В книге дана развернутая характеристика трубопроводного транспорта в России, рассмотрены теоретические и прикладные проблемы конструктивной надежности сооружений, основные законы проектирования, а также пути гармонизации российских норм со стандартами стран Европы, США и Канады. Особый акцент сделан на современных интеллектуальных технологиях, открытиях, технических решениях, обеспечивающих высокий уровень безопасности трубопроводного транспорта как важной составляющей национальной безопасности. Книга рассчитана на широкий круг специалистов в области проектирования, строительства и эксплуатации магистральных, распределительных и промысловых трубопроводов, предназначенных для транспортировки жидких и газообразных углеводородов. СОДЕРЖАНИЕ Введение 3 Глава I. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАЩИТЫ ОТ АВАРИЙ И КАТАСТРОФ 12 1.1. Угрозы аварий и катастроф в техногенной сфере 12 1.2. Основные типы природно-техногенных аварий и катастроф 15 1.3. Механизмы повышения безопасности функционирования систем (СТС) 20 1.4. Организационно-технические принципы обеспечения и повышения безопасности 26 1.5. Безопасность, защита от аварий и катастроф трубопроводных систем 28 Глава П. ТЕХНИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА ПРИРОДНОГО ГАЗА, НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ 45 2.1. Газотранспортная трубопроводная система 48 2.2. Надежность оборудования цехов компрессорных станций 66 2.3. Надежность и безопасность ГРС 71 2.4. Реконструкция и проекты новых систем газопроводов 72 2.5. Нефтетранспортная трубопроводная система 89 2.6. Система магистральных нефтепродуктопроводов 121 2.7.Трубопроводныесистемынанефтяныхигазоконденсатныхпромыслах ... ……127 2.7.1. Состав промысловых трубопроводов 133 2.7.2. Классификация и категории трубопроводов 134 2.7.3. Причины возникновения аварий на промысловых трубопроводах . 136 2.7.4. Коррозия нефтепромысловых трубопроводов и оборудования 138 2.7.5. Опасные и вредные производственные факторы, характерные для промысловых систем сбора 140 2.7.6. Характеристика возможных отходов и выбросов в системе сбора и подготовки продукции скважин 141 2.7.7. Концепция системы обеспечения безопасной эксплуатации, продления срока службы и повышения надежности промысловых трубопроводов 142 2.7.8. Пути повышения надежности и безопасности работы промысловых трубопроводных систем 143 2.7.9. Особенности эксплуатации промысловых трубопроводов 146 2.7.10. Расследование и ликвидация отказов и повреждений трубо проводов 149 2.7.11. Пожаробезопасность 150 2.7.12. Технологические регламенты, паспортизация 151 2.7.13. Трубопроводы газоконденсатних промыслов 152 2.7.14. Безопасность трубопроводных систем нефтяных и газовых промыслов 157 Глава III. ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА 181 3.1. Основные аспекты и показатели безопасности 181 3.2. Концепции безопасности трубопроводного транспорта в России и за рубежом 184 3.3. Безопасность единой системы газопроводов России 198 3.4. Методология анализа риска в трубопроводном транспорте, расчет показателей риска при эксплуатации объекта 204 3.5. Некоторые приложения теории риска к практическим задачам проектирования и эксплуатации трубопроводов 212 3.6. Прогноз влияния технологических и природно-климатических факторов на распределение интенсивности аварий 220 3.7. Методика расчета показателей риска при эксплуатации объектов газотранспортных предприятий 226 3.8. Модели и методы расчета последствий аварий на газопроводах, КС, ГРС 244 Глава IV. КОНСТРУКТИВНАЯ НАДЕЖНОСТЬ ТРУБОПРОВОДОВ 279 4.1. Понятия и показатели надежности 279 4.2. Нагрузки и воздействия 288 4.3. Расчетные схемы и модели механического деформирования 306 4.4. Методы прогнозирования показателей конструктивной надежности трубопроводов 334 4.5. Методы и средства обеспечения требуемой надежности 360 4.6. Методы расчета надежности трубопроводных систем 374 ГЛАВА V. НОРМАТИВНАЯ БАЗА БЕЗОПАСНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ.... 383 5.1. Основные положения, регламентируемые нормами проектирования трубопроводов 386 5.2. Нагрузки и воздействия 388 5.3. Классы безопасности и категории трубопроводов 391 5.4. Минимальные безопасные расстояния 393 5.4.1. Расстояния от трубопроводов до населенных пунктов, зданий и сооружений 393 5.4.2. Минимальные расстояния при параллельной прокладке между трубопроводами и другими коммуникациями 395 5.5. Способы прокладки трубопроводов и требования к их расчету на прочность и устойчивость 395 5.6. Учет физико-механических свойств материала труб 400 5.7. Сопоставление требований к прочности трубопроводов в нормах России, США и Европейских стран 405 5.7.1. Расчеты по методу допускаемых напряжений и по методу предельных состояний 405 5.7.2. Применяемые теории прочности при расчете на действие внутреннего давления 407 5.7.3. Методики определения толщины стенки трубопровода 412 5.7.4. Коэффициенты запаса прочности, допускаемые напряжения и толщины стенок труб 417 5.7.5. Проверка прочности трубопровода при учете сложного напряжженного состояния 424 5.7.6. Учет переменных напряжений 428 5.7.7. Компенсация температурных расширений 432 5.8. Конструктивные требования при проектировании трубопроводов 433 5.9. Морские глубоководные трубопроводы: особенности расчета на прочность и устойчивость 437 5.9.1. Определение толщины стенки при действии внутреннего давления 437 5.9.2. Определение толщины стенки при расчете на действие наружного давления из условия местного смятия 441 5.9.3. Лавинное смятие глубоководных трубопроводов 447 5.10. Пути и способы гармонизации норм и стандартов 449 5.11. Критерии сейсмостойкости трубопроводов 463 5.12. Вопросы, требующие отражения в нормах проектирования 467 5.13. Аэрокосмические и геоинформационные технологии технологии для изыскания трасс и проектирования трубопроводов 468 5.14. Выводы 477 Глава VI. ФОРМИРОВАНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ 483 6.1. Совершенствование технологии строительства линейной части 483 6.2. Совершенствование строительства насосных и компрессорных станций 518 6.3. Безопасность подводных переходов 526 6.4. Прокладка трубопроводов в тоннелях (микротоннелях) 553 6.5. Сварка магистральных трубопроводов 567 6.5.1. Совершенствование сварочных технологий 567 6.5.2. Контроль качества сварных соединений 585 6.6. Испытание трубопроводов 600 ГЛАВА VII. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОБЩЕЙ УСТОЙЧИВОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ ПОЛОЖЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ 625 7.1. Общие положения 625 7.2. Балластировка и закрепление трубопроводов 629 7.3. Методика расчета основных параметров устойчивости балластируемых и закрепляемых трубопроводов 635 7.4. Результаты экспериментальных исследований по продольной устойчивости трубопроводов 640 7.5. Обеспечение продольной устойчивости газопроводов на постоянно- мерзлых грунтах 666 Глава VIII. ЗАЩИТА ТРУБОПРОВОДОВ ОТ КООРОЗИИ 679 8.1. Общая оценка коррозии трубопроводов 679 8.2. Совершенствование защиты от коррозии 685 8.3. Анализ аварийности газопроводов по причине коррозии под напряжением (КРН) 700 8.4. Трубопроводы с внутренним гладкостным покрытием 740 Глава IX. ТРУБЫ ДЛЯ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ 749 9.1. История совершенствования трубных сталей и труб 749 9.2. Хрупкое разрушение 753 9.3. Вязкое разрушение 757 9.4. Новые конструкции труб для газопроводов 759 9.5. Экспериментальные натурные исследования труб 766 9.6. Изменение условий работы магистральных трубопроводов 772 9.7. Трубная промышленность России для нефтегазового комплекса 775 9.8. Современные требования к трубам диаметром 530-1420 мм нефтегазового сортамента 779 9.9. Тенденции разрешения трубного производства в России и зарубежных странах 801 9.10. Спиральношовные трубы нового поколения 804 Глава X. НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДИАГНОСТИКИ ТРУБОПРОВОДОВ И СТАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ 809 10.1. Общие принципы диагностики трубопроводов 809 10.2. Комплексная диагностика трубопроводов 812 10.3. Акустико-эмиссионная диагностика 813 10.4. Электрометрическое обследование трубопроводов 815 10.5. Дефектоскопия 819 10.6. Внутритрубная диагностика состояния магистральных трубопроводов 820 10.7. Периодичность внутритрубной диагностики 829 10.8. Элементы внутритрубной диагностики технического состояния трубопроводных систем 833 10.9. Обработка диагностической информации 851 10.10. Оценка несущей способности линейной части магистральных трубопроводов по результатам внутритрубной диагностики по методике, принятой в АК "Транснефть" 859 10.11. Мониторинг технического состояния линейной части магистральных трубопроводов 878 10.12. Техническая диагностика вертикальных стальных резервуаров 890 Глава XI. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА ТРУБОПРОВОДОВ 905 11.1. Дефекты стальных труб и сварных соединений 911 11.2. Влияние поверхностных повреждений на прочность и безопасность магистральных трубопроводов 913 11.3. Способы ремонта дефектов трубопроводов 931 11.4. Выбор эффективной технологии выборочного ремонта магистральных трубопроводов 943 11.5. Производство работ по ремонту трубопроводов 947 Глава XII. ПОДЗЕМНЫЕ ХРАНИЛИЩА ГАЗОНЕФТЕПРОДУКТОВ - НЕОБХОДИМЫЙ ЭЛЕМЕНТ НАДЕЖНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ 951 12.1. Классификация подземных хранилищ 952 12.2. Роль подземных хранилищ в обеспечении безопасности функционирования ТЭК 953 12.3. Подземные хранилища в каменной соли 956 12.4. Подземные хранилища газонефтепродуктов шахтного типа 978 12.5. Подземные хранилища природного газа в пористых и прони- цаемых породах 987 ГЛАВА XIII. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ 993 13.1. Техногенное воздействие на окружающую среду при строительстве и эксплуатации трубопроводов 993 13.2. Опыт эксплуатации "холодных" газопроводов 1013 13.3. Зональная классификация техногенного воздействия при строительстве трубопроводов 1017 БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА………….1097 13.4. Защита окружающей среды на нефтяных магистралях 1026 13.5. Нормативы экологической безопасности трубопроводов 1029 13.6. Экологические проблемы на трубопроводах нефтяных промыслов 1031 13.7. Обеспечение экологической безопасности трубопроводов при строительстве 1035 13.8. Экологический контроль и мониторинг, как инструмент управления экологической безопасностью трубопроводов 1043 Глава XIV. ПРОБЛЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ ИНВЕСТИЦИОННО-СТРОИТЕЛЬНЫМИ ПРОЕКТАМИ 1059 Послесловие 1071 Приложения 1079