Одним из ключевых стратегических ориентиров долгосрочной государственной энергетической политики, закрепленных в Энергетической стратегии РФ на период до 2030 года, названа «экологическая безопасность энергетики». Очевидно, что в наш бурный век, когда природопользование все чаще наносит окружающей среде значительный, местами невосполнимый ущерб, выполнение этого требования становится настоятельным велением времени.

Такой электронно-логический модуль способен предотвратить  экологический ущерб на 100 километрах трубопровода

Обеспечение экологической безопасности трубопроводного транспорта углеводородов (нефтепроводов, продуктопроводов и газопроводов) является важной составной частью решения этой важнейшей государственной задачи, от которой в значительной мере зависит, в каком мире мы и наши дети будем жить в самые ближайшие десятилетия.

Магистральные трубопроводы работают под значительным давлением, что чревато большими по объему выбросами продуктов перекачки при нарушении их герметичности. Это не только причиняет материальный ущерб предприятиям трубопроводного транспорта в связи с потерями продукта перекачки, затратами на ликвидацию аварий, штрафными санкциями, но и приводит к загрязнению окружающей среды, создает предпосылки для возникновения чрезвычайных экологических ситуаций техногенного характера.

Для нашей страны повышение уровня безопасности трубопроводного транспорта особенно важно ввиду большой протяженности действующих и проектируемых магистральных трубопроводов. Кроме того, серьезной проблемой являются несанкционированные врезки, устроители которых уж конечно ни в коей мере не заботятся о чистоте окружающей среды. А между тем при разливе всего 25 л нефти на 1 кв.м фитомасса в течение года сокращается в десять раз, самовосстановление загрязненного углеводородами растительного покрова растянется на полтора десятилетия. Следовательно, опасны даже сверхмалые утечки, после которых наша в основном северная природа будет «приходить в себя» долгие годы.

Один из ответственных моментов: прокладка волоконно-оптического кабеля

Актуальность локализации слабых утечек высока, поскольку, с одной стороны, такие утечки в ряде случаев не фиксируются установленной на трубопроводе аппаратурой, а с другой – чреваты большими финансовыми потерями и даже масштабными катастрофами. В то же время, согласно данным экологов, объем потерь при транспортировке нефти в России в некоторые годы достигает 7%.

Для экологически безопасной эксплуатации трубопроводов в России и за рубежом разрабатываются системы мониторинга, действие которых основано на различных физических принципах. Одной из таких разработок, получивших в последние годы значительный резонанс в профессиональных кругах, стала Система обнаружения утечек и контроля активности (СОУиКА) «ОМЕГА», названная по имени созданного три года назад в системе государственной монополии ОАО «АК «Транснефть» инновационного предприятия.

«СОУиКА «ОМЕГА» - это полностью основанный на разработках отечественных ученых комплексный проект, способный повысить экологическую, антитеррористическую и технологическую безопасность нефтегазовых магистралей», – говорит генеральный директор ЗАО «ОМЕГА» Дмитрий Плешков. - Несмотря на уверения специалистов в том, что количество крупных аварий на российских нефтепроводах с начала века уменьшилось втрое, почивать на лаврах не стоит. Наша Система позволяет сделать почти невероятное: на основании виброакустического и температурного мониторинга с точностью в 5 метров и за минимальный отрезок времени определять место и несанкционированного воздействия на трубопровод (с помощью распределенного датчика вибрации), и возможную утечку (посредством распределенного датчика изменения температуры)».

Строго говоря, прямым назначением СОУиКА «ОМЕГА» является обнаружение точки начала и последующий контроль над колебаниями окружающей среды. Она основана на физических принципах, которые построены вокруг волоконно-оптических датчиков. Номенклатура параметров, измеряемых ими, достаточно широка: динамика изменения температуры, абсолютное и избыточное давление, угловые и линейные перемещения и ускорения. Применение высокостабильных материалов и современных технологий позволяет получать чувствительные элементы датчиков с чрезвычайно высокими точностными характеристиками.

Пока последнее слово касательно действий по сигналу тревоги от СОУиКА «ОМЕГА» – за диспетчером

Конструкция системы является модульной и предусматривает возможность наращивания рабочих длин контролируемых участков до любой протяженности. Один электронно-оптический модуль может в режиме реального времени контролировать до ста километров трубопровода, причем для этого не потребуется установка на него какой-либо дополнительной аппаратуры, что неизбежно в случае применения так называемых параметрических систем. В результате СОУиКА отличается относительно невысокой ценой, простотой установки и не требует электрического тока вдоль трассы трубопровода. При этом передача информации о состоянии контролируемого объекта может осуществляться как в единый центр, так и по модулям.

Доступными на сегодняшний день возможностями СОУиКА «ОМЕГА» являются непрерывный мониторинг температурного и виброакустического поля протяженного объекта – каковым, кстати, может быть и железнодорожные пути, и линия электропередачи, и автострада, и любой особо охраняемый периметр. Интеллектуальная система, положенная в основу работы датчиков, ведет мониторинг виброакустического и температурного поля объекта по трем последовательным степеням анализа,  обеспечивающим определение характера воздействия или утечки, их места и динамики. 

Незримый для потенциальных злоумышленников волоконно-оптический сенсор, углубленный в грунт рядом с трубопроводом, «увидит» и подозрительных граждан, проникших в охранную зону трубопровода, и очень небольшую утечку интенсивностью до 2 куб.м. в час.       

Следует отдельно подчеркнуть, что СОУиКА может использовать в качестве сенсора даже ранее проложенный волоконно-оптический кабель, например, для телекоммуникаций или управлением задвижками трубопровода. Необходимо лишь выделить системе не более четырех волокон.    

«За последние десять лет отечественные специалисты зафиксировали почти 4,8 тыс. несанкционированных врезок в российские магистральные трубопроводы, - продолжает Дм.Плешков. – Между тем, за последние два года таких случае стало заметно (почти вдвое!) меньше. Хочется верить, что потенциальных похитителей нефти отпугивает и наша СОУиКА, установленная уже на 5288 километрах отечественных трубопроводов. Нас не может не радовать, что среди них только в прошлом году - такие объекты крупнейшей в мире трубопроводной компании, как 484-километровый нефтепровод «Малгобек - Тихорецк», участок «44 км – ПНБ «Тихорецкая» протяжённостью 483,6 км, а также участки «Самара – Грачи» и «Бородаевка – Терновка» МН «Куйбышев-Тихорецк» (297 км). И, конечно, такие гигантские и уже завершенные стройки, как вторые очереди Балтийской трубопроводной системы (БТС) и ВСТО».

Надо особо отметить, что сданные в эксплуатацию участки СОУиКА «ОМЕГА» активно используются разработчиками системы для ее совершенствования и наделения новыми функциями. Так, на пятисоткилометровом отрезке БТС был впервые зафиксирован самолет, многие километры летевший вдоль нитки трубопровода. Там же были проведены успешные опыты по определению положения сразу нескольких внутритрубных снарядов диагностики и очистки, что существенно упрощает работу соответствующих специалистов.

«Конечно, аналогичные системы созданы и за рубежом. Деятельный интерес именно к нашей разработке, охраняющей рекордные пять тысяч километров российских трубопроводов от экологического и техногенного ущерба, отличающейся высокой надежностью и – к слову – значительно более низкой ценой, уже проявляют многие дальновидные представители зарубежных трубопроводных компаний. Всего за два года активной выставочной и информационной работы мы вышли на целый ряд интересных тендеров, и, надо полагать, наш реальный выход на международных рынок не за горами, - полагает руководитель ЗАО «ОМЕГА».

География потенциальных партнеров российского предприятия крайне широка. С работой и преимуществами СОУиКА «ОМЕГА» уже хорошо знакомы в Объединенных Арабских Эмиратах и Садовской Аравии, в  Сербии и Чехии, Германии и Италии, США, Мексике и Эквадоре.     

Есть в планах научных подразделений компании еще одна разработка, которой пока нет в арсенале гипотетических конкурентов. Суть ее в обнаружении утечки, чреватой страшными последствиями для окружающей среды, за счет мониторинга изменения не только температурного фона, но и акустического.

«А после решения этой задачи недалеко и до достижения глобальной цели – автоматизации остановки трубопровода по сигналу волоконно-оптического датчика. Очевидно, что вытекающая нефть в таком случае просто не успеет серьезно навредить землям, водоемам и фауне – именно поэтому наша цель стоит тех немалых усилий, которые мы готовы затратить на ее достижение, - подытожил Д.Плешков».