 Изменение уровня «технологических» микросейсм с удалением от компрессорной станции  Выделение участков аномальных вибраций газопровода по данным микросейсмической съемки |
Магистральные газопроводные системы представляют собой сложные технические объекты, осуществляющие транспортировку продукта под высокими эксплуатационными давлениями (до 7,5 МПа). В связи с этим газопроводы обладают повышенным риском возникновения различного рода аварийных ситуаций. Ряд аварий, сопровождавшихся взрывами и возгоранием газа, приводил к тяжелым последствиям, включая человеческие жертвы и значительный экономический ущерб. Проблема повышения технической безопасности и надежности эксплуатации газопроводных систем уже полтора десятка лет является одной из главных в газовой отрасли. Однако, несмотря на реализацию целого ряда научно-технических отраслевых программ, уровень аварийности на магистральных газопроводах не снижается. Одной из главных причин этого является постоянно увеличивающиеся сроки их эксплуатации и, соответственно, старение всего комплекса оборудования. С увеличением сроков эксплуатации магистральных газопроводов стресс-коррозия или коррозионное растрескивание под напряжением (КРН) металла труб стала одной из главных проблем в газовой отрасли. Интенсивная динамика развития процессов КРН проявляется как в пределах отдельных регионов, так и в целом для России. Так, на магистральных газопроводах ОАО «Газпром» за период с 1991 по 1995 гг. по причине этого явления произошло 26 аварий, а за период с 1996 по 2000 гг. – уже 54, что составило около 40% от общего количества аварий. Стресс-коррозия относится к числу основных причин отказов магистральных газопроводов США, Канады и других стран. Одним из факторов, провоцирующих развитие КРН, являются вибрационные нагрузки на трубопровод. Анализ теоретических и экспериментальных данных свидетельствует, что возбуждение в рыхлых водонасыщенных грунтах даже относительно слабых вибраций обусловливает усиление интенсивности широкого спектра различных механохимических реакций, которые могут приводить и к ускоренному протеканию процессов стресс-коррозии труб. С 2003 г. Горным институтом УрО РАН ведутся работы по изучению микросейсмических колебаний над трассами магистральных газопроводов. |
Установлено, что газопроводы с узлами газоперекачивающих агрегатов образуют уникальные многопараметрические системы, в которых возникновение вибрационных колебаний возможно в самых различных частотных диапазонах – от долей до сотен герц. Центральным узлом этих систем являются компрессорные станции (КС), оборудованные высокооборотистыми газоперекачивающими агрегатами, представляющими собой мощные генераторы вибраций для всего трубопроводного комплекса.
 Сопоставление микросейсмических аномалий с результатами дефектоскопии |
Измерения микросейсмических шумов, проведенные в пределах трасс магистральных газопроводов, показали высокую информативность нового метода исследований. В результате была разработана принципиально новая технология обследования трасс магистральных газопроводов с использованием высокочувствительных многоканальных мобильных сейсмологических комплексов. Также была разработана методика пространственно-временной цифровой обработки многоканальных данных микросейсмической съемки (МСС), которая позволила выделить на трассах газопроводов локальные участки с аномально высокими уровнями вибраций. Эффективность разработанной методики была подтверждена при проведении работ по детальной микросейсмической съемке над трассой газопровода «Ямбург – Елец-1». Исследования выполнялись в период с марта по май 2004 г. во время эксплуатации газопровода в штатном режиме. На обследованном участке протяженностью 4,7 км было выделено 4 участка, характеризовавшихся наличием аномалий микросейсмического колебаний. В пределах этих участков по результатам детализационных работ было выделено по 2-3 локальных зоны с линейными размерами от 5 до 40 м. Суммарная протяженность выявленных аномалий составила около 200 м. |