ВКР (Организация и технология аварийно-восстановительного ремонта участка распределительного газопровода до ГРП), страница 2

Дальневосточная столица расположена на правом берегу Амура. Высота обрывов составляет 3-5 метров, а на некоторых участках 30-60 метров. Левый берег – низменный и сильнозабо­лоченный. Его высота над уровнем моря составляет 30-40 метров.  И левый и правый берега большей частью пологие, местами обрывистые, с высотой обрывов от 2 до 3 метров.

На севере города, рельеф холмисто-увалистый с небольшим подъемом к севе­ру. Наиболее высокая местность в городе - Львовские высоты, где рас­положен Северный микрорайон, здесь преобладающие высоты колеблются в пределах 90-110 м, достигая иногда 140-150 м.  Близь поселка Кирова равнинный рельеф (3-4 террасы), расположен до 45-80 м над уровнем моря. Северные окрестности города - это Воронежские высоты с абсолютными отметками 150-200м, с крутыми склонами на западе (берега р. Амур) и более пологими, переходящими в заболоченную равнину к востоку.

У города Хабаровска сложное геологическое строение. Нижний структурный ярус сложен скальными сильнодислоцированными породами верхнего палеозоя [Pz₂] и мезозоя [Мz], а верхний сложен рыхлыми полускаль­ными осадочными кайнозойскими отложениями. 

На всей территории г.  Хабаровска и в ближайших его окрестностях геологические процессы имеют большое распространение, характеризуются значительным разнообразием и активностью, оказывают существенное влияние на инже­нерно-геологические условия строительства.

По проявлению опасных геологических процессов территория города Хабаровска подразделяется на два крупных района:

Район 1 – равнина - террасированная аллювиальная   долина реки «Амур», сложенная комплексом озерно-речных отложений, подвержен речной и ов­ражной эрозии, образованию оползней, подтоплению, заболачиванию.

Район 2 – холмисто-увалистая поверхность, скульптурный мелкосопочник, сложенные комплексом осадочных пород палеозойского и мезозойского возраста и делювиально-пролювиальных, элювиальных отложений, склонны воздействию речной и овражной эрозии, образованию оползней и процессам выветривания.

Подтопления города Хабаровска и сельскохозяйственной зоне происходит из-за повышения уровня подземных вод или образования техногенных водоносных горизонтов.

Природными факторами подтопления являются особеннос­ти района, а именно: климат, рельеф, геологическое строение, гидрогеологические условия.

Искусственными факторами - нарушения по­верхностного стока и устранение естественных дрен, проникновение атмосферных и поверхностных вод в почву вод из котлованов, траншей, полей орошения, утечки из коммуникаций.

Основные естественные условия формирования подтопления являются наличие глинистых грунтов со слабыми фильтрующими свойствами и низкая дренированность территории. Равнинные территории надпойменных амурских террас в Индустриальном районе являются потенциально подтопляемыми, в сельскохозяйственной зоне, а также   полого наклонные поверхности с неблагоприятными условиями для стока атмосферных осад­ков в Центральном, Кировском и Краснофлотском районах.

Следствием подтопления является образование воды в котлованах и подвалах, отсыревание фундаментов и стен, выщелачивание бетона, кор­розия арматуры, усиление коррозии трубопроводов, нарушение техноло­гического режима, морозное пучение, приводящее к дефор­мациям фундаментов и стен зданий и сооружений изменению фундаментов вследствие изменения физико-механических свойств горных пород из-за увлажнения. Выход из строя технологического оборудования нахо­дящегося в подвальных частях. [3]

1.4 Состав и свойство газа

Населению города Хабаровска подается природный одорированный газ. Поставляемый с Сахалинского месторождения соответствующего ГОСТ 5542-87 "Газы горючие природные для промышленного и коммунального назначения. Технические условия".

Одоризация газа предусматривается на ГРС-3. В качестве одоранта используют этилмеркаптан (С₂H₂SH) в количестве 16 г на 1000 м³. Этилмеркаптан – это вещество 3 класса опасности. Интенсивность запаха обеспечивается в конечных точках газораспределительной сети в пределах 3-4 баллов. Газ, выходит из ГРС-3 с температурой не ниже 0 ^оС. Свойства отдельных составляющих природного газа (рассмотрим подробный состав природного газа):

Метан (CH₄) – это простейший углеводород, бесцветный и без запаха газ. Малорастворим в воде, легче воздуха. Метан нетоксичен и неопасен для здоровья человека. Однако имеются данные, что метан относится к токсическим веществам, действующим на центральную нервную систему. Взрывоопасен при концентрации в воздухе от 4,4 % до 17 %. Наиболее взрывоопасная концентрация 9,5%.

Этан (C₂H₆) – это органическое соединение, второй член гомологического ряда алканов. Бесцветный, без запаха и вкуса газ, чуть тяжелее воздуха. Также горюч, по сравнению с метаном и пропаном более пожаро- и взрывоопасен, но не используется как топливо. Обладает наркотическим действием, которое ослабляется ничтожной растворимостью в воде и крови.

Пропан (C₃H₈) – органическое вещество класса алканов. Бесцветный, без запаха и ядовитый газ. У него имеется полезное свойство: пропан сжижается при небольшом давлении, что позволяет легко отделять его от примесей и транспортировать. Как представитель углеводородных газов пожаро- и взрывоопасен. Малотоксичен, но оказывает вредное воздействие на центральную нервную систему (обладает слабыми наркотическими свойствами).

Бутан (C₄H₁₀) – органическое соединение, углеводород класса алканов. По свойствам близок к пропану, но имеет более высокую плотность. Вдвое тяжелее воздуха. Как представитель углеводородных газов пожаро- и взрывоопасен, малотоксичен, имеет специфический характерный запах, обладает наркотическими свойствами. Вредно воздействует на нервную систему. Вдыхание бутана вызывает галлюцинации, удушье и сердечную аритмию.

Углекислый газ (CO₂) – бесцветный и без запаха газ. Тяжелее воздуха, но с кислым вкусом. В отличие от других компонентов природного газа (за исключением гелия), углекислый газ не горит. Один из самых малотоксичных газов.

Гелий – второй элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. Инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха. Очень лёгкий второй из самых лёгких газов, после водорода. Крайне инертен, при нормальных условиях не реагирует ни с одним из веществ. Не горит. Не токсичен, но при повышенном давлении может вызывать наркоз, как и другие инертные газы.

Сероводород (H₂S) – бесцветный газ со сладковатым металлическим привкусом, имеющий запах «протухших куриных яиц». Очень токсичен. Вдыхание воздуха с небольшим содержанием сероводорода вызывает головокружение, головную боль, тошноту, а со значительной концентрацией приводит к коме, судорогам, отёку лёгких и даже к летальному исходу. При вдыхании воздуха с большой концентрацией из-за паралича обонятельного нерва запах сероводорода почти сразу перестаёт ощущаться. Концентрационные пределы воспламенения в смеси с воздухом составляют 4,5 – 45 %

Характеристика природного газа приведена в таблице 1.2.

Таблица 1.2

Характеристика природного газа

1.5 Характеристика газопровода и источника газоснабжения

Источником газоснабжения служит первая на Востоке России межрегиональная газотранспортная система «Сахалин – Хабаровск – Владивосток». Она предназначена для доставки газа, добываемого на шельфе Сахалина, потребителям Хабаровского и Приморского краев.

Газ от Сахалинского месторождения транспортируется по магистральному газопроводу. При строительстве газопровода использовали стальные трубы российских производителей с гладкостным покрытием – на внутреннюю поверхность трубы нанесен специальный полимер, который снижает трение газа и, соответственно, обеспечивает меньшее падение давления и повышает экономическую эффективность транспортировки. Протяженность трассы более 1800 км. Основной диаметр труб 1220 мм. Рабочее давление 100 атмосфер (9,8 МПа).

Для доставки газа конечным потребителям недостаточно только магистральных газопроводов. Для того чтобы газ загорелся голубым пламенем на газовой плите, он должен из магистрального газопровода поступить в распределительный, а затем пройти по внутридомовым газопроводам.

ГРС и ГРП не только снижают, но и поддерживают требуемый уровень давления газа на выходе. Кроме того, на ГРС происходит очистка и осушка газа, проводится его одоризация (придание газу характерного запаха).

На нашем участке роль газораспределительной станции выступает ГРС-3 находящаяся в Хабаровский крае, п. Березовка. Газ в ГРС поступает из магистрального газопровода, который транспортирует газ от Сахалинского месторождения. Продольный профиль и технологическая схема распределительного газопровода приведены в приложение 1 и приложение 2.

От ГРС-3 газ подается северной части г. Хабаровска по стальному газопроводу высокого давления 2 категории различного диаметра. Часть газопровода было проложено в условиях плотной городской застройки при наличии большого количества подземных коммуникаций. Газопровод несколько раз пересекал железнодорожные пути, автотрассы. Часть переходов через автомобильные дороги была выполнена открытым способом, при этом каждый такой переход требовал индивидуального инженерного решения. На трассе газопровода сделано несколько отводов, которые предназначены для подачи газа ряду промышленных предприятий.

От распределительного газопровода на крановом узле №5 сделано ответвление к ГРП «Сокольники». Данный участок трассы и будет рассмотрен, так как на нем произошла авария.

Характеристика распределительного газопровода от ГРП-3 п. Березовка до ГРП «Сокольники»:

1) Производительность – 150000 м3/час;

2) Протяженность всего трубопровода 12341,5 м;

3) Протяженность трубопровода с диаметром 1020 мм составляет 2819,7 м;

4) Протяженность трубопровода с диаметром 720 мм составляет 7444,7 м;

5) Протяженность трубопровода с диаметром 426 мм составляет 13 м;

6) Протяженность трубопровода с диаметром 110 мм составляет 1939,4 м;

7) Протяженность трубопровода с диаметром 76 мм составляет 124,7 м;

8) Кранов шаровых в подземном исполнении – 3 шт;

9) Пересечений с водопроводом – 11 пересечений;

10) Пересечений с кабелем связи – 5 пересечений;

11) Пересечения с автомобильными дорогами (капитальные, облегченные, песчано-гравийные) – 23 пересечений;

12) Пересечений с канализацией – 1 пересечение;

13) Пересечений с теплосетью – 2 пересечения;

14) Пересечение с железнодорожными путями – 1 пересечение;

15) Станций катодной защиты – 11 шт;

16) Пересечений с естественными преградами – 6 пересечений.

1.6 Обстоятельства аварии

07.02.2017 8:00 в Краснофлотском районе города Хабаровска произошел прорыв трубы в подземном распределительном газопроводе. На участке от КУ №5 до ГРП «Сокольники» в аварийно-диспетчерскую службу поступила жалоба на резкий запах газа. По мнению специалистов, прорыв трубы произошел из-за механического разрушения газопровода. Образовалась трещина в длину 50 % от общего периметра и шириной 2 мм. На место аварии выехала аварийно-восстановительная бригада с целью устранения дефекта в кратчайшее время.

Повреждения газопроводов сопровождаются значительными утечками газа и проникновением его в подвалы зданий и другие подземные коммуникации, и сооружения. Особая опасность возникает при проникновении газа в подвальные помещения зданий. Повреждение газопровода может явиться причиной несчастного случая или аварии.

Работы по локализации и ликвидации – это такие работы, которые требуют незамедлительных действий по их выполнению. Работы по локализации и ликвидации аварий относятся к газоопасным работам, выполняемым без оформления наряда-допуска к производству газоопасных работ до устранения прямой угрозы людям и материальным ценностям.

Наиболее частые места утечки газа могут:

• стыковые соединения газопроводов; участки, пораженные коррозией (электрической, блуждающими токами, атмосферной);

• места со скрытым (своевременно незамеченным) заводским или монтажным браком в трубах, деталях (фасонных частях);

• своевременно не обнаруженные во время испытаний места недостаточно качественной работы монтажников строительных и эксплуатационных организаций;

• сальниковые уплотнения арматуры;

• участки, поврежденные строительно-монтажными организациями в процессе производства работ вблизи действующих газопроводов;

• арматура, защищенная неправильно установленными (бег плотной опоры) или недостаточно прочными коверами при наездах безрельсового транспорта;

• участки газопроводов и места установки арматуры, не обеспеченные надлежащими компенсационными устройствами;

• места соединений труб из разнородных материалов;

• места, поврежденные случайно, по недосмотру, при производстве профилактических или аварийно-поисковых работ;

• арматура сооружений, «утерянных» в процессе эксплуатации газопроводов и т. д.

Утечки вызываются в основном из-за:

• коррозией труб газопровода;

• неисправностями резьбовых и сварных соединений;

• поломкой запорной арматуры или ее не плотностью;

• некачественной сваркой газовых труб и отводов;

• не плотностью пробок и заглушек;

• установкой, вопреки техническим правилам, различных временных заглушек и соединений.

Наличие утечек газа определяется: по запаху газа; шуму выходящего газа; падению давления в газопроводах и у газовых приборов, что дополнительно устанавливается при контрольных опрессовках; с помощью газоанализаторов и газосигнализаторов; шурфовых и буровых осмотров на подземных газопроводах; методом нанесения мыльной эмульсии на стыковые фланцевые и резьбовые соединения. [5]