Защо прекъсванията на тръбопроводите се увеличават през зимата?
Както беше отбелязано от много дълго време, броят на авариите, причинени от пробив на вода от тръбопроводи, се случва по-често през зимата, отколкото през лятото. Въпроси защо е така, получавам много често. Но преди да отговоря на този въпрос, бих искал да задам един контра въпрос. Забелязали ли сте, че аварии на тръбопроводи стават на едни и същи места?
По принцип повторенията на аварии на едни и същи места недвусмислено показват, че някои характеристики на геологията са виновници за тези аварии. Изнасяйки лекции и презентации, както и провеждайки семинари, задавам въпроси на слушателите по тази тема. В отговор на тях почти веднага всички започват да съобщават за места, където от време на време се случват инциденти.
Същото се случва и с къщите и другите инженерни съоръжения (ИС). Ако ИС бъде унищожена и разрушеният обект трябва да бъде разрушен и на същото място да бъде построен нов, тогава новият обект също ще бъде унищожен.
Това е открито някъде в началото на 19-ти век и тогава, през първата третина на 19-ти век, е взето решение преди започване на каквото и да е строителство да се направят контролни сондажи на територията на бъдещата структура, така че в случай на нейното разрушаване да се повторят сондажите в същите точки и да се установи тази геоложка причина. Но за почти 200 години, въпреки тези сондажи, причината за авариите така и не е установена.
Причината за разрушението е установена едва през 1993 г., когато е тестван нов геофизичен метод - спектрално сеизмично профилиране (SSP) [1]. В същото време се оказа, че методът SSP позволява да се идентифицират зони на тектонични разломи. Както се оказа тогава, виновниците за внезапното унищожаване на ИС са именно те, зоните на тектонични нарушения (ЗТН). През изминалите оттогава 22 години бяха открити много свойства на ZTN ипроизходът на тези зони беше разкрит [2].
Механизмът на разрушаване на IS и самите скали в EZN е наличието на планетарна пулсация в тези зони. Планетарната пулсация е явление, което се състои в това, че почвата (скалите) не са в покой, а се колебаят. Периодът на тези трептения е много голям и е минути, а амплитудата може да достигне 10 и повече сантиметра.
Невъзможно е да се видят тези колебания с окото поради много големия период, тоест твърде бавното движение на земята. Но ако някакъв твърд предмет (стоманобетонна основа или стоманена тръба) попадне в ZTN, тогава неговото унищожаване е неизбежно. В този случай образуването на вертикални пукнатини е типично там, където са разположени границите на STZ. Тоест там, където има преход от неподвижна към пулсираща земя. Ясно е, че тръбата на това място работи на разрез.
Разрушителният ефект на ESP се увеличава с увеличаване на силата на затягане на тръбата в почвата и с увеличаване на твърдостта на почвата.
Българските тръбополагащи технологии включват полагане на тръби в изкопи, изкопани в земята, последвано от засипване с пръст и уплътняване с трактори, които преминават по тръбата, раздробявайки почвата. Наблюдавах това в Башкирия, близо до Уфа, по трасето на газопровода Уренгой-Новопсков, в участък, където вече е имало 9 порива за последните 10 години. Тоест, според мен в случая е направено всичко, за да се случи 10-ия импулс.
За справка, стоманена тръба, произведена в Германия, дебелина на стената - 20 мм, диаметър 1440 мм, налягане на газа - 100 или повече атмосфери.
Е, когато настъпят силни студове, земята, затягаща тръбата, замръзва, замръзва към тръбата, нейната твърдост се увеличава и тръбата, захваната като в стоманено менгеме, с променливо изместване на тези „пореци“ в резултат на планетарна пулсация, се счупва (разбира се, насъщото място) още по-ефективно.
В България (по данни от 2000 г.) годишно се случват около 80 000 (осемдесет хиляди) скъсвания на газопроводи и нефтопроводи. Тази информация беше изразена в телевизионно предаване от нашия главен еколог Алексей Яблоков. Честно казано, не го вярвах много. Струваше ми се, че не може да има толкова много такива инциденти на година. Но в бъдеще този брой пориви беше потвърден от друг източник.
Яблоков в телевизионно обръщение към учените ги призова да измислят нещо, което да спре тази вълна от бедствия. И всеки порив на такъв тръбопровод е наистина катастрофа. По правило с човешки жертви и огромни екологични разходи. Е, ние, с простотата на сърцето си, откликнахме на този призив и се съгласихме на демонстрационните изследвания. И най-интересното и, за съжаление, характерно за нашето общество, се случи по-късно.
Ние направихме проучване на 12-километров участък от трасето на тръбопровода близо до Уфа и, като нямахме предварителна информация, показахме къде трябва да се случат тези аварии. Както се оказа, със 100-процентово попадение. Е, май отбягнахме едно нещастие от нашата държава. Това си помислихме. Всъщност имаше голям скандал. Човек (той беше асистент в Уфимския политехнически институт) беше много ударен, защото позволи на „непознати“ да бъдат на територията на този газопровод. И го заплашиха, че ще го уволнят, ако се повтори.
Отначало нищо не разбрах. Но се оказа много просто. Както се оказа, тези аварии ИЗГОДНО! На кого? Най-накрая диагнозата беше поставена. Според хората, които осигуряват работата на тръбопровода,"Москва отнема всички пари толкова много, че не остава дори стотинка за поддръжка. Но когато експлодира, се наливат толкова много пари, че всички са доволни."
Честно казано, мислех, че е нещо, което не разбирам. Е, не може! Но тук, в Томск, имаше конференция, посветена на безопасността на тръбопроводния транспорт, и бях поканен да направя презентации с колеги от Екатеринбург, които използваха (и все още използват) нашето оборудване и извършиха същата работа. В нашите репортажи показахме причините за авариите на тръбопроводите и методите за тяхното прекратяване. Естествено ни аплодираха, а когато излязохме във фоайето за кафе пауза, получихме първия номер от организаторите на конференцията.
"Да не си полудял?! Да, ако тези катастрофи спрат, ще отидем на мир.
Като този. Между другото, там получихме потвърждение за броя на произшествията на година.
И по-нататък. В Далечния север тръбопроводите не са заровени в земята. Те се издигат над земята, на специални опори. И няма инциденти. И в други страни също не се случват такива инциденти. Там в изкопите се полагат бетонови кутииа, в които се насипва пясък, а отгоре се полагат само тръби. Кутиитеиса унищожени, но нищо не се случва с тръбите. Там никой не знае за ЗТН, но това не им попречи да гадаят как да избегнат тези инциденти. Както се казва, ще има желание.
Близо до къщата ми, на Болшеохтински проспект (Санкт Петербург), тръбите постоянно се разкъсват на едни и същи места. Това са тръби за водоснабдяване и канализация. Като цяло ВиК. И когато веднъж обиколих откритото пространство, направих следния опит. Минах оттам, когато работниците на Водоканал имаха прекъсване на работата, и се обърнах към тях с въпрос, наистина ли не разбраха, че не тръбите са виновни, а геологията? На което нежно ми намекнаха, че тези катастрофи са им заплатата и че ходя където отида.
Ако зададете въпрос на някой комунален служител, дали ще му харесат тезизлополуките са спрели, тогава ви уверявам (и можете да проверите това), той ще каже в отговор, че тогава ще трябва да смени работата.
В крайна сметка попитах директно представителите на Министерството на извънредните ситуации какво се случва и защо не използват нашите разработки за прогнозиране на техногенни бедствия. Отговориха ми, също направо, че техният бюджет не зависи от броя на прогнозите, а от броя на запушванията.
Като цяло отговарям на първоначалния въпрос във форума.
Разрушаването на ИВ и по-специално на тръбопроводите, както и увеличаването на броя на тези разрушения през зимата, се случва в съответствие със законите на физиката и природата. Но те може би нямаше да се случат, ако към тези аварии не се интересуваше многобройното ни ръководство.