Д.В. Зазирный
Российская Федерация занимает второе место в мире по протяженности магистральных трубопроводов. Общая их длина превышает 240 тыс. км, а вместе с промысловыми -тыс. км. Трубопроводный транспорт по праву считается наиболее безопасным и экономичным. Между тем, нефте- или газопровод, часто пролегающий в малонаселенных районах страны, уязвим с точки зрения самых разных воздействий: от обустройства кустарных врезок вплоть до террористических актов. В то же время, российские продуктопроводы сами все чаще становятся источником серьезной опасности. По данным Института стратегического развития ТЭК, срок эксплуатации только 7 % магистральных нефтепроводов страны не превышает 10 лет; 25 % нефтепроводов эксплуатируется 10-20 лет, 34% - уже 20-30 лет и еще 34 % - более 30 лет. Таким образом, более 2/3 российских магистральных нефтепроводов работают более 20 лет, т.е. достигли критического возраста».
По данным МЧС, в России из-за аварий происходит не менее 20 тыс. разливов нефти в год. Как отмечалось на конференции «Международный опыт борьбы с разливом нефти и ликвидация аварий в связи с разрывом трубопроводов, по которым транспортируются нефть и нефтепродукты», ежегодно из-за физического износа и коррозии из трубопроводов по всему миру вытекает от 10 млн. до 15 млн. т нефти - примерно столько добывает в год не самая мелкая нефтяная компания.
Российская компания «Петролайт» разработала систему непрерывного мониторинга протяженных объектов (СМПО), которая гарантирует практически мгновенное обнаружение места утечки флюида из трубопровода или участка, на котором предпринимается попытка сделать врезку, причем еще на стадии земляных работ. В основе конструкции СМПО лежит использование принципа рефлектометрии оптоволоконного кабеля, который играет роль распределенного датчика виброакустических возмущений окружающей среды.
В состав системы входят оптоволоконный кабель серийного производства, логический модуль и персональный компьютер оператора, соединяемый с логическим модулем посредством любого существующего протокола связи. Схема прокладки кабеля над трубопроводом показана на рис. 1. Датчик СМПО реализован на серийном бронированном оптоволоконном кабеле ОКЛ-0,22 диаметром 13 мм, не имеющем в своем составе проводников электрического тока, размещенном в оптимальном случае на глубине 0,5 м.
Система мониторинга протяженных объектов обладает следующими параметрами:
- точность локализации воздействия - +5 м;
- длина участка, контролируемого одним модулем СМПО - до 140 км;
- число каналов измерения - до 28 тыс.;
- временное разрешение в каждом канале - 1 мс;
- чувствительность - интерференционная, на уровне 0,1 рад;
- механическая чувствительность по отношению к удлинению оптического волокна - не ниже 4-108 м;
- взаимное влияние каналов - не более 10 дБ для соседних каналов;
- возможное число одновременно регистрируемых одинаковых и/или различных воздействий - по числу каналов измерения.
Технологии, реализованные в СМПО компанией «Петролайт», позволяют получать одночастотный режим генерации лазерного источника излучения, при этом ширина линии излучения составляет 105 - 106 Гц. Работа волоконного рефлектометра с таким источником приводит к появлению в рефлектограмме квазихаотических пиков, обусловленных случайной фазой рассеянного в волокне излучения. Это затрудняет определение параметров световода, однако обусловливает появление нового качества - фазовой чувствительности оптического волокна к внешним воздействиям. Использование рефлектометрического принципа, аналогичного радиолокационному, позволяет однозначно и с высокой точностью определять место и тип воздействия.
Для определения координаты внешнего воздействия оптоволоконный тракт разбит на независимые каналы, число которых на одном плече может достигать 14 тыс. В каждом канале проводятся отсчет амплитуды сигнала с заданной дискретизацией и цифровая обработка полученной информации. На фоне регистрируемых системой медленных изменений сигнала в каждом канале ярко выделяются локальные возмущения (акустические, механические, тепловые и др.). Они существенно ускоряют модуляцию интенсивности излучения, рассеянного с данного отрезка световода, делает возможным с использованием соответствующей математической обработки точно определять координаты области и тип воздействия.
ЗАО «Промтехинвест» на одном из подмосковных полигонов организовало цикл презентаций и полевых испытаний СМПО. В ходе тестов, на которые были приглашены специалисты крупнейших российских энергетических компаний, выявлены важные особенности системы, которые могут существенно расширить спектр ее применения. Так, не было зафиксировано ложных срабатываний, что обусловлено технической реализацией процесса получения и обработки информационного сигнала и точностью локализации воздействий СМПО при большом числе одновременных одинаковых или различных воздействий на кабель по всей его длине. Точность определения характера воздействия позволила определить даже частоту вращения двигателя автомашины, использовавшейся для имитации приближения возможных злоумышленников. Кроме того, непрерырывный анализ спектра колебаний контролируемого объекта по всей ширине диапазона позволяет надеяться, что в дальнейшем система мониторинга позволит контролировать степень износа трубопровода, своевременно определять участки, достигшие критического состояния.
В процессе полевых испытаний для проверки работоспособности СМПО были проведены опыты по определению и локализации следующих видов воздействий: земляные работы в охраняемом коридоре подземного трубопровода, подъезд тяжелого транспорта к охраняемому коридору, различные воздействия на металл трубопровода, утечка транспортируемого флюида из трубопровода, обрыв кабеля. Образцы полученных сигналов для некоторых видов воздействия приведены на рис. 2-6. Таким образом. СМПО, разработанная компанией «Петролайт», позволяет при относительно низких затратах обеспечить высокую степень защиты различных протяженных объектов (трубопроводов, линий электропередач, автомобильных и железнодорожных магистралей) от любых попыток нарушения их целостности, что существенно снижает риск экономического и экологического ущерба, способствует увеличению прибыли. Разработка запатентована в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам; сертифицирована Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии, а также МВД России.
Представляется, что идеология СМПО, ставшая плодом труда российских ученых, созвучна требованиям текущего момента. Ведь повышение безопасности трубопроводов, нарушение которой чревато серьезными проблемами экономического и геополитического характера, стало одной из первоочередных задач государственной политики России. Это нашло отражение в частности в намерении Российской Федерации, председательствующей в 2006 году в «Большой восьмерке», сделать энергетическую безопасность стержневой темой российских форумов «G-8».
Журнал «Нефтяное хозяйство» № 5, 2006
Другие работы по теме:
Экологический налог
Рассчитать экологический налог на добычу природных ресурсов и указать источники их уплаты.
Государственный мониторинг окружающей среды
Под государственным мониторингом окружающей среды (государственным экологическим мониторингом) понимается комплексная система наблюдения за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды.
Государственный мониторинг водных объектов
Государственный мониторинг водных объектов представляет собой систему наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния водных объектов, находящихся в федеральной собственности, собственности субъектов Российской Федерации.
Экологический ущерб
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН КОКШЕТАУСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АБАЯ МЫРЗАХМЕТОВА Реферат На тему: «Экологический ущерб» Выполнила: Сейдахметова Г.М.
Оценка экологического ущерба
У нас в стране процедура оценки ущерба, причиненного загрязнением окружающей среды, в практике оценки стоимости недвижимости пока не распространена, но она развивается в рамках природоохранной деятельности и больше ориентирована на нормативные методы не связанные с рыночной ситуацией.
Лесопатологический мониторинг
"...17. Лесопатологический мониторинг (далее - ЛПМ) - система постоянных наблюдений за состоянием лесного фонда и лесов, не входящих в лесной фонд, а также за неблагоприятными факторами, влияющими на это состояние..."
Улучшение экологической обстановки в Волгограде
. Улучшение экологической обстановки в Волгограде Реализация природоохранных мероприятий, направленных на улучшение экологической обстановки городской территории, планируется в среднесрочной перспективе не только за счет бюджетных средств, но и за счет собственных средств предприятий. В тоже время, мировой финансовый кризис оказал свое влияние на реализацию инвестиционных проектов предприятий Волгограда, направленных на улучшение экологической обстановки в городе.
Мониторинг животного мира
Понятие и назначение мониторинга животного мира, этапы и нормативная база его проведения. Основные объекты и направления реализации мониторинга животного мира. Состав и содержание экологической информации, полученной в результате таких наблюдений.
Основы экологии
Объект экологического права, объекты природы и их отличия от антропогенных объектов. Квалификация предмета материального мира в качестве природного объекта. Выброс вредных веществ и очистные сооружения. Древесные отходы в водоохранной зоне реки Вотгань.
Охрана экосистемы северного Каспия
Министерство науки и высшего образования РК Актаусский университет им. Академика Ш.Е.Есенова Нефтехимический факультет. РЕФЕРАТ По теме: “ Организация экологического мониторинга и системы предотвращения загрязнения экосистемы Северного Каспия ”.
Все ли под контролем?
Требования экологической безопасности безусловно выполняются на всех этапах проектирования, строительства и функционирования АЭС вплоть до момента ее остановки и снятия с эксплуатации.
Станция экологического мониторинга СЭМ-1
В статье рассмотрен вопрос контроля экологической ситуации на нефтяных и газовых месторождениях с использованием мобильной лаборатории. Сформулированы основные требования к мобильным лабораториям, работающим в условиях нефтяного промысла.
Международный опыт развития экологического бизнеса
Резолюция дискуссии за круглым столом "Международный опыт развития экологически эффективного бизнеса" Сегодняшняя экологическая ситуация в России и тенденции ее изменения во многом определяются характером деятельности экономических объектов. Командная система управления прошлых лет не смогла обеспечить минимизацию воздействия производства на окружающую среду.
Экологический паспорт школы: назначение, методика составления
Понятие экологического паспорта школы, его назначение и методика составления. Система школьного мониторинга и экологическая комфортность пришкольного участка и здания для проведения учебных занятий. Соответствие вентиляции санитарно-гигиеническим нормам.
Геоэкологический мониторинг исследование контролируемых параметров особо охраняемых территорий
В.Н. Жердев, А.Н.Орлов В исследованиях, связанных с контролируемыми параметрами, необходимо описание и измерение наибольшего числа репрезентативных характеристик (механический набор), а также динамика их изменений по отдельным компонентам (динамическая система). Изучение компонентов природы с опорой на ландшафтный подход позволит выявить их изменения при известной направленности сукцессии в ходе развития ландшафта.
Методические указания для выполнения рефератов
Реферат представляет собой самостоятельную письменную работу студента по определенной теме. При написании реферата студент должен собрать и проанализировать имеющуюся литературу по данной теме, обобщить и систематизировать научный материал
отчет 260 стр., 46 иллюстраций, 43 таблицы, 79 использованных источников, приложение на 38 стр
Я, промышленность, здоровье человека, климат, озон, парниковые газы, нормативные документы, регулирование природопользования, экологическая политика, финансирование, лицензирование, экологическая безопасность, природоохранные мероприятия, экологическое образование и воспитание, экологизация общества
Классы вычислительных машин
Здесь выделяют аналоговые (непрерывного действия); цифровые (дискретного действия); гибридные (на отдельных этапах обработки используются различные способы физического представления данных).
Мониторинг окружающей среды 3
Мониторинг окружающей среды. Экологический мониторинг – это совокупность организованных структур, методов, способов и приёмов наблюдения за состоянием окружающей среды, происходящими в ней изменениями, их последствиями, а также за потенциально опасными для окружающей среды, здоровья людей и контролируемой территории видами деятельности, производственными и иными объектами.
Конституционные основы экологического права
Анализ норм Конституции Российской Федерации в области регулирования природопользования и охраны окружающей природной среды. Государственный экологический контроль за состоянием окружающей среды. Проведение государственной экологической экспертизы.
Землеустройство 2
ПРОГРАММА вступительных испытаний в магистратуру по направлению 120300.68 «Землеустройство и кадастры» Землеустройство Научные основы землеустройства
Единая система кадастров природных ресурсов
Введение В современном мире экологические проблемы по своему общественному значению вышли на одно из первых мест. Бурное развитие хозяйственной деятельности людей привело к интенсивному, часто разрушительному воздействию на окружающую среду.
Противопожарная безопасность
Пожарная безопасность. Общие сведения Пожарная безопасность - состояние объекта защиты, характеризуемое возможностью предотвращения возникновения и развития пожара, а также воздействия на людей и имущество опасных факторов пожара (источник: Федеральный закон 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности").
О развитии системы мониторинга и прогнозирования ЧС в Курской области
О развитии системы мониторинга и прогнозирования ЧС в Курской области Территориальный центр мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций Курской области (далее – ТЦМП ЧС) создан 6 августа 1999г. постановлением Губернатора Курской области №501 на базе Главного управления по делам гражданской обороны и чрезвычайным ситуациям Курской области.