Марки ШФЛУ (широка фракція легких вуглеводнів)
Широка фракція легких вуглеводнів є сировиною, полупродуктом для подальших хімічних переділів. Всеукраїнським науково-дослідним інститутом вуглеводневої сировини (ВНІІУС) ще на початку 90-х років були розроблені технічні умови ТУ 38.101524-93 на ШФЛУ, призначеної для використання в якості сировини на газофракційні установках (ЦГФУ і ДФУ) з метою отримання вуглеводнів, наприклад етилену. Саме в цьому ТУ було введено нове припущення - про можливе збільшення в транспортується суміші етану. Бажання збільшити частку етану в транспортується суміші спокушало багатьох переробників довгі роки.
Число насосних станцій
Тиск, необхідне для транспортування ШФЛУ і збереження фракції в рідкому стані, створюється за допомогою насосних станцій. Згідно з вимогою п. 12.3а «батьківського» СНиП 2.05.06-85 *, мінімальний тиск в будь-якій точці трубопроводу з метою запобігання утворенню двофазного потоку (рідина - газ) має бути вище пружності парів продукту на 0,5 МПа. Якщо не брати до уваги діюче в минулому столітті і знову чинне обмеження на частку етану в суміші, а сконцентруватися на фізичних параметрах і аппаратурном забезпеченні, для створення такого перевищення тиску у нових ШФЛУ - марок С, Д, Е, необхідне скорочення міжстанційних відстаней. Це призводить до збільшення числа нанесених станцій і неминуче здорожує вартість проекту, про що було сказано вище. Нові вимоги до тиску і підвищення кількості переходів, що стали наслідком «додавання» великої кількості етану - не єдиний фактор, що впливає на безпеку і ціну проектного рішення.
Інтенсивне пароутворення призводить до зниження температури рідини і відповідно - падіння температури стінки труби. Амплітуда такого зниження температури істотно зростає при збільшенні в ШФЛУ метанова фракції до 10-30%, і температура стінки труби може знизитися до негативних значень. Це, в свою чергу, призводить до крихкого руйнування металу трубопроводу, яке в інженерній практиці найбільш небезпечно. Руйнування відбувається раптово, без помітної макропластіческой деформації, найбільш часто в зимовий період.
Так чи ідеальний СНиП 1985 року випуску? На жаль, не можна не відзначити, що деякі пункти існуючого СНиП 2.05.06-85 * носять декларативний характер. Так, в пункті 12.13 * вказано, що «кожен вузол лінійної запірної арматури повинен мати обв'язку трубопроводами діаметром 100-150 мм, що забезпечує можливість перепуску і перекачування ЗВГ з однієї ділянки в інший і підключення інвентарного пристрої утилізації». Однак це не вирішує питання оперативного звільнення аварійної ділянки від продукту. Відкачування киплячій рідини автономним насосом неможлива, так як тиск на аварійній ділянці завжди нижче, ніж на сусідньому. Таким чином, головне питання експлуатації продуктопроводів - контроль і управління виходом продукту при нештатних ситуаціях - не може бути вирішене при проектуванні трубопроводів по існуючим СНіПам, в тому числі «батьківським», 1985 року випуску.
Захист від гідроударів
У чинних вимогах на проектування трубопроводів зріджених вуглеводневих газів, представлених в СНиП 2.05.06.-85 *, відсутні які-небудь рекомендації і правила до проектних рішень, спрямованих на забезпечення безпеки трубопровідної системи при перехідних процесах. Однак важливо відзначити, що нормовані діаметри трубопроводів в старому СНиП не перевищують 400 мм, а ТЕО нині проектованих продуктопроводів де-факто вводять набагато більші діаметри, що також підвищує небезпеку експлуатації трубопроводу і має супроводжуватися ще більш жорстокими вимогами до систем життєзабезпечення «труби». Виникаючі при перехідних процесах хвилі тиску, поширюючись уздовж трубопроводу, можуть привести до перевантажень по тиску і розриву труби, якщо будуть застосовані нові мега-діаметри і закладені новими проектами, недостатньо міцні матеріали. Крім того, хвилі тиску, відбиті від попередньої насосної станції, можуть стати причиною неприпустимого зниження тиску, що порушує суцільність потоку, яке, в свою чергу, викличе посилення ударних хвиль, підвищення механічних вібрацій елементів системи.
Для гасіння гідравлічних ударних навантажень в даний час на вході в кожну НПС діючих нафтових трубопроводів діаметром понад 700 мм встановлені імпортні системи згладжування хвиль тиску «Аркрон-1000». Це пристрій значно складніше і більш дороге, ніж клапани скидання, які входять в них нині як складова частина. І ті й інші мають переваги і недоліки.
Оскільки трубопроводи часто проходять поблизу населених пунктів, промислових об'єктів і транспортних комунікацій, де велика концентрація людей, то при їх проектуванні особливо важливою стає обгрунтована оцінка мінімальних безпечних відстаней. Відстані від осі підземних трубопроводів, призначених для транспортування ЗВГ, до міст і населених пунктів, будівель і споруд інфраструктури повинні прийматися в залежності від діаметра трубопроводу, ступеня відповідальності об'єкта, рельєфу місцевості, виду і властивостей продуктів, що перекачуються, в тому числі температури кипіння.
Руйнування продуктопроводу діаметром 720 мм стало причиною трагедії 1989 під Уфою, що забрала близько 600 людських життів. Для продуктопроводів діаметром понад 400 мм і тим більше 530 мм - мінімально допустимі відстані до населених пунктів і об'єктів інфраструктури повинні бути значно більше. Таким чином, об'єкти і споруди, які задовольняють вимогам безпеки по нині прийнятим нормам, на ділі можуть стати причиною трагедії. До переліку об'єктів, які не відповідають описаним цією статтею вимогам безпеки, потрапляє, зокрема, проектований продуктопровід діаметром 720 мм «Південний Балик ДПС -" Тобольськ-Нафтохім "» компанії «Сибур».
Важливо відзначити, що в Україні національні стандарти на проектування продуктопроводів відсутні - допускається тільки розробка зводу правил, відповідальність за які лежить зовсім не на дослідних організаціях. І навіть Росстандарт не має права приймати ці правила. Прерогатива розробки подібних норм знаходиться у федерального органу виконавчої влади - Мінрегіонрозвитку РФ.
Очевидно, що наявність другого регламентує документа, створюваного на сумнівних підставах і яка від «основного закону» зрозумілими різночитаннями, частково виправдовує вже написані ТЕО проектів, за якими розпочато будівництво. Зрив запуску транспортного проекту призведе компанію до мільярдних збитків, зокрема, тому, що на кінці «труби» знаходиться гігантський переробний комплекс, який повинен бути пущений в певні терміни. Якщо «запрограмовані» відхилення від норм безпеки приведуть до очікуваних технологічним зривів, визначення винної сторони буде утруднено.