Страница 6 из 45
Поворотным пунктом в истории вопроса стала серьезнейшая авария под Уфой в 1989 году, когда из-за разлива вдоль железнодорожных путей нефтепродуктов из лопнувшей трубы сгорело два пассажирских поезда.
После этого случая по инициативе компаний «Транснефть» и «1азпром» и постановлению правительства была создана программа «Высоконадежный трубопроводный транспорт». Тем не менее до сих пор не принят закон «О нефти и газе», разработанный также по инициативе упомянутых компаний, в котором предусмотрена ответственность владельцев трубопроводов за безопасность эксплуатации.
Центр технической диагностики «Диаскан» (слова «диагностика» и «сканирование» вошли в название фирмы) был создан в 1991 году в городе Луховицы, на юго-востоке Московской области, и, как говорится, «с младых ногтей» поставил себе задачей освоить самые современные технологии и все то, что наработали к этому времени зарубежные фирмы, чтобы на этой базе создавать свою, отечественную технику. Тем более что в России уже сложились свои технологии производства труб и строительства трубопроводов, да и металл труб имел отличия от марок, используемых за рубежом.
Но вернемся к тому периоду, когда обследование и ремонт трубопроводов велись традиционными способами. Традиционно – это значит шурфы через каждые несколько сот метров, визуальный осмотр трубы, ручная приборная оценка потерь металла в ее стенке и выводы: стоит или не стоит менять данный отрезок (порою в несколько километров!). А затем следовала остановка перекачки, слив нефти в вырытые ямы, что вызывало резкие нарекания экологов, и врезка новой трубы.
1998 год. Московская область, г. Луховицы, «Диаскан». Скребок для очистки нефтепровода от отложений парафиноподобных веществ и посторонних включений
1998 год. Московская область, г. Луховицы, «Диаскан». Загрузка диагностического снаряда в приемную камеру нефтепровода
Самое обидное было в том, что до 60 процентов труб и через двадцать лет работы не содержали никаких дефектов, не были тронуты ржавчиной и могли бы эксплуатироваться и дальше. Правда, буквально в нескольких шагах от замененного отрезка трубы мог оказаться такой, который прорывался через несколько месяцев или недель. И все начиналось сызнова.
Наша дряхлеющая экономика встала перед необходимостью: или решать вопрос кардинально, то есть на всем протяжении полностью менять магистральные трубопроводы, или искать способ, указывающий конкретный адрес потенциальной аварии.
Первый вариант заведомо отпадал: ни одна страна в мире, даже самая богатая, не может сегодня позволить себе полную замену тысячекилометровых нефтяных и газовых трасс. Экономика не выдержит. Значит, надо по-другому. Но как?
Предлагался, например, изотопный метод контроля, когда по изменению гамма-потока, проходящего через поперечник трубы, рассчитывалось утоньшение стенки из-за коррозии. Но датчики могли размещаться лишь в выборочных местах и не давали полной картины состояния трубы.
Освоили методику измерения сопротивления изоляции труб, позволявшую предположить интегральный уровень коррозии на внешней стороне трубы…
Если речь шла о строительных дефектах или внешних механических повреждениях, гофрах и вмятинах, некоторые инженеры предлагали запускать в трубопровод подобие поршня с примитивным счетчиком препятствий, какие встретятся на обследуемом участке (сосчитывались попросту удары о препятствия).
Но четкого ответа, где ждать беды, не было. Ощущение предстоящей опасности не ослаблялось, а даже росло, как это бывает в кино: на экране еще все благополучно, а уже звучит тревожная музыка.
Англичане одними из первых нащупали верный подход к диагностике дефектов трубы. Прежде всего они широко использовали магнитные порошки. Те самые, что мы видели на уроках физики в школе. Они позволяли невооруженным глазом увидеть силовые линии магнитного поля. Порошком посыпалась труба, и воочию были заметны очертания некоторых дефектов, например трещины. Дело теперь стало за другим – трудоемкость исследования, помноженная на десятки тысяч километров труб.
На помощь пришли электротехника, электроника и акустика. Этот симбиоз совершил настоящую революцию, вылившись в диагностические снаряды- поршни с механическими, ультразвуковыми и магнитными датчиками, с мощным компьютером (способным запомнить две тысячи томов «Войны и мира»), с компактным и надежным источником питания. Параллельно разрабатывались и методы ремонта, позволявшие без остановки перекачки продукта восстановить трубу дешево и надежно.
Но сначала о собственно диагностике. Нужно заметить, что запускать снаряд-дефектоскоп в трубу, когда еще не ясны степень механических повреждений и изменения ее геометрии (вмятины, гофры), не следует. Труба поначалу просто чистится. От строительного мусора (если он остался в полости трубы), от ржавчины и окалины, от парафинсодержащих наслоений, которые непременно есть в любой нефтеносной трубе и могут заметно уменьшать ее сечение.
Для этого через специальные шлюзовые камеры в трубопровод запускают механические скребки. А уж следом идет снаряд-профилемер, передвигаемый потоком перекачиваемого продукта с помощью уплотнительных манжет, изготовленных из износоустойчивого материала – полиуретана. Чувствительными механическими датчиками профилемера ощупывается внутренняя поверхность трубы, улавливается любая неровность и вмятина. Одновременно так называемое одометрическое колесо, соприкасающееся со стенкой трубы, фиксирует пройденный путь. Кроме того, в память компьютера заносятся сигналы, подаваемые специальными маркерными передатчиками, установленными над трубопроводом вдоль всей трассы через определенные промежутки. Таким образом осуществляется «привязка» найденных дефектов по расстоянию с точностью до двадцати сантиметров по протяженности при длине обследуемого участка до 100-150 километров. Вся информация, идущая с датчиков, непрерывно записывается на носители, напоминающие обычные аудиокассеты.
Информации – море. Чтобы ее запомнить, нужны компьютеры, не уступающие своим космическим собратьям, а по некоторым параметрам и превосходящие их. Генеральный директор «Диаскана», доктор технических наук Константин Валерьевич Черняев, комментируя особенности применяемых микрокристаллических компьютерных схем, отмечает их уникальные свойства. Как в фильме «Терминатор», они при повреждении одних частей могут изменять свои функции и передавать их другим, неиспорченным микросхемам, поэтому робот, несмотря на поломки, все равно будет выполнять поставленную задачу.
Итак, трубу очистили от мусора и выявили чисто механические повреждения. О ремонт е позже, а пока для нас неясны подробности, не «увиденные» датчиками (они для этого и не предназначены): то есть утраты металла за счет коррозии, расслоения и включения, закравшиеся в стенку при изготовлении на заводе, а также дефекты, появившиеся в процессе сварки в полевых условиях.
В выявлении этих дефектов настоящим «королем» оказывается ультразвуковой снаряд-дефектоскоп, по периметру которого установлены в определенной последовательности сотни ультразвуковых датчиков. И так же, как сегодня больному холециститом врачи с помощью ультразвукового аппарата могут показать камни в желчном пузыре, так электронщики Центра технической диагностики могут получить с помощью «Ультраскана» подробную картину всех обнаруженных дефектов с разрешением но глубине до полумиллиметра.
Для диагностики газопроводов участок трубопровода с ультразвуковым дефектоскопом заполняют водой, ограничивая ее растекание с помощью специальных «поршней»-разделителей, идущих впереди и позади диагностического снаряда. Вот таким остроумным способом – через воду – достигается звуковой контакт между излучателем и стенкой трубы.
Говорят, когда эксплуатационникам впервые показали подробный перечень десятков тысяч обнаруженных дефектов, они схватились за голову: на первый взгляд было абсолютно не ясно, с чего начинать и чем закончить ремонт трубопровода. Теперь при обилии достоверных, но, так сказать, «разноразмерных» данных главной становилась математическая оценка опасности дефекта для целостности трубопровода.