Прогнозирование воздействия геоэкологических факторов на устойчивость магистральных газопроводов

Вагин, Владимир Александрович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Прогнозирование воздействия геоэкологических факторов на устойчивость магистральных газопроводов
ВАК РФ 25.00.16, Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр

Автореферат диссертации по теме "Прогнозирование воздействия геоэкологических факторов на устойчивость магистральных газопроводов"

На правах рукописи

ВАГИН ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ

УДК 620.179.1:622.691.4

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА УСТОЙЧИВОСТЬ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ

(на примере ООО «Севергазпром»)

Специальность 25.00.16 - «Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ухта-2005

Работа выполнена в филиале «Севернипигаз» Общества с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - ВНИИГАЗ" и Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет»

Научный руководитель:

доктор геолого-минералогических наук, профессор Кочетков Олег Сергеевич

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор УГТУ Дьяконов Александр Иванович

доктор технических наук, зам. директора по науке ВНИИ геомеханики и маркшейдерского дела - Межотраслевого научного центра «ВНИМИ» Шабаров Аркадий Николаевич

Ведущая организация:

Общество с ограниченной ответственностью «Севергазпром» ОАО "Газпром", г. Ухта

Защита состоится 22 декабря 2005 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.291.01 при Ухтинском государственном техническом университете по адресу: 169300, Республика Коми, г. Ухта, ул. Первомайская, 13.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ухтинского государственного технического университета

Автореферат разослан 18 ноября 2005 г. Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук,

профессор Н.М. Уляшева

ОЫЦАЯ ХАРАК I ИРИОИКА РАЬ01Ы

Актуальность работы. Специфика многониточных систем магистральных газопроводов (МГ) на примере газопроводов зоны ответственности ООО «Се-вергазпром», в научно-исследовательском и проектно-изыскательском отношениях уже несколько десятилетий изучаемых учеными и специалистами филиала ООО «ВНИИГАЗ» — «Севернипигаз», заключается в гом, что в одном технологическом коридоре уже проложены четыре нитки газопроводов, рядом строится МГ СРТО - Торжок и проектируется МГ Ямал - Европа. Такой подход к проектированию и строительству газопроводов считается наиболее предпочтительным. В эксплуатации находится в однониточном исчислении немногим более 9 тыс.км газопроводов диаметром 720-1420 мм с проектным рабочим давлением 5,4 - 7,4 МПа. Система протяженностью около 1600 км (рис.1) пересекает на своем пути участки повышенной сложности по условиям рельефа, строительства, эксплуатации и геоэкологической безопасности: 22 реки, 9 из которых судоходные, 29 железных и 136 категорированных автомобильных дорог, 70% трассы проходит по сильно обводненной и заболоченной местности, 292 км МГ проложено в горной местности. Немногим более 58% газопроводов эксплуатируются от 21 до 33 и более лет, 3% выработали установленный ресурс эксплуатации (33 года), 12% эксплуатируются от 11 до 20 лет.

Научно-техническая проблема обеспечения устойчивости и безопасной эксплуатации объектов линейной части (ЛЧ) МГ, в первую очередь, находится в зависимости от главной выдвигаемой причины возникновения этой проблемы, которой в газовой отрасли считается коррозионное растрескивание под напряжением трубных сталей (КРН), или стресс-коррозия, изучаемая в ранге отраслевой программы. На протяжении многих лет главное внимание при определении причин аварийности на МГ уделялось выявлению технических и технологических причин, лишь попутно иногда, в экстремальных условиях (карст, криолито-зона и т.п.), отмечались и факторы воздействия окружающей среды (ОС), придавая им второстепенное значение и никак их не анализируя.

¡■ля

Рис Л. Схема трассы коридора МГ ООО «Севергазпром» и число аварий за 1981-2004 гг. по участкам ЛПУ МГ

За 1981-2004 гг. (рис.2) на МГ ООО «Севергазпром» произошло 73 аварийных отказа (не считая инцидентов), главной причиной большинства из них признавалась весьма однозначно - КРН, или стресс-коррозия, без привлечения каких-либо факторов внешнего воздействия.

Рис.2. Распределение аварийных разрушений линейной части за 1981-2004 гг. для труб МГ диаметром 720 -1420 мм

ПодоЬное распределение по годам эксплуатации, казалось Ьы, должно oby-словить равномерное распределение аварий по трассе МГ на основании статистически-вероятностного принципа распределения случайного признака или случайных величин. Однако автором было выявлено «волновое» распределение аварийности с периодом 9-11 лет и определенная локализация точек возникновения аварийных ситуаций rio peí ионам и rio участкам коридора трассы МГ.

В то же время, за 1970-2004 гг. на 18 участках протяженностью от нескольких сот метров до 11 км произошло 66 аварий, или 55,9% от общего числа аварий по трассе МГ. При этом, общая протяженность коридора участков с неоднократными авариями составила всего порядка 6% от общей длины Северного коридора МГ. Проведенный автором подробный анализ распределения мест аварийности за 1981-2004 гг. в зависимости от расстояний мест аварий до компрессорных станций (КС) также показал его нелинейность (рис.3), отсутствие какой-либо закономерности, то есть техногенные факторы (в т.ч. температура и давление газа) также не оказали какого-либо существенного влияния на распределение по трассе МГ мест аварий.

2,4

Расстояние от КС км

Рис.3. Распределение аварийности на МГ ООО «Севергазпром» за 1981-2004 гг. по расстояниям от КС до мест аварий

Прокладка трасс магистральных газопроводов и их дальнейшее функционирование нарушают природное равновесие. Трансформация ландшафтов в зоне строительства сопровождается изменением рельефа, повреждением растительного и почвенного покровов, нарушением гидрогеологического режима. В результате активизируются существующие и появляются новые геоэкологические процессы, вызванные техногенным воздействием на природную среду, особую опасность представляют склоновые процессы. Но начатое в 1996 г. ООО «Север-газпром» изучение важности внешних, геоэкологических факторов, воздействующих на магистральные газопроводы не получило развития и должного завершения, хотя, как показывают новые фактические данные, их роль весьма существенна.

Проведенные диссертантом в последние годы исследования с применением разрабатываемой инженерно-геоэкологической методологии позволяют рассматривать внешнее воздействие на магистральный газопровод как широкий и многосторонний, а главное - решающий процесс в росте числа аварий и их местоположение по трассе после ряда лет эксплуатации МГ.

Цель исследований. 1. Назревшая необходимость изучения воздействия внешних факторов окружающей среды на магистральный газопровод. 2. На основе анализа предшествующих исследований МГ и ОС, а также методов и средств повышения устойчивости МГ, разработать и предложить методологию оценки МГ и ОС как единой природно-технической геосистемы (ПТГ) для учета и прогнозирования факторов геоэкологического воздействия на МГ на стадиях проектирования, строительства и эксплуатации.

«Север ЭКО» с 1996 г. по 2001 г. и охватывали 480 км трассы. Выявленные зоны неотектонических нарушений были подтверждены как аномальные данными гидрогазобиогеохимических и геофизических исследований. В 2002-2004 гг. ООО «Отряд Эврика», с участием диссертанта, выполнялись научно-исследовательские работы по оценке природных и техногенных воздействий на надежность металлических газопроводных конструкций в северных условиях. Результаты анализа материалов и исследований в значительной мере были положены автором в основу подготовки диссертации.

Основные задачи исследований.

1. Охарактеризовать МГ как подсистему единой ПТГ, зависимой от взаимодействия двух подсистем.

2. Разработать методологию прогнозирования устойчивости, надежности МГ как подсистемы ПТГ, с позиций инженерной и геологической экологии.

3. Аргументировать связь мест размещения аварийных разрушений МГ с ландшафтными и геологическими условиями вмещающих их участков, определенную локализацию аварий с учетом ведущей роли геоэкологических региональных факторов, многократно ускоряющих и усиливающих действие внешних локальных факторов.

4. Показать закономерности пространственно-временного развития аварийных ситуаций на МГ первоначально от техногенных причин образования и до внешних природных причин их возникновения в последующем под воздействием геологической я ландшафтной сред на определенных неотектонически активных участках.

5. Показать закономерность локализации КРН на участках склоновых геоморфологических элементов.

6. Отобразить негативное, ускоряющее воздействие на металл трубы определенных техногенных факторов (выбросы и отходы металлургических и нефтехимических предприятий, электромагнитное излучение от высоковольтных линий электропередач).

Научная новизна. Впервые с позиций инженерной экологии и геоэкологии магистральный газопровод и окружающая среда рассматриваются как две взаимодействующие подсистемы в единой ПТГ, где воздействию окружающей среды придается кардинальное значение. Для выделения роли окружающей среды произведена систематизация внешних факторов воздействия ОС с разделением их на региональные и локальные.

Предложена разработанная для практического применения методология прогнозирования воздействия геоэкологических факторов на устойчивость МГ с выделением факторов неотектонического и криологического разрушающего воздействия на металлические МГ и другие инженерные сооружения.

Основные защищаемые положения диссертации следующие:

1. Выделение и характеристика магистрального газопровода как подсистемы единой ПТГ, где второй подсистемой служит окружающая среда. Взаимодействие подсистем определяет разработанный методологический подход к исследованиям надежности, или устойчивости МГ, как подсистемы единой ПТГ на стадиях проектирования, строительства и эксплуатации с позиций инженерной экологии и геоэкологии.

2. Аварийные ситуации на МГ имеют определенную геоморфологическую и геодинамическую пространственную приуроченность и локализацию, обусловленные неотектоническими деформациями, как их главной причиной регионального reo динамического характера и затем - локальными геологическими причинами. Причем, первый фактор является определяющим относительно локальных разрушающих факторов воздействия (гидрогеохимического, биогеохимического, электрохимического и др.).

ленных зонах (НЮЗ) трассы МГ, где возрастают напряжения металла трубы и резко усиливается воздействие геоэкологических факторов.

4. В условиях НТОЗ процессы КРН трубных сталей многократно усиливаются в пределах склоновых геоморфологических элементов, как геодина-мически максимально активных зон, где склоновые процессы локализуют в себе внешние воздействия и ускоряют разрушение МГ.

5. Гораздо менее подвержены аварийности, благодаря ослабленному влиянию внешних факторов воздействия, газопроводы, проложенные наземным и надземным способами, что в современных условиях требует расширения комбинированного способа прокладки МГ, особенно на склоновых и прискпоновых reo динамически напряженных участках.

Практическая ценность работы. В диссертационной работе проанализированы и оценены случаи аварийности по трассе МГ ООО «Севергазпром» за период 1981-2004 гг., дополненные данными за 1970-1980 гг., с учетом геоэкологических факторов воздействия в различных сложных ландшафтно-климатических и геологических условиях, на участках Вуктыльского, Сосно-горского, Синдорского, Шекснинского ЛПУ МГ. По результатам исследований предложена разработанная для практического применения при проектировании, строительстве и эксплуатации методология прогнозирования воздействия геоэкологических факторов на устойчивость МГ.

Содержание работы включает практически все регионы прокладки МГ ООО «Севергазпром», в пятом разделе проанализировано и оценено взаимодействие инженерных сооружений с многолетнемерзлыми породами (ММП), влияние техногенеза на устойчивость конкретных магистральных газопроводов.

ский Ю.А.) впервые были разработаны и реализованы ООО «Севергазпром» со значительным экономическим эффектом: проект переукладки дефектного участка перехода МГ через р. Нюксеницу с применением не традиционных прогрессивных решений (шифр проекта 766); проект производства работ на замену всплывшего участка МГ на болоте Великий мох в Вологодской области (шифр проекта В29) с применением не традиционных прогрессивных технических решений и материалов на незамерзших обводненных участках. Изученные геоэкологические факторы учитываются при принятии проектных решений по прокладке трасс газопроводов.

Представленная к защите диссертация основывается на результатах собственных исследований и фондовых материалах филиала ООО «ВНИИГАЗ» - «Се-вернипигаз», материалах ООО «Севергазпром», результатах, полученных при исследованиях в Ухтинском государственном техническом университете, а также накопленного опыта по проектированию и строительству объектов линейной части магистральных газопроводов (в том числе и в порядке авторского надзора).

При написании диссертации автором использован научный опыт, содержащийся в теоретических и методологических трудах ученых и специалистов, занимающихся проблемами надежности МГ и геоэкологии: Харионовского В.В., Тухбатулина Т.Ф., Медведева В.Н., Быкова И.Ю., Яковлева А.Я., Демченко Н.П., Теплинского Ю.А., Шарыгина В.М., Кузьбожева A.C., Конаковой М.А., Пысти ной Н.Б. и других.

Сделать соответствующие научные, теоретические выводы, представить рекомендации по повышению устойчивости МГ, отразить возможности применения разработанной методологии удалось в итоге творческого научного и делового сотрудничества с УГТУ, под научным руководством заведующего кафедрой, доктора геолого-минералогических наук, профессора Кочеткова О.С, которому автор выражает искреннюю благодарность и признательность.

Автор особенно благодарен директору филиала ООО «ВНИИГАЗ» -«Севернипигаз» Долгушину Н.В. за оказанную всестороннюю помощь и под-

держку в ходе исследований, при подготовке диссертационной работы.

Признателен автор руководителям ООО «Севергазпром» и его филиалов за оказанную помощь в получении исходных материалов и данных: Яковлеву А.Я., Алейникову С.Г., Райнову Б.М., Романцову C.B., Мамаеву H.H., Сотнику В.Н., Стручину В.А. и другим.

Автор глубоко признателен за участие в предварительном семинаре по основному содержанию диссертационной работы, проведенном 27 декабря 2004 г.: ученым УГТУ Быкову И.ГО., Кучерявому В.И., Копейкину В.А., ученым филиала ООО «ВНИИГАЗ» - «Севернипигаз» Долгушину Н.В., Теп-линскому Ю.А., Шарыгину A.M., Шарыгину В.М.; исследователю ИТЦООО «Севергазпром» Шарыгину Ю.М., принявшим участие в обсуждении работы, по замечаниям и предложениям которых она была перестроена и дополнена.

Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, восьми глав, заключения, списка литературы из 132 наименований, шести текстовых и 22 графических приложений. Работа изложена на 160 страницах машинописного текста, содержит 26 рисунков и 25 таблиц.

Публикации: основное содержание диссертации изложено в восьми опубликованных работах и в патенте РФ на изобретение.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследований, раскрыта степень разработанности темы, определены аспекты ее научной новизны и даны основные защищаемые теоретические положения, на которых базируется технико-экономическая и практическая ценность работы, отражена апробация полученных результатов.

В первой главе выполнен анализ предшествующих исследований зарубежных (Мейер Мишель, Хейл Дин, Schwenk W. и др.) и отечественных ученых и исследователей (Тухбатулин Т.Ф., Харионовский В.В., Медведев В.Н. и др.), специалистов в области проектирования, строительства и эксплуатации объектов в транспорте газа с позиций оценки устойчивости магистральных газопроводов в условиях взаимодействия с окружающей природной средой. До настоящего времени при проектировании внешнее воздействие на трубы учитывается только как нагрузки от грунта на подземный газопровод и химическое «способствование» развитию коррозионных процессов, не учитывается влияние на трубу неотектонических движений. Эксплуатационные нагружения газопровода не рассматриваются в комплексе с неотектоническими деформациями. До настоящего времени внешнее воздействие на трубы учитывается только как нагрузки от грунта на подземный газопровод и химическое «способствование» развитию коррозионных процессов. На примере Трансканадских и Трансаляскинских газопроводов (условия строительства и эксплуатации которых схожи с условиями Северного коридора МГ) в работе отражено состояние проблемы обеспечения надежности МГ (первый подраздел); на примерах МГ ООО «Севергазпром» и ООО «Тюментрансгаз» (схожие условия) охарактеризована специфика повреждаемости многониточных систем МГ и их связи с КРН (второй подраздел): приведены общие признаки, объединяющие территориальные группы аварийных разрушений МГ по ООО «Севергазпром» за 1981-2004 гг. (третий подраздел). О влиянии температурно-климатического фактора и зависящего от него биогеохимического фактора дает представление распределение числа отказов по време-

нам года, их приуроченность к наиболее теплым и влажным месяцам. В четвертом подразделе приведены методы диагностики и мониторинга МГ для повышения их эксплуатационной надежности. То есть, в первой главе приведены основные положения предшествующих исследований и практической деятельности по » повышению надежности МГ.

Во второй главе отражены проблемы устойчивости МГ с учетом деформа-

ционных процессов в неотектонически активных зонах земной коры. В среднем участки МГ подвержены 300-350 циклам повторных нагружений в год. За принятый в газовой отрасли амортизационный срок службы МГ в 33 года, суммарное число нагружений газопровода внутренним давлением составит около 10000 циклов, что соответствует малоцикловому режиму нагружения. Знакопеременные деформации в межблоковых частях тектонических разломов, пересекаемых, как правило, газопроводами, вызывают усталостные явления в металле труб и создают в газопроводах напряжения близкие к пределу прочности металла труб (Тухбатулин, 2002). Они накладываются на максимумы деформаций, совпадающих с фронтом и тылом приливной геодинамической волны (Костркжова, Кост-рюков, 2004), которые накапливаются в виде около 5000 циклов дополнительных деформаций. Зоны неотектонических нарушений были подтверждены как аномальные на общем ландшафтном фоне данными гидрогазобиогеохимических и геофизических исследований. Ряд нарушений характеризовался аномальными концентрациями гелия, характеризующими глубинный характер неотектонических движений. Закономерности расположения мест аварийных отказов МГ под-• тверждают вывод автора и причину аварийности в виде современных тектонических деформаций на стыках геотектонических блоков Земной коры. Подобные стыки определяются расположением склоновых геоморфологических элементов с присущими им склоновыми процессами - как весьма агрессивными, способствующими резкому усилению КРН и разрушению трубного металла. Анализ материалов геодинамических исследований участка трассы МГ км 0-205 Сосногор-ского и Синдорского ЛГТУ МГ показал не плохую сходимость (табл.1) рассчи-

тайных величин речной эрозии (V3p) с величинами reo динамической напряженности участков (ГДНУ) - 68,75%. Показатель степени тектонической раздробленности (СТР) повышает достоверность выявленных потенциально опасных участков. Этот вывод базируется на высокой степени сходимости в целом показателя СТР с ранее полученными данными по неотектонической активности и геодинамической напряжённости исследованных участков трассы МГ.

Таблица 1

Степень сходимости величины скорости речной эрозии Уэр с ГДНУ

№п/п № участков ГДНУ Уэр Степень сходимости

1 XXI-B сильная средняя 1—

2 ХХ11-Б сильная максимальная +

3 XX III-А сильная средняя +-

4 XXIII-B слабая минимальная +

5 XXIV-A сильная максимальная +

6 XXIV-Б сильная средняя f-

7 XXV-A сильная максимальная +

8 XXVI-A сильная минимальная -

Примечание к таблице: ( + ) - согласованность полная, (+-) - согласованность неполная - 37,5%, (-) - несогласованность полная.

По расположению и локализации аварий на МГ автором выделено четыре участка неотектонической блоково-разломной активизации земной коры (рис.4), которые характеризуются наличием разнонаправленных вертикальных смещений блоков земной коры. Большинство аварий приурочено к выделенным участкам блоково-разломной активизации земной коры. На крупном Грязовецко-Мышкинско-Шекснинском участке за 1981—2004 гг. произошло 65,7% от общего их числа, на Синдорском и Ухтинском по 6,8%, на Припечорском - 9,6%, что составило 88,9% от общего количества аварий, при общей протяженности этих участков шести ЛПУ МГ, составляющей 49,7% от всей длины Северного коридора.

Рис.4. Карта неотектонического районирования Европейского Севера СССР

Условные обозначения: 1 - надпорядковые структуры; 2 - структуры первого порядка; 3 - структуры второго порядка; 4 - интенсивные, 5 - умеренные поднятия (для Тимана и Балтийского щита); 6 - умеренные, 7 - слабые поднятия и 8 -слабые, 9 - умеренные, 10 - интенсивные опускания (для Печорской и Мезенской синеклиз и Волго-Уральской антеклизы); 11 - региональные, 12 - локальные линеаменты: а - совпадающие, б - не совпадающие с границами новейших структур; 13 - интенсивные (а) и умеренные (б) поднятия для Урала.

Надпорядковые структуры: А - Балтийский щит, Б - Мезенская синекли-« за, В - Тиманская гряда, Г - Печорская синеклиза, Д - Уральское складчатое сооружение, Е - Волго-Уральская антеклиза.

————1———1 Участки неотектонической блоково-разломной активи-_|ации земной коры по трассе МГ Северного коридора:

1) Грязовецко-Мышкинско-Шекснинский;

2) Синдорский;

3) Ухтинский;

4) Припечорский.

I---------( Участок неотектонически пассивного блока на склоне

I________л Сысольского свода.

Выделен и неотектонически пассивный блок на склоне С'ысольского свода, как жесткой глыбы, к которому приурочен протяженный участок пяти ЛПУ с низким уровнем аварийности, на которых произошло всего 5,5% от их обшего числа, при протяженности этой трассы 40,6% от общей длины.

Доказано, что аварийные ситуации на МГ имеют определенную геоморфологическую и геодинамическую пространственную приуроченность и локализацию.

Результаты исследований автора недавно нашли подтверждение в исследованиях динамики деформационных процессов, связанных с разломах земной коры, на трассах нефтепроводов и продуктопроводов Федоровского газонефтяного месторождения в Тюменской области (Кострюкова, Костркжов, 2004).

В третьей главе приведены характеристики равновесных природных ландшафтов разных климатических зон, рассмотрены антропогенные процессы воздействия на ОС. Определены геодинамические критерии оценки состояния геосистемы МГ. Отражена весьма повышенная активность воздействия склоновых процессов на МГ. Разработаны геоэкологические и техногенные факторы воздействия на МГ при подземном (подраздел первый), надземном (подраздел второй), наземном (подраздел третий) и комбинированным (подраздел четвертый) способах прокладки МГ. Показано, что при комбинированном способе прокладки МГ влияние на газопровод геоэкологических факторов будет значительно ниже, чем при других способах, особенно при только подземной прокладке.

В четвертой главе выполнен комплексный инженерный геоэкологический анализ и оценка аварийных участков МГ на территории исследований (текстовые и графические приложения к работе). В первом подразделе описаны, проанализированы и рассчитаны физико-географические, ландшафтные и геологические условия и параметры территорий, даны характеристики аварийных отказов за 1981-2004 гг., дополненных данными за 1970-1980 гг. Проанализировано и отражено (рис.5) количество аварийных отказов по участкам МГ, в том числе и по подробно изученным участкам Вуктыльского, Сосногорского, Синдорского и

Шекснинского ЛПУ М1, как наиболее характерным, с учетом географических, геологических и геоэкологических условий. Диаграмма отражает «волновой» характер аварийных разрушений МГ, приуроченных к выделенным участкам блоково-разломной активизации земной коры; приуроченность минимального количества аварийных отказов и их отсутствие на отдельных участках МГ к большому участку неотектонически пассивного блока на склоне Сысольского свода. Доказано ускорение процессов разрушающего воздействия на металл труб газопроводов под воздействием геоэкологических факторов.

ЛПУ МГ

Рис.5. Распределение аварийности на МГ ООО «Севергазпром» за 1981-2004 гг. по участкам ЛПУ МГ

Во втором подразделе систематизированы и охарактеризованы геологические факторы воздействия на инженерные сооружения (табл.2), которые могут иметь природное и техногенное происхождение. В третьем подразделе выполнена оценка взаимодействия труб МГ ООО «Севергазпром» с ОС по трубам аварий* ных участков за 1981-2004 гг. по поколениям трубных сталей (рис.6). Проанализированы определения и две гипотезы развития КРН трубных сталей. Исходя из

протяженности труб каждого поколения, времени эксплуатации труб до аварий, числа аварий и ландшафтного класса местности рассчитаны геоэкологический показатель аварийности (ГЭПА) и показатель потенциальной надежности (ППН), приведенные в табл.3.

Таблица 2

Геологические факторы разрушающего воздействия на металлический трубопровод и другие инженерные сооружения

Геодинамические Геотермические Геохимические

природные

(эндогенные и техногенные экзогенные эндогенные техноген- экзогенные эндогенные техногенные

экзогенные) ные

а) неотектониче- а) подземные а) метео- а) термиче- а) разогрев а) апогипер- а) гидрогео- а) промыш-

ские процессы; и наземные термиче- ские ано- труб при генные; логические ленные газо-

б) сейсмическая взрывы; ские (су- малии близ производ- б) метеогид- (гидрохи- вые выбросы

активность зем- б) деформа- точные и поверхно- стве ре- рогенные; мические) в атмосферу;

ной коры; ции основа- сезонные сти Земли; монтных и в) гидрогео- условия глу- б) сточные.

в) космическая ний инже- изменения б) термаль- др. работ химические, боких водо- промливне-

активность; нерных со- атмосфер- ные воды; на трубо- связанные с носных го- вые и попут-

г) геомагнетизм: оружений; ных тем- в) вулка- проводе; поверхност- ризонтов; ные воды;

д) геогидравли- в) движение ператур); низм (маг- б) произ- ными водами б) химизм в) дымы и

ческие процес- механизмов б) гипер- матический водство и подзем- термальных инфильтра-

сы; (транспорт- геннотер- и грязевой) взрывных ными водами вод, газов и ционные во-

е) литодинами- ных средств мические; работ приповерх- паров; ды промыш-

ческие процес- и др.); в) криоли- вблизи тру- ностных го- в) гидротер- ленных и бы-

сы; г) разработка тотерми- бопровода; ризонтов; мальное товых сва-

ж) ледниковая полезных ис- ческие в) термо- г) биогеохи- выщелачи- лок; захоро-

деятельность; копаемых (термо- аномалии мические; вание кар- нений про-

з) криогенез; открытым и карст и старых д) электро- стующихся мышленных

и)геогравитация закрытым ДР-) скважин химические пород кис- отходов;

способами лыми и ще- г) дефлюиди-

вблизи тру- лочными зация старых

бопроводов термами скважин

Таблица 3

Рассчитанные показатели ГЭПА и ППН по поколениям трубных сталей

3,7 2,6 1,7 0,5 ГЭПА

(0,27) (0,40) (0,60) (2,00) ППН

ТУ 40/48-73 17Г2СФ 17Г1С СКП Марка стали

14Г2САФ 17Г1С-У (поколения)

Функциональная зависимость надежности МГ от состояния окружающей

среды весьма показательна. В то же время распределение аварийности не подтверждает особую значимость качества трубной стали как основной причины аварий. Данный вывод диссертанта подтверждается проведенными измерениями статистических связей (корреляцией).

\ I

\/ \

ч / N

------

\ ^

\ \

—---- ----- 1

О 5 Ю 15 20 25 30 35

Сршс эксплуатации до аварий (лет)

• I поколение - труба из нормализованной стали 17ГС и ее модификацией 17Г1С, 171 ]С-У и стали производства Швеции Ф1020х8,5 мм(70-е годы и ранее),

-Ш-П поколение труба из термоулучшенной стали14Г2САФ производства ЧТЛ'1 и стали 17Г2СФ для СШТ В"П (70-ые и 75-ые т оды),

•^^ПТ поколение - труба из стали контролируемой прокатки класса прочности Х60 - Х70 производства Франции Италии Японии (80 ыегоды)

Рис.6. Распределение аварийных разрушений труб МГ за 1981-2004 гг. по поколениям трубных сталей

Сделаны выводы, что неотектоника, в первую очередь, создает предпосылки для аварийных ситуаций путем локализации аномалий деформационного напряжения, а прочие факторы окружающей среды многократно усиливают локализованный процесс разрушения труб. Приведена структурная схема исследова-

ний геодинамически напряженных участков и рекомендации по учету геоэкологических факторов при проектировании объектов линейной части МГ.

В пятой главе показано влияние техногенеза на устойчивость МГ на основе анализа материалов экологического аудирования участков коррозионного разрушения труб газопроводов Грязовец-Череповец и Шексна-Бабаево в Вологодской области (первый подраздел) и, наоборот, влияние инженерных сооружений на ОС, на основе анализа материалов многолетнего инженерно-геокриологического и экологического мониторинга установки комплексной подготовки газа Василковского газоконденсатного месторождения в Архангельской области (второй подраздел). То есть, в главе отражено взаимодействие подсистем ПТГ на конкретных примерах.

Шестая глава посвящена проблеме повышения устойчивости и ремонта газопроводов при их расположении в водонасыщенных грунтах и на болотах традиционными способами, в том числе и по строительному водопонижению с помощью легких иглофильтровых установок ЛИУ-6БМ, и с помощью новых балластирующих устройств, к созданию и практическому применению которых автор имеет непосредственное отношение. Но, в свете новых оценок взаимодействия подсистем природно-технической геосистемы, автор рекомендует для подобных условий наземно-надземный способ прокладки МГ, как наиболее надежный в условиях агрессивной водной среды, и что, в принципе, не противоречит разработкам новых балластирующих устройств.

Седьмая глава посвящена надежности газопроводных конструкций в условиях карста. Приведены мероприятия по исследованию напряженно деформированного состояния (НДС) МГ, проложенных в карстовых зонах, и предложения по обеспечению их безопасной эксплуатации; отражено значение и структурная схема карстомониторинга трасс МГ. Проведена оценка карстовой опасности, прежде всего - провалообразований. На конкретных примерах проанализированы и оценены проблемы экологической и промышленной безопасности МГ в условиях сульфатного карста на территории Республики Коми.

В восьмой главе приведены технико-экономические показатели затрат на восстановление трех аварийно разрушенных участков магистральных газопроводов и ущерб, причиненный при этом предприятию и окружающей среде, рассчитана сметная стоимость строительства нового участка с учетом повышенных требований к трубам МГ в условиях неотектонически ослабленных зон (склоновые процессы), рассчитана рентабельность проекта. Показателями подтверждено, что строительство более надежного инженерного сооружения и экономически целесообразно.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В результате проведенных исследований диссертантом впервые рассматривается магистральный газопровод как подсистема в единой природно-технической геосистеме, где второй подсистемой служит окружающая природная среда. Вместе с тем исследуется каждая подсистема в отдельности: в подсистеме МГ ее основа - линейная часть (технологические факторы рассматриваются как внутренние подсистемные); в подсистеме ОС ее основа - почвенно-грунтовый, иногда воздушный, субстрат, наземные и подземные воды зоны гипергенеза, которые вместе с биотопами и биоценозами биосферы образуют разноуровневые экосистемы. Происходящие процессы рассматриваются в целом как экзогенные и эндогенные геологические процессы, а с учетом ландшафтных особенностей охарактеризованные автором как геоэкологические. Внешнее воздействие ОС на МГ встречает действие внутренних факторов подсистемы МГ, в итоге получается взаимодействие двух подсистем, определяющее долговременность режима эксплуатации МГ в целом и на отдельных его участках, то есть степень устойчивости его как подсистемы и равновесности двух подсистем. Оно же определяет специфику разработанной методологии изучения и моделирования МГ как инженерного сооружения в условиях ОС.

2.. Доказана пространственная локализация аварийных участков МГ, обусловленная действием главной причины регионального геодинамического характера, а именно неотектоническими деформациями, которые в свою очередь активизировали локальные геологические причины аварийности. Неотектоническо-структурная, ландшафтная и геоморфологическая карты позволяют выделить регматическую сеть неотектонически ослабленных зон в районе проектируемой трассы МГ и наметить наиболее потенциаль-

но опасные из них для прогнозирования аварийных ситуаций и проектирования в подобных местах газопровода комбинированным (подземно - над-земно - наземным) способом, как наиболее оптимальным.

3.. Проведенные исследования проблемы надежности МГ показали постепенное перерастание технических решений проблемы за счет повышения качества труб, изоляции труб, строительно-монтажных работ и других защитных мер в решения инженерно-геоэкологического взаимодействия двух подсистем единой природно-технической системы. Подтверждением тому послужили составленные и проанализированные в работе диаграммы аварийности МГ в зависимости от сроков эксплуатации труб, от расстояний мест аварий до компрессорных станций, от марок трубных сталей, от геодинамической характеристики аварийного участка трассы. Доказано, что нарастание числа аварийных отказов на МГ связано, за исключением кратковременного «дефектного» периода, с проявлением региональных геоэкологических факторов воздействия окружающей среды, определяющих локальную активизацию прочих геоэкологических факторов в пределах действующей геосистемы.

4. Доказано, что в условиях неотектонически ослабленных зон и в пределах склоновых геоморфологических элементов процессы коррозионного растрескивания под напряжением трубных сталей многократно усиливаются благодаря наложению агрессивных склоновых процессов (гидрогеохимических, биохимических и других) на подземный магистральный газопровод.

МГ проложенные комбинированным (подземно- наземно- надземным) г способом, особенно на склоновых геодинамически напряженных участках.

Основное содержание диссертации отражено в следующих опубликованных работах и в патенте РФ на изобретение:

1. Пат.2185561 РФ, МПК Р 16 Ь 1/06. Утяжелитель трубопровода и способ его

балластировки / В.М. Шарыгин, Ю.А. Теплинский, В.А. Вагин и др. - Заявл.

03.11.2000; Опубл. 20.07.02. - Бюл. №20.

2. Надежные методы балластировки всплывших участков газопроводов / В.М. Ша-рыгин, В.А. Вагин, А.Я. Яковлев, A.B. Тертышный // Потенциал. - 2003. - №3. -С. 59-61.

3. Вагин В.А. Методы мониторинга и диагностики линейной части магистраль» ных трубопроводов / В.А. Вагин, Н.И. Мамаев, C.B. Романцов// Науч.-техн.

сб. сер. Диагностика оборудования и трубопроводов. - М.: ИРЦ Газпром,

2004. - №2. - С. 33-44.

4. Вагин В.А. Систематизация факторов геологического воздействия на криоли-тозону и их оценка при проектировании инженерных систем / В.А. Вагин, О.С. Кочетков, Н.Г. Линок // Изв. вузов. Нефть и газ / Тюменский ГНГУ. -

2005.-№1-2.-С. 23-27.

5. Вагин В.А. Повышение надежности газопроводов с помощью новых балластирующих устройств / В.А. Вагин, Ю.А. Теплинский // Управление качеством в нефтегазовом комплексе. - 2005. - №1/2. - С. 56-58.

6. Вагин В.А. Современные проблемы проектирования, строительства и эксплуатации нефтегазовых магистральных трубопроводов / В.А. Вагин, О.С. Кочетков, Н.Г. Линок // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе / ВНИИОЭНГ. - М. - 2005. - №2. - С. 2-6.

7. Вагин В.А. О факторах геологического воздействия на криолитозону и учет их при проектировании инженерных сооружений / В.А. Вагин, О.С. Кочетков, Н.Г. Линок // Сборник научных трудов: М-лы науч.-техн. конф., Ухта, 20-23 апр. 2004 г. - В 2 ч. Ч.1.- Ухта, 2005. - С. 108-114.

8. Вагин В.А. Опыт строительства и эксплуатации магистральных трубопроводов и сопутствующих инженерных систем в районах распространения много-летнемерзлых пород / В.А. Вагин, О.С. Кочетков, Н.Г. Линок // Квартер-2005:

' IV Всерос. совещ. по изучению четвертичного периода: М-лы совещ., Сыктывкар, 23-26 авг. 2005г. / Ин-т геологии Коми НЦ УрО РАН. - Сыктывкар: Геопринт, 2005. - С. 56-58.

9. Вагин В.А. Оценка природных и техногенных воздействий на устойчивость газопроводных конструкций в северных условиях / В.А. Вагин // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе / ВНИИОЭНГ. - М. - 2005. - №9. - С. 39-42.

Соискатель

В..А. Вагин

РНБ Русский фонд

2007-4 155

Отпечатано в Отделе оперативной полиграфии Ухтинского государственного технического университета Усл.пл. 1,4. Уч-изд. л. 1,0. Подписано в печать 15.11.2005 г. Тираж 100 экз. ЭйказТй» 194. 169300, Республика Коми, г. Ухта, ул. Октябрьская, 13.

2 9Ш20Й **

■ %

" * «•- ♦ л , '

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Вагин, Владимир Александрович

введение.

1. предшествующие исследования как основа нового методологического подхода к изучению и оценке устойчивости магистральных газопроводов в условиях окружающей среды.

1.1. Состояние проблемы обеспечения надежности магистральных газопроводов на примере систем Трансканадских и Трансаляскинских газопроводов.

1.2. Специфика повреждаемости многониточных систем магистральных газопроводов и их связи с коррозионным растрескиванием под напряжением (на примере ООО «Севергазпром» и ООО «Тюментрансгаз»).

1.3. Общие признаки, объединяющие территориальные группы аварийных разрушений магистральных газопроводов (на примере ООО «Севергазпром»).

1.4. Методы диагностики и мониторинга линейной части магистральных газопроводов для повышения их эксплуатационной надежности.

2. геодинамическая активность земной коры - важный фактор в аварийности инженерных сооружений.

3. факторы геоэкологической устойчивости природных ландшафтов к техногенным воздействиям и взаимодействия в геосистеме магистрального газопровода и окружающей среды.

3.1. Факторы воздействия на подземные газопроводы.

3.2. Факторы воздействия на надземные газопроводы.

3.3. Факторы воздействия на наземные газопроводы.

3.4. Комбинированный способ прокладки газопроводов.

4. комплексный инженерный геоэкологический анализ и оценка аварийных участков мг территорий исследований.

4.1. Физико-географические, ландшафтные и геологические условия территорий исследования и характеристика аварийных (за 1970-2004 гг.) участков магистральных газопроводов ООО «Севергазпром».

4.2. Систематизация природных и техногенных факторов воздействия на инженерные сооружения.

4.3. Оценка взаимодействия труб магистрального газопровода с окружающей средой, измерение статистических связей (корреляция) и рекомендации для проектирования трасс МГ.

5. влияние техногенеза на устойчивость магистральных газопроводов, взаимодействие окружающей среды с инженерными сооружениями в условиях многолетнемерзлых пород.

5.1. Влияние техногенеза на устойчивость магистральных газопроводов (на примерах результатов экологического аудирования и технического обследования МГ Грязовец-Череповец и Шексна-Бабаево).

5.2. Взаимодействие окружающей среды с инженерными сооружениями в условиях многолетнемерзлых пород, учет геологических факторов при проектировании инженерных систем (на примерах результатов инженерно-геокриологического и экологического мониторинга УКПГ Василковского ГКМ).

6. повышение устойчивости магистральных газопроводов в водонасыщенных грунтах и на болотах.

7. повышение устойчивости магистральных газопроводов в условиях карста.

8. технико-экономические показатели ценности работы.

8.1. Анализ показателей по участкам аварий.

8.2. Сравнительный расчет стоимости, по вариантам строительства.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Прогнозирование воздействия геоэкологических факторов на устойчивость магистральных газопроводов"

Главной задачей газотранспортных компаний ОАО «Газпром» является обеспечение бесперебойного выполнения плановых транспорта и поставок газа по системам или отдельным магистральным газопроводам, при полном обеспечении безопасности и надежности газопроводов в условиях взаимодействия с окружающей природной средой.

Актуальность работы. Общая протяженность магистральных трубопроводов ОАО «Газпром» превышает 154 тыс.км. Изношенность основных фондов в отрасли к настоящему времени составляет порядка 56%, из них 14% выработали установленный срок эксплуатации (33 года), 37% имеют срок службы от 10 до 20 лет, 20% трубопроводов - от 22 до 33 лет и только 29% - до 10 лет. В настоящее время около 23 тыс.км магистральных газопроводов (МГ) имеют возраст от 30 до 40 лет, а свыше 7 тыс.км превысили 40 лет эксплуатации. Средний возраст газопроводов - 22 года [65].

Научно-техническая проблема обеспечения устойчивости и безопасной эксплуатации объектов линейной части (ЛЧ) МГ, в первую очередь, находится в зависимости от главной выдвигаемой причины возникновения этой проблемы, которой в газовой отрасли считается коррозионное растрескивание под напряжением трубных сталей (КРН), или стресс-коррозия, изучаемая в ранге отраслевой программы [30, 124]. На протяжении многих лет главное внимание при определении причин аварийности на МГ уделялось выявлению технических причин, лишь попутно иногда, в экстремальных условиях (карст, криоли-тозона и т.п.), отмечались и факторы воздействия окружающей среды (ОС), придавая им второстепенное значение и никак их не анализируя.

Специфика многониточных систем магистральных газопроводов, в том числе и на примере МГ зоны ответственности ООО «Севергазпром», в научно-исследовательском и проектно-изыскательском отношениях уже несколько десятилетий изучаемых учеными и специалистами филиала ООО «ВНИИГАЗ» -«Севернипигаз», заключается в том, что в одном технологическом коридоре уже проложены четыре нитки МГ, рядом строится МГ Северные районы Тюменской области (СРТО) — Торжок, проектируется МГ Ямал-Европа. Такой подход к проектированию и строительству газопроводов технически, экономически и экологически считается наиболее предпочтительным,

В ООО «Се вер Газпром» (рис.1, табл.1) находится в эксплуатации, в одно-ниточном исчислении, немногим более 9 тыс. км газопроводов диаметром 7201420 мм с проектным давлением 5,4-7,4 МПа, система протяженностью около 1600 км, пересекает на своем ну ги участки повышенной сложности по условиям рельефа, строительства и геоэкологической безопасности: 22 реки, 9 из которых судоходные, 29 железных и 136 кагегорированных автомобильных дорог, 70% трассы газопроводов проходит по сильно обводненной и заболоченной местности, 292 км МГ проложено в горной местности. Немногим более 58% МГ эксплуатируется от 21 до 33 лет, 3% выработали установленный ресурс эксплуатации (33 года), 12% эксплуатируются от 11 до 20 лет.

Рис. I. Схема трассы коридора МГ' зоны ответственности ООО «Севергазпром» и аварии за 1981-2004 гг. по участкам ЛПУ МГ а

Таблица 1

Основные характеристики МГ зоны ответственности ООО «Севергазпром» № п/ п Наименование МГ Диаметр х толщину стенки, мм Проект-ное/разреш. Р, на 01.05 г., МПа Годы постройки

1 Вуктыл-Ухта-1 1020 5,4/4,3 1969

2 Вуктыл-Ухта-П 1220 5,4/5,0 1969- 1970

3 Пунга-Вуктыл-Ухта-1 1220 5,4 1976 - 1977

4 Пунга-Вуктыл-Ухта-П 1420 7,4 1976 -1977

5 Пунга-Ухта-Грязовец 1420 7,4 1977

6 Ухта-Торжок-1 1220x12,5 5,4 1970

7 Ухта-Торжок-П 1220x12,5 5,4/5,26 1973 -1976

8 Ухта-Торжок-Ш 1420x16,5 7,4 1977

9 Ухта-Торжок-1У 1420x16,5 7,4 1981

10 Грязовец-Торжок 1220x12 5,4 1979

11 Грязовец-Ленинград-1 1020x12 (9) 5,4/4,8 1977-1979

12 Грязовец-Ленинград-П 1220x12 (10,5) 5,4 1989-1991

13 Горький-Череповец 720x8 5,4/4,0 1979

14 Вологда-Череповец 720 5,4/4,0 1975

15 СРТО-Торжок 1420 7,4 1996-н.в

За 1981-2004 гг. на МГ ООО «Севергазпром» (рис.2 б) имели место 73 аварийных отказа (не считая инцидентов), причиной большинства из которых признавалась весьма однозначно - коррозионное растрескивание под напряжением трубных сталей, стресс-коррозия, без привлечения каких-либо иных факторов внешнего воздействия (56%) [2].

Подобное распределение аварий по годам, казалось бы, должно обусловить равномерное распределение аварий по трассе МГ на основании статистически-вероятностного принципа распределения случайного признака или случайных величин.

Однако автором было выявлено «волновое» распределение аварийности за 1981-2004 гг., дополненное данными за 1970-1980 гг. (рис.2 а), с периодом 911 лет и определенная локализация точек возникновения аварийных ситуаций по регионам и по участкам коридора трассы МГ.

Года а) аварии за 1970-1980 гг. ;

V / v \ (

1981 1982 1983 1984 1986 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2ООО 2001 2002 2003 2004 б) аварии за 1981 -2004 гг.

Рис.2. Распределение аварийных разрушений линейной части МГ ООО «Севергазпром» за 1970-1980 гг. (а) и за 1981-2004 гг. (б) для груб диаметром 720 - 1420 мм

В то же время, за 1970-2004 гг. па 18 участках протяженностью от нескольких сот метров до 1 1 км произошло 66 аварий, или 55,9% от общего числа аварий по трассе МГ (табл.2). При -этом, общая протяженность коридора участков с неоднократными авариями составила всего порядка 6% от общей длины Северного коридора МГ.

Таблица 2

Участки МГ с неоднократными авариями за 1970 - 2004 гг.

Участок, Наименование Кол-во Участок, Наименование Кол-во км газопровода аварий км газопровода аварий

87 Грязовец-Ленинград-1 2 1154-1165 Ухта-Торжок-П 5

126-131 Грязове! (-Ленинград-1 6 586-587 (16-17) Пун га-Ухта-1 рязовец 2

142-147 Грязовец-Ленинград-1 2 1116-1123 (546-553) Пунга-Ухта-Грязовец 2

157-168 Грязове ц-Л е н и н град-1 5 382-383 И ^ Пунга-Вуктыл-Ухта-1 1

156-157 Ухта-Торжок-П 4 1,5-2 Вуктыл-Ухта-1,П 4

871-876 Ухта-Торжок-11 12 4-9 Вуктыл-Ухта-П 2

881-886 Ухта-Торжок-П 4 24-28 Вуктыл-Ухта-П 3

945-956 Ухта-Торжок-П 5 84-85 Вуктыл-Ухта-Н 1

1119-1125 Ухта-Торжок-П 4 465,6 (84,6) Пунга-Вуктыл-Ухта-1 1

Одновременно, с 1989 года но 2004 год на 12 участках МГ произошло 53 аварии, в том числе 26 аварий (49%) - по причине стресс-коррозии. За последние 15 лег 62,4% аварий приходится на отдельные участки МГ [4]. Распределение аварий по причине КРН по газопроводам показано на диаграмме (рис. 3). Аварии по причине КРН происходили на расстоянии от 2 до 98 км от КС, 61,4% аварий произошло на расстоянии до 40 км и 20,5% на удалении свыше 60 км от КС.

Пунга-Вуктыл-Ухта-1 - 2 аварии

Ухта-Торжок-2 - 26 аварий О Грязо ве ц-Ле н и нград-1 - 6 аварий

Ухта-Торжок-3 - з аварии 7% Р Пум га-Ухта-Грязовец - 4 аварии

Грязовец-Торжок -1 авария

Грязовец-Торжок (лупинг) - 2 аварии

Рис.3. Распределение аварий за 1989-2004 гг. по причине КРН по газопроводам

Проведенный автором подробный анализ распределения мест аварийности за 1981-2004 гг. в зависимости от расстояний мест аварий до компрессорных станций (КС) показал его нелинейность (рис.4), отсутствие какой-либо закономерности, то есть техногенные факторы (в т.ч. температура и давление газа) также не оказали какого-либо существенного влияния на распределение по трассе МГ мест аварий.

1 1

7 1 1

2,4 5 15 25 35 45 55 65

Расстояние от КС, км

Рис.4. Распределение аварийности на МГ ООО «Севергазпром» за 1981 -2004 гг. по расстояниям от КС до мест аварий

Прокладка трасс магистральных газопроводов и их дальнейшее функционирование нарушают природное равновесие. Трансформация ландшафтов в зоне строительства сопровождается изменением рельефа, повреждением растительного и почвенного покровов, нарушением гидрогеологического режима. В результате активизируются существующие и появляются новые геоэкологические процессы, вызванные техногенным воздействием иа природную среду [4, 76], особую опасность представляют склоновые процессы (рис.5). Но начатое в 1996 г. ООО «Севергазпром» изучение важности внешних, геоэкологических факторов, воздействующих на магистральные газопроводы не получило развития и должного завершения, хотя, как показывают новые фактические данные, их роль весьма существенна.

Рис.5. Аварийный (2004 г.) участок МГ, приуроченный к крутому склону речной долины

Весь обширный материал по исследуемой проблеме свидетельствует, в историческом плане, о постепенном перерастании сугубо технологической проблемы трубной металлургии и технической, связанной с браком строительно-монтажных работ (СМР), в проблему природно-техногенную.

Нельзя игнорировать и возможность «мгновенного» сейсмического воздействия па трубопроводы в пределах нашего региона, учитывая тог факт, что в 1939 г. на юге РК было зафиксировано землетрясение силой до 7 баллов, а в октябре 2004г. произошло землетрясение в районе г. Воркуты силой в 5,5 баллов, еще одно землетрясении там же произошло уже в 2005 году. В районах землетрясений в большей мере подвержены их воздействию инженерные сооружения в условиях нестабильных фунтов оснований, К подобным грунтам относятся тонко- и мелкозернистые пески (псаммиты), довольно широко распространенные в четвертичных отложениях Тимано-Печоре ко го региона, зачастую вдоль трасс трубопроводов, поэтому детальные исследования физико-механических свойств грунтов в пределах трасс МГ чрезвычайно актуальны.

Связь темы диссертации с предшествующими исследованиями. Выполненный анализ материалов по тематике диссертации более чем 100 наименований показал, что для определения технического состояния линейной части МГ необходимы наблюдения как за самим газопроводом, так и за развитием геодинамических процессов, происходящих на трассе. На территории Республики Коми геодинамические исследования ЛЧ МГ для ООО «Севергазпром» проводились ООО «Север ЭКО» с 1996 г. по 2001 г. и охватывали 480 км трассы [23, 24, 26, 68, 69]. Эти исследования проводились в рамках Межотраслевой координационной программы. Выявленные зоны неотектонических нарушений были подтверждены как аномальные данными гидрогазобиогеохимических и геофизических исследований [36]. . В 2002-2004 гг. ООО «Отряд Эврика», с участием диссертанта, выполнялись научно-исследовательские работы по оценке природных и техногенных воздействий на надежность металлических газопроводных конструкций в северных условиях [79].

Применение геофизических методов исследований объясняется в первую очередь тем, что практически все методы, применяемые для контроля технического состояния трубопроводов, имеют свои геофизические аналоги, теория и методика которых разрабатываются с 20-х годов прошлого столетия [35]. Применение геофизических методов позволяет выделить тектонические нарушения, контролирующие развитие карста, а также подкомплекс карстующихся сульфатно-карбонатных пород в интервале глубин 50 - 130 м. Особое значение для обеспечения безопасности и надежности занимает диагностика и мониторинг газопроводов [9], учет при проектировании, строительстве и эксплуатации газопроводов геологических (экзо-, эндо- и техногенных) внешних факторов (в частности, промышленных выбросов в атмосферу химически активных реагентов, геохимическую и электрохимическую агрессивность грунтов), помимо сугубо технических внутренних факторов (качество трубных сталей и их дефектность).

Результаты анализа материалов и исследований в значительной мере были положены автором в основу подготовки диссертации.

Основные задачи исследований.

1. Охарактеризовать МГ как подсистему единой ПТГ, показать взаимодействие двух подсистем.

2. Разработать методологию прогнозирования устойчивости, надежности МГ с позиций инженерной и геологической экологии.

4. Показать закономерности пространственно-временного развития аварийных ситуаций на МГ первоначально от техногенных причин образования и до внешних природных причин их возникновения в последующем под воздействием геологической и ландшафтной сред на определенных неотектонически активных участках.

5. Показать закономерность локализации КРН на участках склоновых геоморфологических элементов.

На практике учет внешних факторов наряду с другими предусматривается в строительных нормах и правилах (СНиП) по инженерным, инженерно-экологическим изысканиям, строительству и в некоторых других нормативных документах. Однако, они далеко не в полной мере изучаются и учитываются при проектировании, строительстве, и особенно, при эксплуатации МГ.

Предложена разработанная для практического применения методология прогнозирования воздействия геоэкологических факторов на устойчивость МГ с выделением факторов неотектонического и криологического разрушающего воздействия на магистральные газопроводы и другие инженерные сооружения.

Основные защищаемые положения диссертации следующие:

2. Аварийные ситуации на МГ имеют определенную геоморфологическую и геодинамическую пространственную приуроченность и локализацию, обусловленные неотектоническими деформациями, как их главной причиной регионального геодинамического характера и затем - локальными геологическими причинами. Причем, первый фактор является определяющим относительно локальных разрушающих факторов воздействия (гидрогеохимического, биогеохимического, электрохимического и

ДР-)

3. Аварийные ситуации на МГ имеют свое закономерное пространственно-временное развитие: а) первоначально они имеют сугубо техногенные причины и случайный характер их распределения; б) в последующем, по нарастающей во времени, они локализуются в неотектонически ослабленных зонах (НТОЗ) трассы МГ, где возрастают напряжения металла трубы и резко усиливается воздействие геоэкологических факторов.

4. В условиях НТОЗ процессы КРН трубных сталей многократно усиливаются в пределах склоновых геоморфологических элементов, как геоди-намически максимально активных зон, где склоновые процессы локализуют в себе внешние воздействия и ускоряют разрушение МГ.

5. Гораздо менее подвержены аварийности, благодаря ослабленному влиянию внешних факторов воздействия, газопроводы, проложенные наземным и надземным способами, что в современных условиях требует расширения комбинированного способа прокладки МГ, особенно на склоновых и присклоновых геодинамически напряженных участках.

Практическая ценность работы. В диссертационной работе проанализированы и оценены случаи аварийности по трассе МГ ООО «Севергазпром» за период 1981-2004 гг., дополненные данными за 1970-1980 гг., с учетом геоэкологических факторов воздействия в различных сложных ландшафтно-климатических и геологических условиях, на участках Вуктыльского (гористая, болотистая местности, северные условия), Сосногорского (сложные геологические условия, заболоченность, наличие карстов), Синдорского (наличие карстов, северные условия), Шекснинского ЛПУ МГ (заболоченные условия, в умеренно климатической зоне, техногенные факторы), на основе приведенной в работе структурной схемы исследований потенциально опасных геодинамически напряженных участков (ГДНУ).

По результатам исследований предложена разработанная для практического применения при проектировании, строительстве и эксплуатации методология прогнозирования воздействия геоэкологических факторов на устойчивость МГ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы изложены в опубликованных работах, в патенте РФ на изобретение, докладывались на научно-технических конференциях УГТУ (Ухта, 20-23 апреля 2004 г., 19-22 апреля 2005 г.). В сотрудничестве автора с учеными отдела прочности и надежности (ОПН) МГ Севернипигаза (Лисин В.Н., Шарыгин В.М., Теплин-ский Ю.А.) впервые были разработаны и реализованы ООО «Севергазпром» со значительным экономическим эффектом: проект переукладки дефектного участка перехода МГ через р. Нюксеницу с применением не традиционных прогрессивных решений (шифр проекта 766); проект производства работ на замену всплывшего участка МГ на болоте Великий мох в Вологодской области (шифр проекта В29) с применением не традиционных прогрессивных технических решений и материалов на не замерзших обводненных участках. Изученные геоэкологические факторы учитываются при принятии проектных решений по прокладке трас газопроводов.

Представленная к защите диссертация основывается на результатах собственных исследований и фондовых материалах филиала ООО «ВНИИГАЗ» -«Севернипигаз», материалах ООО «Севергазпром», результатах, полученных при исследованиях в Ухтинском государственном техническом университете, а также накопленного опыта по проектированию и строительству объектов линейной части магистральных газопроводов (в том числе и в порядке авторского надзора).

При написании диссертации автором использован научный опыт, содержащийся в теоретических и методологических трудах ученых и специалистов, занимающихся проблемами надежности МГ и геоэкологии: Харионовско-го В.В., Тухбатулина Т.Ф., Медведева В.Н., Быкова И.Ю., Яковлева А .Я., Демченко Н.П., Теплинского Ю.А., Шарыгина В.М., Кузьбожева A.C., Конаковой М.А., Пыстиной Н.Б. и других.

Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, восьми глав, заключения, списка литературы из 132 наименований, девяти текстовых и 22 графических приложений. Работа изложена на 160 страницах машинописного текста, содержит 26 рисунков и 25 таблиц.

Заключение Диссертация по теме "Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр", Вагин, Владимир Александрович

Основные выводы, отражающие научно-практическую значимость проведенных исследований и составляющие предмет защиты, состоят в следующем.

1. В результате проведенных исследований диссертантом впервые рассматривается магистральный газопровод как подсистема в единой природно-технической геосистеме, где второй подсистемой служит окружающая природная среда. Вместе с тем исследуется каждая подсистема в отдельности: в подсистеме МГ ее основа - линейная часть (технологические факторы рассматриваются как внутренние подсистемные); в подсистеме ОС ее основа - почвенно-грунтовый, иногда воздушный, субстрат, наземные и подземные воды зоны гипергенеза, которые вместе с биотопами и биоценозами биосферы образуют разноуровневые экосистемы. Происходящие процессы рассматриваются в целом как экзогенные и эндогенные геологические процессы, а с учетом ландшафтных особенностей охарактеризованные автором как геоэкологические. Внешнее воздействие ОС на МГ встречает действие внутренних факторов подсистемы МГ, в итоге получается взаимодействие двух подсистем, определяющее долговремен-ность режима эксплуатации МГ в целом и на отдельных его участках, то есть степень устойчивости его как подсистемы и равновесности двух подсистем. Оно же определяет специфику разработанной методологии изучения и моделирования МГ как инженерного сооружения в условиях ОС.

2. Доказана пространственная локализация аварийных участков МГ, обусловленная действием главной причины регионального геодинамического характера, а именно неотектоническими деформациями, которые в свою очередь активизировали локальные геологические причины аварийности. Неотектоническо-структурная, ландшафтная и геоморфологическая карты позволяют выделить регматическую сеть неотектонически ослабленных зон в районе проектируемой трассы МГ и наметить наиболее потенциально опасные из них для прогнозирования аварийных ситуаций и проектирования в подобных местах газопровода комбинированным (подземно - надземно - наземным) способом, как наиболее оптимальным.

3. Проведенные исследования проблемы надежности МГ показали постепенное перерастание технических решений проблемы за счет повышения качества труб, изоляции труб, строительно-монтажных работ и других защитных мер в решения инженерно-геоэкологического взаимодействия двух подсистем единой природно-технической системы. Подтверждением тому послужили составленные и проанализированные в работе диаграммы аварийности МГ в зависимости от сроков эксплуатации труб, от расстояний мест аварий до компрессорных станций, от марок трубных сталей, от геодинамической характеристики аварийного участка трассы. Доказано, что нарастание числа аварийных отказов на МГ связано, за исключением кратковременного «дефектного» периода, с проявлением региональных геоэкологических факторов воздействия окружающей среды, определяющих локальную активизацию прочих геоэкологических факторов в пределах действующей геосистемы.

5. Приведенными в работе фактическими данными и исследованиями территорий от криолитозоны и горной местности до центральных районов европейской части РФ, доказано, что гораздо менее подвержены аварийности, влиянию техногенных, геоэкологических факторов воздействия участки МГ проложенные комбинированным (подземно- наземно- надземным) способом, особенно на склоновых геодинамически напряженных участках.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Обеспечение устойчивой и надежной работы магистральных газопроводов на этапе их проектирования (СНиП 2.05.06-85* и СНиП Ш-42-80' - «Магистральные трубопроводы») должно заключаться в принятии проектных решений, кроме технологических и технических параметров, обеспечивающих, в том числе и с позиций инженерной геоэкологии (определяемых на стадиях инженерно-экологических, топографо-геодезических, инженерно-геологических и гидрологических изысканий по объекту проектирования): выбор оптимальной трассы МГ и способов прокладки, устойчивость газопровода на потенциально-опасных участках (ПОУ) и в неотектонически ослабленных зонах (НТОЗ); деление МГ на оптимальные эксплуатационные участки, с учетом их особенностей, в том числе и природных ландшафтов, геологических условий, возможных техногенных воздействий на металл труб газопровода; защиту МГ от перегрузок по давлению (гидравлический удар); защиту МГ от коррозии; применение систем автоматизации и телемеханизации технологических процессов; закрепление МГ на проектных отметках, берегоукрепительные работы в створах подводных переходов, предупреждение всплытия газопроводов, в том числе и на обводненных участках (в слабонесущих грунтах и на болотах) и др.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Вагин, Владимир Александрович, Ухта

1. Айнбиндер А.Б., Комерштейн А.Г. Расчет магистральных трубопроводов на прочность и устойчивость: Справочное пособие. М.: Недра, 1991.-341 с.

2. Альбом аварийных разрушений на объектах линейной части магистральных газопроводов ООО «Севергазпром». Ухта, филиал ООО «ВНИИГАЗ» -«Севернипигаз», 2002. - 337 с.

3. Аляска. Большая Советская энциклопедия. Второе издание. -М.: «Советская энциклопедия», 1950. Т. 2. С. 202 - 203.

4. Анализ работы основных объектов газотранспортной системы за 2004 год. Отчет / ИТЦ ООО «Севергазпром», 2005. 277 с.

5. Атлас. Коррозионное растрескивание под напряжением трубных сталей. -Ухта, филиал ООО «ВНИИГАЗ» «Севернипигаз», 2004. - С. 358. - Табл. 11.-Ил. 316.

6. Березин JI.B. Особенности ремонта трубопроводов, проложенных в водона-сыщенных грунтах и болотах. // Транспорт и подземное хранение газа: На-уч.-техн. сб. / ООО «ИРЦ Газпром». М., 2000. - С. 30-33.

7. Бирилло И.Н. Совершенствование методов оценки работоспособности газопроводных труб с коррозионными повреждениями: Дис. . канд. техн. наук / И.Н. Бирилло. Ухта: УГТУ, 2004. - 21 с.

8. Богушевская Е.М. Предложения в новые СНиП (2.05.06-85*) относительно трубопроводов на болотах // Проблемы добычи, подготовки и транспорта нефти и газа: Тез. докл. Межрегион, науч. практич. конф. - Ухта: УГТУ, 2000. - С. 46.

9. Вагин В.А., Мамаев Н.И., Романцов C.B. Методы мониторинга диагностики линейной части магистральных газопроводов // Диагностика оборудования и трубопроводов: Науч.-техн. сб. / ООО «ИРЦ Газпром». М., 2004. - № 2. -С. 33-44.

10. Вагин В.А., Кочетков О.С., Линок Н.Г. Систематизация факторов геологического воздействия на криолитозону и их оценка при проектировании инженерных систем // Изв. вузов. Нефть и газ / Тюменский ГНГУ. — 2005. № 1-2.-С. 23-27.

11. Вагин В.А., Теплинский Ю.А. Повышение надежности газопроводов с помощью новых балластирующих устройств // Управление качеством в нефтегазовом комплексе. 2005. - № Vi. - С. 56 - 58.

12. Вагин В.А., Кочетков О.С., Линок Н.Г. Современные проблемы проектирования, строительства и эксплуатации нефтегазовых магистральных трубопроводов // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе / ВНИИОЭНГ.- М., 2005. № 2. - С. 2 - 6.

13. Вдовин С.Ф. Защита наружной поверхности трубопроводов из углеродистой нелегированной стали от подземной коррозии // Защита от коррозии и охрана окружающей среды. М.: Машиностроение. - 1995. - № 4. - С. 5-7.

14. Виленский П.Л., Лившиц В.Н., Смоляк С.А. Оценка эффективности инвестиционных проектов. Теория и практика. -М.: Дело, 2004.

15. Виноградов Б.В. Основы ландшафтной экологии. М.: Геос, 1998. — 418 с.

16. Волков М.М., Михеев А.Л., Конев К.А. Справочник работника газовой промышленности. М.: Недра, 1989. - С. 236 - 237.

17. Временные методические указания по определению коммерческой эффективности новой техники в ОАО «Газпром». М.: ОАО Газпром, 2001. - 39 с.

18. ВРД 39-1.10-006-2000*. Правила технической эксплуатации магистральных газопроводов. М.: ИРЦ Газпром, 2002. - 194 с.

19. ВСН 39-1.9-003-98. Конструкции и способы балластировки и закрепления подземных газопроводов. М.: ИРЦ Газпром, 1998. — 51 с.

20. ВСН 51-1.8.3-1-97. Правила производства работ при капитальном ремонте магистральных газопроводов. М.: ИРЦ Газпром, 1997. - 95 с.

21. Гео динамическая активность и безопасная эксплуатация магистральных нефтегазопроводов / Лебедич С.П., Дворников В.А., Шамазов A.M. и др. // Горный вестник. 1998. - № 4. - С. 35-41.

22. Геодинамические обследования потенциально опасных участков магистральных газопроводов (0-205 км): Отчет о НИР, ООО «СеверЭКО». Ухта, 2002. - 24 с.

23. Геоэкологическое районирование нефтегазоносных недр России / В.П. Гав-рилов, Е.В. Дедиков и др. // М-лы междунар. науч.-практич. конф. Геоэкология и современная геодинамика нефтегазоносных регионов. М.: ИРЦ Газпром, 2001.-С. 45-55.

24. Гиперспектральный аэрокосмический мониторинг трасс трубопроводов и территорий месторождений / H.H. Хренов и др. // Наука и техника в газовой промышленности. 2001. - № 2 - 3. - С. 37 - 46.

25. Горделий В.И. Бесконтактный ультразвуковой сканирующий толщиномер // М-лы одиннадцатой междунар. деловой встречи «Диагностика 2001». - М.: ИРЦ Газпром, 2001. - С. 42 - 43.

26. ГОСТ 27.002-89. Наделсность в технике. Основные понятия. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1990. - 37 с.

27. ГОСТ Р Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии. М.: Госстандарт России. - 1998. - 41 с.

28. ГОСТ 17.0.0.02-79. Охрана природы. Почвы. Метрологическое обеспечение контроля загрязненности атмосферы, поверхностных вод и почвы. —М.: Изд-во стандартов, 2001. 54 с.

29. Гребенец В.И. Управление тепловым режимом многолетнемерзлых грунтов на застроенных территориях // Новые конструкции фундаментов и методы подготовки оснований: Сб. науч. Тр. ВНИИОСП. -М., 1991. Вып. 95. С. 68 -76.

30. Злобина B.JI. Влияние эксплуатации подземных вод на развитие карстово-суффозионных процессов. М.: Наука, 1986.

31. Инструкция по применению стальных труб в газовой и нефтяной промышленности. С дополнением 1 5, Р 51-31323949-58-2000. - М.: ВНИИСТ, 2000.-131 с.

32. Изменение №1 к Временным методическим указаниям по определению коммерческой эффективности новой техники в ОАО «Газпром». М.: ИРЦ Газпром, 2003. - 16 с.

33. Изменение №2 к Временным методическим указаниям по определению коммерческой эффективности новой техники в ОАО «Газпром». М.: ИРЦ Газпром, 2004. - 1 с.

34. Использование геолокатора в комплексе работ по диагностике северных газопроводов / H.H. Хренов и др. // Диагностика оборудования и трубопроводов: Научн.-техн. сб. М.: ИРЦ Газпром, 2001. - № 5. - С. 9 - 18.

35. Канада. Горная энциклопедия. -М.: Советская энциклопедия, 1984. Т.1.-С.526-539.

36. Каминский Л.С. Измерение связи (корреляция): Учебное пособие по теоретической статистике. Л.: Ленингр. ун-т, 1962. — 48 с.

37. Килин Ю.А., Минькевич И.И. Карстомониторинг трасс МГ // Проблемы добычи, подготовки и транспорта нефти и газа: Тез. докл. Межрегион, научн.-практ. конф. Ухта: УГТУ, 2000. - С. 33.

38. Конакова М.А., Теплинский И.Ю. Коррозионное растрескивание под напряжением трубных сталей. СПб.: Инфо-да, 2004. - 358 с.

39. Конакова М.А. Закономерности и особенности коррозионного растрескивания под напряжением труб магистральных газопроводов ООО «Севергаз-пром»: Автореф. дис. . канд. техн. наук / М.А. Конакова. М.: Моск. гос. вечерн. металлург, ин-т, 2001. - 25 с.

40. Кузьбожев A.C. Обоснование материаловедческих критериев повреждаемости металла труб магистральных газопроводов и прогнозирование остаточного ресурса: Автореф. дис. . канд. техн. наук / A.C. Кузьбожев. Ухта, УГТУ, 2003. -24 с.

41. Кутепов В.М., Кожевникова В.Н. Устойчивость закарстованных территорий. -М.: Наука, 1989.

42. Кухарев Н.М. Инженерно-геологические изыскания в области развития карста в целях строительства. М.: Стройиздат, 1975.

43. Мавлютов P.M., Хретенин И.С. Аварийный ремонт трубопроводов на болотах М.: ВНИОНГ, 1979.

44. Марченко А.Ф. Почвенная коррозия трубопроводной стали и магистральных трубопроводов // Строительство трубопроводов. — М, 1995. № 1. - С. 29 - 34.

45. Мазур И.И., Молдованов О.И. Курс инженерной экологии. М.: Высшая школа, 2001. - С. 70 - 80, - С. 82 - 85.

46. Медведев В.Н. Анализ уровня эксплуатации и аварийности МГ Северного коридора // Газовая промышленность. 2004. - № 6. - С. 13-15.

47. Мероприятия по обеспечению необходимого температурного режима грунтового основания резервуаров запаса воды на 300 м. куб. Отчет / Филиал ООО «ВНИИГАЗ» «Севернипигаз»; Авторы Н.Б. Пыстина, М.А. Леонов и др. - 1.07.01-03. -Ухта, 2003.-21 с.

48. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов (вторая редакция). М.: Экономика, 2000. - 24 с.

49. Нормативы стоимости строительства и эксплуатации газопроводов и сооружений на них. РТМ 1035-86 (И редакция). Киев, ВНИПИТРАНСГАЗ. 1986.-С. 1-6.

50. Новиков В.Ф., Кострюкова Н.К., Кострюков О.М., Болотов А.А. Определение динамики напряжений в трубопроводах при суточных движениях элементов земной коры // Нефть и газ. 1999. - № 5. - С. 65 - 72.

51. Обеспечение надежности функционирования линейной части МГ / В.В. Ельников, Е.В. Деянова и др. // Газовая промышленность. 2001. - № 3. - С. 12-14.

52. Оценка природных и техногенных воздействий на надежность металлических газопроводных конструкций в северных условиях: Отчет о НИР // О.С. Кочетков, Н.Г. Линок, В.А. Вагин / ООО «Отряд Эврика»: Ухта, 2004.- 205 с.

53. Опыт эксплуатации аппаратуры БИТ-КВП при обследованиях магистральных газопроводов УМГ «Львовтрансгаз» / P.M. Джала, Б.Я. Вербенец и др. // М-лы одиннадцатой междунар. деловой встречи «Диагностика 2001». - М.: ИРЦ Газпром, 2001. - С. 75 - 78.

54. Пат. 2185561 РФ. Утяжелитель трубопровода и способ его балластировки /

55. B.М. Шарыгин, Ю.А. Теплинский, В.А. Вагин и др. МПК F 16 L 1/06; За-явл. 03.11.2000; Опубл. 20.07.02. -Бюл. № 20.

56. Переменные нагрузки магистральных газопроводов / А.Я. Гаев, Р.Н. Хаса-нов, В.А. Чичелов // Надежность газопроводных конструкций: Сб. науч. тр. / ВНИИГАЗ. М., 2000. - С. 93 - 97.

57. Петухов A.B. Проблемы экологии и промышленной безопасности магистральных газопроводов в условиях сульфатного карста // Мат-лы отрасл. на-учн.-техн. конф. 12-15 октября 1999 г. Ухта.: филиал ООО «ВНИИГАЗ» -«Севернипигаз», 1999. - С. 70 - 72.

58. Петров В.А. О перегрузочных испытаниях // Дефектоскопия. 1997. - №3.1. C. 92 98.

59. Пособие по расчетам экономической эффективности прикладных научных исследований в газовой промышленности. М.: ЗАО «Научный центр технико-экономических расчетов», 1999. - 94 с.

60. Полозов В.А., Раевых А.И., Кац А.М. Расчет показателей риска эксплуатации для МГ, поврежденных почвенной коррозией // Газовая промышленность. 2000. - № 1. - С. 48 - 50.

61. Почвоведение: Учебник и учеб. пособия для высших сельскохоз. учеб.завед. / Под ред. И.С. Кауричева, изд. 2-е, перераб. и дополн. М.: Колос, 1975. -484 с.

62. Прибор для измерения коррозионных характеристик грунтов // Защита от коррозии и охрана окружающей среды. М.: ВНИИОЭНГ, 1996. - № 5-6. -С 31-32.

63. Разработка и производство новых технологических систем, средств, материалов и методов защиты подземных металлических сооружений от коррозии. / М-лы совещ., конф., семинаров. ИРЦ Газпром. М.: 1997, - 167 с.

64. Результаты обследования газопровода Грязовец-Ленинград I, II очереди, на участке Шексна Бабаево // Материалы НТС ООО «Севергазпром» от 28.02.1997 г., протокол № 43. - Ухта, фонды СНГ, 2001. - С. 2 - 3.

65. Рыжов И.Н. Неотектоника Европейского Севера СССР. Л.: Наука, 1988. -С. 56-58.

66. СанПИН 2.1.5.980-00. Гигиенические требования к охране поверхностных вод. М.: Федер. центр госсанэпидемнадзора России, 2000. - 24 с.

67. СанПИН 2.2.1/2.1.1.1200-03. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. М.: Федер. центр госсанэпидемнадзора Минздрава России, 2001. - 51 с.

68. Система производственного прогнозирующего и коррозионного мониторинга магистральных газопроводов / В.Н. Алфеев, Б.В. Будзуляк и др. // Газовая промышленность. 2002. - № 9. - С. 43 - 47.

69. Состояние проблемы стресс-коррозии в странах СНГ и за рубежом / Т.К. Сергеева, Е.П. Турковская, Н.П. Михайлов, А.И. Чистяков // Обз. информ. сер. Защита от коррозии оборудования в газовой промышленности. М.: ИРЦ Газпром, 1997.-С. 101.

70. СНиП 2.05.06-85*. Магистральные трубопроводы. М.: Госстрой России, 1998.-59 с.

71. СНиП 21-01-99*. Строительная климатология и геофизика. М.: ГУЛ ЦПП, 2003. - 57 с.

72. СНиП Ш-42-80*. Магистральные трубопроводы. М.: Минстрой России, 1997.

73. СНиП 2.05.13-90. Нефтепродуктопроводы, прокладываемые на территории городов и других населенных пунктов. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990.-8 с.

74. СНиП 11.02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. М.: ГУЛ ЦПП, 1997. - 43 с.

75. СНиП 11-104-97. Инженерно-геодезические изыскания для строительства. М.: ПНИИСС, 2001. - 44 с.

76. СНиП 11-103-97. Инженерно-гидрометеорологические изыскания для строительства. М.: АО ВНИИСТ, 1997. - 29 с.

77. СНиП 2.02.04-88. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. -М.: ЦИТП Госстроя СССР. 56 с.

78. СП 34-116-97. Инструкция по проектированию, строительству и реконструкции промысловых нефтепроводов. М.: АО ВНИИСТ, 1997. - 206 с.

79. СП 11-102-97. Инженерно-экологические изыскания для строительства. -М.: ФГУП ВНИИСТ, 1997. 39 с.

80. СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. -М.: АО ВНИИСТ, 1997. 47 с.

81. СТП 8828-162-03. Стандарт предприятия. Методы обеспечения устойчивости ремонтируемых участков газопроводов с применением нетканых синтетических материалов. Ухта: СГП, 2003. - 39 с.

82. Стрижевский И.В. Подземная коррозия и методы защиты (Защита металлов от коррозии). М.: Металлургия, 1986. - С. 112.

83. Теплинский Ю.А., Быков И.Ю. Стойкость антикоррозийных покрытий труб в условиях Крайнего Севера. СПб: Инфо-да, 2004. - 290 с.

84. Теплинский Ю.А. Актуальные вопросы эксплуатации магистральных газопроводов. СПб: Инфо-да, 2004. - 355 с.

85. Теплинский Ю.А., Вагин В.А. Повышение надежности газопроводов с помощью новых балластирующих устройств // Управление качеством в нефтегазовом комплексе. Науч.-техн. журн. РГУНиГ им. И.М. Губкина. 2005. — № 1-2.-С. 56-58.

86. Теплинский Ю.А. Разработка метода акустического контроля и способов повышения работоспособности заводского антикоррозионного покрытия труб нефтегазового сортамента: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Ю.А. Теплинский. УГТУ, 2002. - 25 с.

87. Теплинский Ю.А. Первая в мире система самокомпенсирующихся газопроводов Войвож Ухта. - СПб.: Инфо-да. - 2005. - 222 с.

88. Трансаляскинский нефтепровод / Нефтегазопромысловое строительство // Рефер. Научн.-техн. сборник: М.: ВНИИОЭНГ, 1973. - №6. - С. 27 - 28.

89. Трофимов В.Т., Красилова Н.С. Методология и методика исследований // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. — 2000. — № 3. С. 257-263.

90. Трупак Н.Г. Замораживание грунтов в подземном строительстве. М.: Недра, 1974. - 34 с.

91. Тухбатулин Т.Ф. Параметры внешнего воздействия на магистральный газопровод / Транспорт и подземное хранение газа: Науч.-техн. сб. // ООО «ИРЦ Газпром». -М., 2002. №1. - С. 37-41.

92. Усошин В.А. Стресс испытания трубопроводов (Оргэнергогаз) / В.А. Усошин, C.JI. Трофимов // Газовая промышленность. - М., — 1998. - № 11.— С. 47.

93. Харионовский В.В. Надежность и ресурс конструкций газопроводов. М.: Недра, 2000. С. 5 - 8.

94. Харионовский B.B. Повышение прочности газопроводных конструкций в сложных условиях. JL: Недра, 1990. — 180 с.

95. Харионовский В.В. Магистральные трубопроводы: концепция конструктивной надежности линейной части // Газовая промышленность. М., 1992. -№ 2. - С. 30-31.

96. Хасамутдинова И.М., Кузнецов Н.В. Измерение коррозионной активности грунтов // Мат-лы 47 науч.-техн. конф. студ., аспирантов и молод, ученых Уфим. гос. ун-та / Трубопроводный транспорт. М.: ВИНИТИ, 1997. -№ 12.

97. Шарыгин В.М., Вагин В.А., Яковлев А.Я. Надежные методы балластировки всплывших участков газопроводов / В.М. Шарыгин, А.Я. Яковлев, В.А. Вагин // Потенциал. 2003. - № 3. - С. 59 - 61.

98. Экологическое аудирование трассы МГ Грязовец-Череповец: Отчет / Филиал ООО «ВНИИГАЗ» «Севернипигаз»; авторы Н.Б. Пыстина, A.A. Заго-родняя и др. - 18.7/97. - Ухта, 1997.

99. Экологическое аудирование газопровода Грязовец-С.-Петербург, участок Шексна-Баьаево: Отчет / Филиал ООО «ВНИИГАЗ» «Севернипигаз»; авторы Н.Б. Пыстина, A.A. Загородняя и др. - 1996. - Ухта, 1996.

100. Яковлев А.Я. Разработка методов обеспечения устойчивости участков газопроводов, пересекающих малые водные преграды: Автореф. дис. . канд. техн. наук / А.Я. Яковлев. М.: ВНИИГАЗ, 2001. - 23 с.

101. Schwenk W., Heim G., Wedekind В., Schfer Th. Исследование противокоррозионной защиты стальных труб после длительного пребывания в грунте или под водой // 3 R Int. 1996. Т. 35. № 12. - С. 676 - 685. Трубопроводный транспорт. -М.: ВИНИТИ, 1997. -№ 10.

102. Филиал «Севериипигаз» Общества с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газови газовых технологий ВНИИГАЗ» Ухтинский государственный технический университет1. На правах рукописи

103. ВАГИН ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ1. УДК 620Л79Л:622.691.4

104. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА УСТОЙЧИВОСТЬ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВна примере ООО «Севергазпром»)

105. СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 25.00.16 «ГОРНОПРОМЫШЛЕННАЯ И НЕФТЕГАЗО-ПРОМЫСЛОВАЯ ГЕОЛОГИЯ, ГЕОФИЗИКА, МАРКШЕЙДЕРСКОЕ ДЕЛО И1. ГЕОМЕТРИЯ НЕДР»

106. ДИССЕРТАЦИЯ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК

Информация о работе

Вагин, Владимир Александрович
кандидата технических наук
Ухта, 2005
ВАК 25.00.16

Диссертация

Прогнозирование воздействия геоэкологических факторов на устойчивость магистральных газопроводов - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы