также для магистральных трубопроводов России. Так, например, средний возраст газопроводов в России составляет 16 лет, 30 % газопроводов эксплуатируется более 20 лет, 40 тыс. км выработали нормативный срок эксплуатации России [38]. Если экстраполировать указанные данные на текущий год, то цифры будут еще более серьезными: около 70 % трубопроводов эксплуатируется за нормативным сроком эксплуатации или вплотную подходят к данному возрасту. Фактический срок эксплуатации магистральных нефтепроводов также приближается к тому моменту, когда значительно возрастает интенсивность отказов и аварий [42, 151].
Рассмотрим более подробно сроки эксплуатации магистральных трубопроводов, находящихся на территории Республики Беларусь. Возрастной состав существующих магистральных трубопроводов различен – от новых участков до участков находящихся в эксплуатации в течение почти 50 лет. В результате изучения данных, представленных отделами эксплуатации операторов трубопроводного транспорта, о сроках ввода в эксплуатацию, а также замены участков магистральных трубопроводов в результате проведения реконструкции и ремонтных работ, выявлена возрастная структура магистральных трубопроводов Республики Беларусь, которая представлена на рисунке 1.1.
Рис. 1.1 – Возрастная структура магистральных трубопроводов Республики Беларусь
Как видно из представленной диаграммы, в настоящий момент более 7000 км магистральных трубопроводов эксплуатируются свыше 20 лет, а за пределами нормативного срока службы, установленного Временным республиканским классификатором равным 33 годам, – 4845,9 км или 43% от всех пролегающих по территории Республики Беларусь магистральных трубопроводов.
Рассмотрим возрастную структуру магистральных трубопроводов в привязке к транспортируемым продуктам (рисунки 1.2-1.4).
Рис. 1.2 –Возрастная структура магистральных нефтепроводов Республики Беларусь
Рис. 1.3 –Возрастная структура магистральных нефтепродуктопроводов Республики Беларусь
Рис. 1.4 –Возрастная структура магистральных газопроводов Республики Беларусь
Как видно из представленных данных наиболее сложная ситуация сложилась для магистральных нефтепроводов. 82% из них эксплуатируется более 30 лет, а количество трубопроводов с небольшими сроками эксплуатации до 20 лет практически не остается. Это в значительной мере связано с длительной остановкой транзита нефти в направлении Республики Латвия и некотором снижении объемов перекачки нефти по южному направлению.
Магистральные нефтепродуктопроводы вводились в эксплуатацию практически одновременно с магистральными нефтепроводами, пролегающими по территории Республики Беларусь, что также стало причиной того, что 57% из них работают за пределами нормативного срока службы. Увеличение доли магистральных нефтепродуктопроводов с небольшими сроками эксплуатации (до 20 лет) связано с заменой значительных по протяженности участков магистрального трубопровода.
Срок эксплуатации магистральных газопроводов, проходящих по территории Республики Беларусь несколько ниже. Свой нормативный срок службы выработало 28% газопроводов. Через несколько лет можно ожидать, что до половины магистральных газопроводов перейдет рубеж в 33 года, а новые газопроводы – это в основном вводившиеся в последние годы отводы имеющие малый диаметр и производительность, в отличие от длительно эксплуатируемых основных магистралей.
Таким образом, характерной чертой эксплуатируемой в Беларуси системы трубопроводного транспорта углеводородов является ее прогрессирующее старение, что увеличивает вероятность аварии. Обновление всей системы транспорта углеводородов, и особенно линейной части, требует значительных финансовых затрат. В тоже время возможно использование магистральных трубопроводов и за пределами нормативного срока службы. Надежность и безопасность работы трубопроводной сети напрямую зависит от технического состояния линейной части, стабильности структуры и механических свойств материала труб. В связи с этим необходимо провести анализ материально-технического исполнения линейной части магистральных трубопроводов, расположенных на территории Республики Беларусь.