Введение к работе
Актуальность работы
Задачами управления рисками на нефтегазовых объектах являются контроль опасных технологических процессов, предотвращение гибели людей, снижение заболеваемости, ущерба, урона имуществу и других потерь, а также предотвращение неблагоприятного воздействия на окружающую среду. Выработка и принятие обоснованных предупредительных и защитных мер обеспечения безопасности с привлечением всей совокупности различных социально-экономических методов являются одной из ключевых проблем обеспечения промышленной безопасности нефтегазовых объектов.
В связи с повышением технической опасности нефтегазовых объектов из-за их значительного износа, а также опасности социального характера, источником которой являются посторонние вмешательства в работу этих объектов, риски возникновения аварий возрастают. Недооценка этих факторов может привести к крупным авариям, а неточный выбор направлений особого риска может потребовать таких дорогостоящих мер обеспечения безопасности, практическое применение которых может существенно снизить экономическую эффективность функционирования нефтегазового объекта.
В последние двадцать лет особое значение приобрёл рост аварийности на промысловых и магистральных трубопроводах с тяжелыми экономическими и экологическими последствиями, связанными с хищением нефти и нефтепродуктов. Эта деятельность осуществляется за счет несанкционированных врезок в нефте- и нефтепродуктопроводы, через которые осуществляется отбор транспортируемой продукции, при этом нарушение целостности трубопроводов в большинстве случаев приводит к аварийному выбросу жидких углеводородов. В связи с этим особенно актуальной является задача упреждающего обнаружения признаков несанкционированных работ, проводимых в охранной зоне трубопровода.
Актуальность работы обусловлена также тем, что разработанные и используемые методы идентификации постороннего вмешательства в работу нефтегазовых объектов функционально ограничены и способны обеспечить обнаружение уже имеющегося повреждения в конструкциях. В связи с этим остро встает вопрос разработки новых методов и способов упреждающего обнаружения несанкционированного доступа и постороннего вмешательства в работу нефтегазовых объектов.
Цель работы - обеспечение промышленной безопасности нефтегазовых объектов путем усовершенствования системы контроля несанкционированного доступа к объектам на основе акустического сканирования.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие основные задачи:
-
Анализ современного состояния контроля несанкционированного доступа к нефтегазовым объектам;
-
Исследование шумовых и регулярных волновых полей естественного, техногенного и антропогенного происхождения на нефтегазовых объектах;
-
Разработка метода и технологии работ по пеленгации посторонних источников поверхностных волн, связанных с несанкционированным доступом к нефтегазовым объектам;
-
Разработка информационно-измерительной системы (ИИС) упреждающего обнаружения несанкционированного доступа к трубопроводам для транспортировки углеводородов.
Методы решения поставленных задач
Для решения поставленных задач использовались методы и принципы теории случайных функций, теории вероятностей, спектрального анализа, теории упругости, а также методы направленного приема и принципы радио- и гидролокации, методы моделирования и расчетов, связанных с анализом характеристик волновых полей естественной, техногенной и криминогенной природы.
Научная новизна результатов работы:
-
Установлены закономерности распределения шумовых и регулярных волновых полей в охранных зонах нефтегазовых объектов, дано физическое обоснование принципа пеленгации объектов постороннего шума в этих зонах;
-
Разработан метод пеленгации посторонних источников поверхностных волн с целью контроля несанкционированного доступа к нефтегазовым объектам;
-
Разработан принципиально новый подход к построению информационно-измерительной системы контроля несанкционированного доступа в охранную зону нефтегазового объекта и предложен алгоритм работы системы контроля.
На защиту выносятся:
-
Закономерности распределения шумовых и регулярных волновых полей естественного, техногенного и антропогенного происхождения на нефтегазовых объектах;
-
Метод и техническая реализация способа пеленгации посторонних источников поверхностных волн от несанкционированных и криминогенных действий на нефтегазовых объектах;
-
Информационно-измерительная система упреждающего обнаружения попыток несанкционированного доступа к трубопроводам для перекачки углеводородов.
Практическая значимость результатов работы заключается в разработке информационно-измерительной системы сейсмоакустического контроля для упреждающего обнаружения несанкционированного доступа к нефтегазовым объектам.
Основные результаты выполненных работ, а именно метод, способ и информационно-измерительная система, опробованы на месторождениях ООО «Газпром добыча Оренбург» путем моделирования посторонних вмешательств в действующие продуктопроводы.
Апробация результатов работы. Основные результаты исследований, представленные в работе, докладывались на Международной научно-практической конференции «Экономические и экологические проблемы в меняющемся мире» (г. Тюмень, 2010 г.); Международной научно-практической конференции «Научные итоги 2010 года» (г. Киев, 2010 г.); Пятой научно-технической конференции с международным участием «Основные проблемы поиска, освоения и обустройства нефтегазовых месторождений и пути их решения»
(г. Оренбург, 2011 г.); Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки» (г. Тамбов, 2011 г.); научно-практической конференции «Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа» (г. Уфа, 2011 г.); VI Международной научно-практической конференции «Наука в современном мире» (г. Таганрог, 2011 г.); Международной научно-практической конференции «Устойчивое развитие территорий: управление природными, техногенными, пожарными, биолого-социальными и экологическими рисками» (г. Оренбург, 2011 г.); XI Всероссийской научно-практической конференции «Энергоэффективность. Проблемы и решения» в рамках XI Российского энергетического форума (г. Уфа, 2011 г.); Десятой международной научно-практической конференции «Прогрессивные технологии в транспортных системах» (г. Оренбург, 2011 г.).
Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 15 научных трудах, в том числе в 6 ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, библиографического списка использованной литературы, включающего
92 наименования, и 3 приложений. Работа изложена на 136 страницах машинописного текста, содержит 5 таблиц, 31 рисунок.
