Монографія містить теоретичне узагальнення та вирішення наукових завдань зі зменшення впливу відмов магістральних нафтогазопроводів на довкілля шляхом удосконалення технологічного проектування. В ній розглянуті аспекти з прогнозування технічного та екологічного ризику в процесі експлуатації нафтопроводів з пересіченим профілем траси, а також напрямки зменшення впливу компресорних станцій магістральних газопроводів на навколишнє середовище шляхом розроблення енергозберігального та екологічно безпечного обладнання і систем. Подано сучасні технології й установки для підвищення енергоекологічної ефективності газопроводів. Розглянуто вплив джерел шуму компресорних станцій газопроводів на шумове забруднення навколишнього середовища. Проведено аналіз стану вибухопожежобезпеки компресорних станцій і розглянуто основні напрямки його підвищення. Наводяться науково-технічні рішення зі створення об'єктів транспортування і зберігання зріджених вуглеводневих газів, підземних сховищ у кам'яній солі. Книга побудована на основі результатів наукових досліджень й оригінальних науково-технічних розробок авторів та узагальнення багаторічного досвіду проектування нафтогазових об'єктів колективом ВАТ "Укргазпроект". Призначена для інженерних працівників системи транспортування нафти, газу та нафтопродуктів, студентів вищих навчальних закладів нафтогазового профілю, буде корисною для аспірантів та пошукувачів наукових ступенів відповідного профілю. ЗМІСТ ВСТУП 3 РОЗДІЛ 1. СУЧАСНИЙ СТАН ДОСЛІДЖЕНЬ НАДІЙНОСТІ НАФТОГАЗОПРОВОДІВ ТА АНАЛІЗ ПРИЧИН І УМОВ ЇХНІХ ВІДМОВ 13 1.1. Узагальнювальний аналіз стану надійності нафтобазо- проводів країни 13 1.2. Аналіз причин та умов відмов магістральних нафтобазо- проводів 14 1.3. Аналіз статистичної інформації про частоту відмов нафтогазопроводів 24 1.4. Оцінка статичної та циклічної довговічності магістральних трубопроводів на стадії проектування 26 РОЗДІЛ 2. ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ВИТІКАННЯ НАФТИ В РАЗІ ВИНИКНЕННЯ АВАРІЙНОЇ СИТУАЦІЇ 33 2.1. Коротка характеристика трубопровід юго транспортування нафти і нафтопродуктів 33 2.2. Аналіз спроможності витікання нафти з аварійного нафтопроводу 34 РОЗДІЛ 3. КОМП'ЮТЕРНА ТЕХНОЛОГІЯ МОДЕЛЮВАННЯ ВИТОКУ НАФТИ З ТРУБОПРОВОДУ 43 3.1. Просторове моделювання різних процесів 44 3.2. Комп'ютерне моделювання витоку нафти з трубопроводу та прогнозування зони забруднення 46 3.3. Оцінка об'єму витікання нафти при розливі з дефектного отвору та його впливу на людину 54 3.4. Прогнозна оцінка екологічного та технічного ризиків 58 РОЗДІЛ 4. ФАКТОРИ, ЯКІ ВПЛИВАЮТЬ НА ТЕХНІЧНИЙ РИЗИК У ПРОЦЕСІ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ТРУБОПРОВОДІВ 62 4.1. Вплив інформативності ознак на показник процесу 62 4.2. Побудова регресійних моделей для визначення перепаду тиску в трубопроводі 66 4.3. Перевірка адекватності математичної моделі 69 4.4. Визначення розподілу тисків уздовж трубопроводу 72 4.5. Визначення розподілу тиску при його стрибкоподібній зміні 73 РОЗДІЛ 5. МЕТОДИКА ВИЗНАЧЕННЯ РОЗПОДІЛУ ТИСКУ ДЛЯ ПРОГНОЗУВАННЯ ТЕХНІЧНОГО РИЗИКУ НА НЕІЗОТЕРМІЧНОМУ ТРУБОПРОВОДІ 80 5.1. Математичне моделювання процесу теплопередачі від нафти в навколишнє середовище 81 5.2. Математична модель течії нафти в трубопроводі 85 РОЗДІЛ 6. ПРОГНОЗУВАННЯ ВПЛИВУ МАГІСТРАЛЬНИХ НАФТОПРОДУКТОПРОВОДІВ НА ЗОНУ АЕРАЦІЇ 94 6.1. Прогнозування масштабів нафтового забруднення компонентів навколишнього середовища за допомогою математичного моделювання 94 6.2. Експериментальні дослідженню проникності ґрунтів зони аерації при аварійних викидах нафтопродуктів 100 6.3. Аналіз формування нафтового забруднення в зоні аерації 104 6.4. Особливості формування нафтового забруднення зони аерації на фізичній моделі 107 РОЗДІЛ 7. ВПЛИВ ВІДМОВ МАГІСТРАЛЬНИХ ГАЗОПРОВОДІВ НА ДОВКІЛЛЯ 117 7.1. Основні небезпечні фактори, що виникають при відмові магістральних газопроводів 117 РОЗДІЛ 8. РОЗРОБКА МЕТОДИЧНИХ ОСНОВ ДОПУСТИМОГО РИЗИКУ ПРИ ПРОЕКТУВАННІ ТРУБОПРОВОДІВ ШИРОКОФРАКЦІЙНИХ ЛЕГКИХ ВУГЛЕВОДНІВ (ШФЛВ).. 134 8.1. Аналіз властивостей зріджених вуглеводнів при відмові продуктопроводів 134 8.2. Методичні основи проведення аналізу та визначення ризику небезпеки від лінійних джерел (продуктопроводів ШФЛВ) 136 РОЗДІЛ 9. КОНЦЕПЦІЯ УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЕКТУВАННЯ ТРУБОПРОВІДНОГО ТРАНСПОРТУ НАФТИ І ГАЗУ УКРАЇНИ 152 9.1. Загальне положення про концепцію 152 9.2. Основні вимоги до лінійної частини трубопроводів для забезпечення їхньої надійності 153 9.3. Визначення небезпечних ділянок трубопроводів за допомогою методу рангової класифікації 164 9.4. Визначення об'ємів витікань з трубопроводів 166 9.5. Врахування впливу природних факторів на надійність трубопровідного транспорту країни на стадії проектування 171 9.6. Фізичні основи методів знаходження "трат нафтопродуктів 173 9.7. Основні вимоги до контролю за витоком газу, нафти і нафтопродуктів при відмові магістральних трубопроводів 177 РОЗДІЛ 10. ДОСЛІДЖЕННЯ ЕКОЛОГІЧНОЇ НЕБЕЗПЕКИ У РАЙОНАХ РОЗТАШУВАННЯ КОМПРЕСОРНИХ СТАНЦІЙ МАГІСТРАЛЬНИХ ГАЗОПРОВОДІВ 186 10.1. Характеристика КС магістральних газопаропроводів як енергомістких та екологічно небезпечних об'єктів 186 10.2. Дослідження процесів формування ареалів забруднення атмосфери в районі компресорних станцій магістральних газопроводів 192 10.3. Методи розрахунку забруднення атмосфери від джерел КС 195 10.4. Кількісна оцінка екологічної небезпеки компресорних станцій магістральних газопроводів 199 РОЗДІЛ 11. СУЧАСНІ ТЕХНОЛОГІЇ І ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ЕНЕРГОЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ МАГІСТРАЛЬНИХ ГАЗОПРОВОДІВ 203 11.1. Напрямки підвищення ефективності КС газопроводів 203 11.2. Виробництво енергії на компресорних станціях магістральних газопроводів з використанням вторинних енергетичних ресурсів 206 11.3. Проблеми і шляхи підвищення екологічної безпеки компресорних станцій газопроводів 223 11.4. Сучасні напрямки і технології модернізації газотурбінних газоперекачувальних агрегатів 229 11.5. Утилізація надлишкового тиску природного газу в турбодетандерних установках 237 11.6. Використання вторинних ресурсів компресорних станцій газопроводів для виробництва вуглекислоти 245 РОЗДІЛ 12. СТАН І ПЕРСПЕКТИВИ СТЕЮРЕННЯ МАЛОТОКСИЧНИХ КАМЕР ЗГОРАННЯ ДЛЯ ГАЗОТУРБІННИХ УСТАНОВОК 262 12.1. Енергоекологічні характеристики газотурбінних ГПА 262 12.2. Створення малотоксичних пальників 265 12.3. Створення малотоксичних камер згорання 270 12.4. Можливості зниження токсичності камер згорання на основі використання трубчастої технології 272 РОЗДІЛ 13. ВІТЧИЗНЯНИЙ І ЗАРУБІЖНИЙ ДОСВІД СТВОРЕННЯ СИСТЕМ ОПАЛЕННЯ СПОРУД КС, РОЗРОБКИ ТЕПЛОУТИЛІЗАЦІЙНОГО ОБЛАДНАННЯ 280 РОЗДІЛ 14 РОЗРОБКА ЕФЕКТИВНИХ ЕНЕРГОЗБЕРЕЖНИХ ТА ЕКОЛОГІЧНО БЕЗПЕЧНИХ СИСТЕМ ПОВІТРЯНОГО ОПАЛЕННЯ БУДІВЕЛЬ КОМПРЕСОРНИХ ЦЕХІВ, ІНДИВІДУАЛЬНИХ УКРИТТІВ ГАЗОТУРБІННИХ І ЕЛЕКТРОПРИВІДНИХ ГАЗОПЕРЕКАЧУВАЛЬНИХ АГРЕГАТІВ 298 14.1 Системи повітряного теплопостачання цехів компресорних станцій та індивідуальних укриттів ГПА з електричним або газотурбінним приводом від одного джерела 299 14.2 Системи повітряного теплопостачання компресорних цехів, індивідуальних укриттів ГПА з рециркуляцією теплого повітря 301 14.3 Системи повітряного теплопостачання галерей нагнітачів компресорних цехів перепуском теплого повітря машинного залу ГПА з газотурбінним або електроприводом 303 14.4 Методичні основи розрахунку та проектування енергозбережних систем повітряного опалення компресорних цехів електропривідних та газотурбінних газоперекачувальних агрегатів 305 14.5 Протипожежовибухові засоби при повітряному опаленні приміщень компресорних станцій 310 РОЗДІЛ 15 РОЗРОБКА І ДОСЛІДЖЕННЯ ЕФЕКТИВНИХ ТЕПЛОУТИЛІЗАЦІЙНИХ УСТАНОВОК ДЛЯ ІМПОРТНИХ АГРЕГАТІВ 314 15.1 Дослідження ефективності теплоутилізаційних установок методом математичного моделювання 315 15.2 Визначення і аналіз оптимальних конструктивних та розрахункових енергетичних характеристик теплоутилізаційної установки для імпортних ГПА 322 15.3 Ефективність практичного використання нових розробок тепло-обмінників на компресорних станціях магістральних газопроводів 338 РОЗДІЛ 16 СТАН І ОСНОВНІ НАПРЯМКИ ПІДВИЩЕННЯ ВИБУХО-ПОЖЕЖОБЕЗПЕКИ ОБ'ЄКТІВ ГАЗОВОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ 342 16.1 Вибухопожежна безпека при експлуатації КС магістральних газопроводів 342 16.2 Пожежна небезпека на об'єктах газової промисловості 346 16.3 Протипожежні заходи і обладнання на КС магістральних газопроводів 350 16.4 Застосування вуглекислоти в установках пожежогасіння.. 355 РОЗДІЛ 17 БОРОТЬБА З ШУМОМ НА КС МАГІСТРАЛЬНИХ ГАЗОПРОВОДІВ 363 17.1 Джерела шуму ГПА з газотурбінним приводом 363 17.2 Джерела шуму газоперекачувальних агрегатів у блочно-контейнерному виконанні 367 17.3 Джерела шуму газоперекачувальних агрегатів з газомотокомпресорами (ГМК) і з електроприводом (ЕГПА) 372 17.4 Вплив джерел шуму компресорних станцій на шумовий режим 373 17.5 Дослідження і розробка заходів та обладнання для зниження рівня шуму на компресорних станціях 377 17.6 Шумоглушники-утилізатори 381 РОЗДІЛ 18 СУЧАСНІ НАУКОВО-ТЕХНІЧНІ РІШЕННЯ ГАРАНТУВАННЯ НАДІЙНОСТІ І БЕЗПЕКИ ОБ'ЄКТІВ ТРАНСПОРТУ ТА ЗБЕРІГАННЯ ЗРІДЖЕНИХ ВУГЛЕВОДНЕВИХ ГАЗІВ, ЩО ПРОЕКТУЮТЬСЯ 393 18.1 Виробництво, зберігання і перевезення зріджених вуглеводневих газів 593 18.2 Джерела одержання зріджених вуглеводневих газів (ЗВГ). 397 18.3 Характеристика ЗВГ 398 18.4 Перевезення ЗВГ у залізничних цистернах 401 18.5 Зберігання ЗВГ на морських перевалювальних терміналах 406 18.6 Перевезення ЗВГ морем 414 18.7 Досвід проектування баз і терміналів 423 18.8 Протипожежна безпека 437 18.9 Захист навколишнього середовища 456 РОЗДІЛ 19 СТВОРЕННЯ І ВИКОРИСТАННЯ ПІДЗЕМНИХ СПОРУД У КАМ'ЯНІЙ СОЛІ ДЛЯ ЗБЕРІГАННЯ НАФТОПРОДУКТІВ ТА ГАЗУ 471 19.1 Короткий опис світового досвіду використання штучних каверн у кам'яній солі 471 19.2 Коротка характеристика підземних сховищ у кам'яній солі на території України 472 19.3 Призначення підземних сховищ 474 19.4 Сховища вуглеводнів 477 19.5 Енергетичні акумулятори 483 19.6 Могильники високотоксичних і радіоактивних відходів 484 19.7 Технологічні апарати 486 19.8 Технологія спорудження каверн 487 19.9 Методика розрахунку необхідних об'ємів каверн і об'ємів видачі-нагнітання 517 19.10. Технологія експлуатації підземних сховищ рідких вуглеводнів і газів 519 19.11 Соленосні басейни і площі України 523 19.12 Коротка характеристика ділянок, де можливе будівництво підземних сховищ 532 19.13 Заходи скорочення витрат на будівництво підземних споруду кам'яній солі 537 19.14 Техніко-економічні й екологічні характеристики підземних об'єктів 541