ЕНЕРГИЯ - Списание за оборудване, технологии и инженеринггодина VI, брой 5, 2014

Системи за безопасност на газопроводи

Системи за безопасност на газопроводи

Транспортирането на големи количества природен газ чрез газопроводи е безопасен начин за транспортиране на енергия и има минимално въздействие върху околната среда. Целостта на газопроводите е основна отговорност на операторите им. Главната цел на газовата промишленост е да конструира и поддържа газопроводите така, че да се минимизира възникването на потенциални аварии. Операторите на газопроводи трябва да се стремят да бъдат избегнати вредите за хората, имуществото и околната среда като същевременно трябва да осигуряват непрекъснатост на енергийните доставки. Ако не се следват политиките за превенция, могат да възникнат сериозни инциденти. Бъдещите подобрения относно целостта на газопроводите се улесняват много чрез осигуряване на подходяща система за управление на безопасността, включваща системи за управление целостта на газопроводите и системи за управление на аварийните ситуации. Инженерните изисквания са добре дефинирани от национални и международни стандарти, които са разработени през последните десетилетия. Тези стандарти покриват всички аспекти относно построяването, функционирането и извеждането от експлоатация на газопроводите и включват изисквания за безопасно управление на газопроводната система. Бъдещото проучване и развитие е ключов фактор за осигуряване на високи нива на безопасност за инфраструктурата на газовата промишленост.

Външните намеси на трети страни представляват една от най-честите причини за възникване на неизправности. Операторите на газопроводи осигуряват тяхната защита, конструирайки ги с достатъчна якост, за да издържат срещу аварийни повреди. Те осигуряват работите от трети страни в близост до газопровода да бъдат извършвани контролирано и в съответствие с изискванията. Комуникациите между отделните оператори и тези с властите и с различните организации са ключов аспект за обезпечаване на необходимата защита. Споделянето на добри практики е от голяма важност. Законодателството също играе важна роля, когато е необходимо газопроводните оператори да бъдат информирани своевременно за извършване на работи от трети страни. То следва да се фокусира върху подобряване на заинтересоваността към газопроводната инфраструктура и контролиране на компетентността на лицата, извършващи земекопни работи в близост до газопроводи с високо налягане.

Планът за управление на целостта (IMP) като част от Системата за управление на целостта на газопроводите е един от основните инструменти за гарантиране целостта на преносните и разпределителните системи. IMP представлява един всестранен и систематичен начин за осигуряване на ефективни дейности за детектиране и предпазване и се преразглежда регулярно за обезпечаване на постоянна безопасност на обществото. Системата трябва да бъде обновявана периодично и последователно, газовите потоци, линейните налягания и температурите трябва да бъдат наблюдавани 24 часа в денонощието, 365 дни в годината. Трябва да бъдат извършвани и въздушни, наземни и подводни инспекции за механично износване, стабилност и дейности на трети страни в близост до газопроводите. Инсталират се знаци с отлична видимост, проверява се системата за защита от корозия и се извършват инспекции на вътрешността на газопроводите, като се използват сложни електронни устройства. Предоставя се необходимата информация на обществеността и се провеждат учебни тренировки за реагиране при различни събития, например наводнение, чрез прилагане на аварийни планове, включително и мерки за извършване на спасителни и възстановителни работи. Собствениците на земи, строителите, извършващи земекопни работи, и обществеността се обучават непрекъснато по специални програми за безопасност.

Друг важен план е Планът за повишаване на безопасността, изпълнението на който води до модернизиране на операциите по преноса на природен газ, за да се достигнат нови, по-строги стандарти за безопасност на газопроводите. Предложените мерки включват тестване якостта на части от газопроводи, подмяна на газопроводни сегменти и извършване на проверки на вътрешността на газопроводите. Монтирането на автоматизирани кранове дава възможност за извършване на дистанционно автоматично управление като по този начин се намалява времето, необходимо за затваряне на крановете, тъй като техническите лица не отиват на място до крана. Освен това, се извършва и валидиране на максимално допустимото работно налягане за всички преносни газопроводи в системата, както и подобрение на системите за управление на активите. Модернизирането на газопроводната система води до осигуряване на по-голямо доверие на клиентите в операторите, които спазват най-високи стандарти за газопроводи, когато става въпрос за обществената безопасност.

Необходимо е да бъде разработен и План за безопасни действия. Той включва четири основни цели за предпазване на обществото и техническия персонал от опасни практики и събития, свързани със съоръженията на газопроводите. Първата цел е осигуряване безопасността на съществуващата система с използване на природен газ. Втората цел обединява обновяване и подмяна на системата, за да бъде тя по-безопасна. Следващите цели са поставяне на безопасността като първи приоритет и възпитаване на култура по безопасност у операторите на газопроводи. За да се постигнат тези цели, Планът се фокусира върху проактивно идентифициране и оценяване на рисковете, както и верифициране съответствието с правила, стандарти и мерки за тяхното намаляване. Предлагат се и действия за влизане в сила на плана, разработват се политики и процедури за оценка на културата по безопасност на операторите на газопроводите и се извършват обучения на операторите, за да се популяризират елементите на плана и да се подобрят политиките, практиките и процедурите.

Съществуват много стъпки за повишаване на безопасността. Една част от тях включва извършването на хидростатични тестове, чрез които се създава налягане в отделни части на газопровода като се използва вода. Създаденото налягане е по-голямо от това при нормална работа на газопровода като по този начин се валидира безопасното работно налягане в системата. Осъществяването на хидростатични тестове включва няколко етапа. Преди започване на тестовете операторът на газопровода изисква и получава всички необходими разрешителни за работа, координира дейностите с местните власти и информира клиентите и обществеността. Осигурява се временно захранване с природен газ за консуматорите от алтернативен източник. Секцията от газопровода, която ще бъде тествана, се изключва от захранването, извършва се вентилиране на останалия в нея природен газ и се почиства механично. След това се запечатва от двата края, напълва се с вода и така се създава определено налягане, което е по-голямо от нормалното работно налягане. Тестът се извършва за около 8 часа. След извършване на успешен тест, частта от тръбата се изпразва от водата, подсушава се и се включва отново в газопровода. Всяка секция от газопровода, която не отговаря на приетите стандарти, трябва да бъде ремонтирана или подменена с нова. След ремонт или подмяна задължително се извършва втори хидростатичен тест, резултатите от който определят дали да се използва съответната секция или не.

За да се осигури ефективна и безопасна работа на газопроводната мрежа, газовите компании извършват рутинни инспекции на газопроводите за корозия и дефекти. Това се осъществява като се използват усъвършенствани автоматизирани устройства, познати като „интелигентни прасета” (“smart pigs”). Тези устройства се движат във вътрешността на газопроводните тръби и оценяват тяхното състояние. „Интелигентните прасета” извършват тестове за определяне дебелината на тръбите и тяхната закръгленост, проверяват за следи от корозия, детектират малки пропуски и всички други дефекти във вътрешността на газопроводите, които могат или да възпрепятстват газовия поток или да създадат потенциален риск за безопасната експлоатация.

В допълнение на инспекциите чрез smart pigs съществуват голям брой предпазни мерки и процедури за минимизиране на рисковете от аварии и инциденти. В действителност, транспортирането на природен газ е един от най-безопасните начини за транспортиране на енергия, преди всичко поради факта, че инфраструктурата е фиксирана и се намира под земята. Ще разгледаме още няколко предпазни мерки, свързани с безопасността на газопроводите. Една от тях е използването на самолети за извършване на наблюдения като по този начин се осигурява неизвършването на неразрешени строителни и земекопни работи в опасна близост до газопроводите.

Друга мярка е своевременното откриване на течове от газопроводите. Икономическата ефективност и безопасността могат да бъдат застрашени, ако не се използват надеждни технологии за бързото им откриване. Един съвременен начин за детектиране на течове от газопроводи е чрез процес на сливане на сензорната информация, при който се обединяват индивидуалните и уникални ползи от компонентите за налягане, температура, деформация и акустика от бързо увеличаващ се теч. Системата работи в реално време и не изисква калибриране от външни сензори. Електронният модул детектира течовете много бързо след тяхното възникване и може да открива и пропуски с много малък дебит.

За да се определи наличието на теч и неговото местоположение се получават данни за нивото на шума при пробива на тръбата, за температурната промяна при наличие на природен газ в почвата, за нивото на шума от турбулентния поток през отвора на теча, за отрицателния импулс на налягането и за деформацията на почвата. Друг съвременен начин за откриване на течове е използването на хеликоптери с лазерни детектиращи системи. Това е част от усилията да се внедри най-добрата технология и да се направи детектирането на течове от природен газ ефективно и изключително безопасно за клиентите. Монтирани са и видеокамери, чрез които се установяват състоянието и условията на районите, в които са построени газопроводите.Височината на летене на хеликоптерите е сравнително ниска, от 60 до 90m.

Този начин на детектиране е ефикасен в пресечени местности и е добре контролиран като е подходящ за отдалечени райони. Друга предпазна мярка, свързана с безопасността на газопроводите е поставянето на специални знаци на земната повърхност над газопроводите, които обозначават наличието на подземни газопроводи, и намаляват вероятността за външни намеси. Следващата мярка е периодично взимане на проби от природен газ. Чрез тях се осигурява качеството на продукта, а резултатите от изследванията на пробите могат да покажат наличие на корозия във вътрешността на газопровода или проникване на замърсители. Извършването на превантивно техническо обслужване на газопроводите е от особена важност за тяхната безопасност, вкл. тестването на газовите кранове и премахването на препятствия, пречещи за извършването на периодични инспекции. Газовите компании трябва да разполагат и с обучени екипи за провеждане на спасителни и възстановителни дейности при потенциално възникване на аварии и инциденти съгласно предварително разработени и одобрени Аварийни планове.

В България са създадени и функционират няколко държавни агенции и дирекции към тях, чиято дейност е свързана и с преносните и разпределителни газопроводи и газовите съоръженията и инсталации. Това са Главна дирекция "Инспекция за държавен технически надзор" (ГДИДТН) при Държавната агенция за метрологичен и технически надзор (ДАМТН), Главна дирекция "Пожарна безопасност и защита на населението" при Министерството на вътрешните работи, Регионалните дирекции към Изпълнителна агенция „Главна инспекция по труда”, Регионалните инспекции по околната среда и водите и др.

Те следят, съобразно тяхната компетентност, за спазването на изискванията за монтажа и безопасната експлоатация на газопроводите, за осъществяване на технически надзор, за реда за инспектиране на компаниите за поддържане, ремонтиране и преустройване на газопроводите, както и за извършване на периодични и извънредни проверки, разследвания на аварии и инциденти, предприемане на действия в отговор на конкретни сигнали и др.

Съвременните газопроводи трябва да бъдат наблюдавани постоянно и да бъдат надеждно експлоатирани, за да се осигурят максимална операционна ефективност, безопасно транспортиране, минимални престои и да се поддържат стандарти по качество, безопасност и опазване на околната среда. От особено значение за надеждността на една инфраструктура на природен газ са SCADA системите за мониторинг, информация за управление, телекомуникации и увеличаващи се приложения за системи за безопасно изключване на ключови места.

Безопасността на обществото е с най-голям приоритет за газовата промишленост и осигурява движението на бизнеса напред, тъй като енергията, доставяна от газопроводите, е от изключителна важност за осигуряване на съвременния начин на живот. За да се развие инфраструктурата на природен газ се използват инженерни стандарти, които обезпечават основата за доказани технически практики за газовата промишленост, и са включени в законодателството за безопасност на газопроводите.