Как ликвидировать аварию в Мексиканском заливе?

1. Авария в Мексиканском заливе: разлив нефти. 20 апреля в Мексиканском заливе произошел взрыв на плавучей буровой платформе, принадлежавшей компании «British Petroleum». Вскоре после взрыва платформа, на которой в момент аварии работали 126 человек, затонула. Компания заявила, что берет на себя полную ответственность за последствия аварии на нефтедобывающей платформе. Взрыв на буровой платформе привел к крупнейшей в истории США утечке нефти, пострадали прибрежные американские штаты.

План ликвидации аварии, опубликованный в СМИ, предусматривает установку нефтесобирающего купола над скважиной и бурение двух дополнительных разгрузочных скважин. По мнению инженеров компании это позволит в будущем заглушить и зацементировать прорыв трубопровода. Первая установка купола оказалась неудачной, вторая позволяет собирать только часть нефти, вытекающей из поврежденного трубопровода. Осложняет положение дел то, что авария произошла на глубине порядка 1500 м. Поэтому для ее ликвидации необходимо принимать ряд инженерных решений, которые могут быть реализованы при помощи имеющихся в распоряжении «ВР» глубоководных роботов. Это также накладывает определенные ограничения на конструкции заглушки. Также существуют опасения, что трубопровод имеет прорывы в нескольких местах, поэтому инженеры компании производят тестирование трубопровода при помощи контроля давления внутри установленного купола.

При выборе плана ликвидации аварии наверняка существовало большее количество вариантов, но выбор пал на купол, что, по мнению автора, не является оптимальным решением, так как указанный купол не может обеспечивать надежного соединения с поврежденным трубопроводом и нефть под давлением все равно будет вытекать в океан. В то же время как временный вариант по частичному сбору нефти и успокоения общественности данное техническое решение приемлемо.

2. Новый подход к решению проблемы. Кардинальное решение проблемы состоит в установке на поврежденном трубопроводе заглушки, которая должна герметично закрыть место прорыва.

Идея ликвидации аварии, предлагаемая автором, состоит в реализации технического решения, упрощенное описание которого приведено ниже.

"Способ заглушки поврежденного трубопровода и устройство для его осуществления".

Способ заглушки трубопровода (рис.1) состоит в следующем:

1. Вокруг поврежденного трубопровода производят выработку на глубину 5–10м (определяется расчетом и по конструктивным соображениям). На трубопровод устанавливается накидной зажим известных конструкций, с возможностью самостоятельного зажатия на поверхности трубы. На зажиме установлены шпильки, на концах которых размещены зажимы (выбирать из известных конструкций, пригодных для работы в данных условиях) (рис.2).

2. Изготавливается запорное устройство, которое включает направляющую часть, выполненную в виде пластин для центрирования устройства, уплотняющую часть в виде трубы, имеющей наружный диаметр, соответствующий внутреннему диаметру поврежденного трубопровода, задвижку с телеуправлением, фланец прижима, внешний фланец. На рис.1-1 и 2-2 показаны разрезы направляющей и уплотняющей частей устройства. Уплотняющая часть может иметь незначительную конусность, обеспечивающую технологический зазор при монтаже (рис.3).

3. Запорное устройство при открытой задвижке с телеуправлением имеет внутреннюю площадь проточной части, близкую к площади поврежденного трубопровода, и поэтому при монтаже не оказывает большого сопротивления потоку нефти. Это позволяет установить запорное устройство на трубе и прикрепить его зажимами на шпильках к накидному зажиму, который жестко закреплен на трубопроводе (рис.4). В результате производится монтаж устройства, которое можно дополнительно закрепить при помощи сварки. Для этого в поврежденном трубопроводе вырезают монтажные окна.

4. После того, как запорное устройство надежно закреплено на трубопроводе, закрывают задвижку с телеуправлением, в результате чего поток нефти прекращается. Далее скважину консервируют или производят усиление запорного устройства и подсоединяют к внешнему фланцу новый трубопровод.

5. Работы по заглушке поврежденного трубопровода можно вести в условиях существующего купола, для чего его следует поднять на необходимую высоту.

3. Обсуждение нового подхода. В описании не приведены конструктивные особенности элементов запорного устройства, так как они могут быть переработаны специалистами, знающими особенности работы конструкций в данных условиях. При этом способ не меняет своей сущности.

Предлагаемая идея и упрощенное описание способа была направлена в компанию «British Petroleum», от которой был получен ответ.

Ответ компании от 03.06.2010.

Dear Alexandr Chalenko, Thank you so much for taking the time to think about and submit your proposed solution regarding the Horizon incident. Your submission has been reviewed for its technical merits. A similar approach has already been considered or planned for possible implementation. All of us on the Horizon Support Team appreciate your thoughts and efforts.

Следует отметить, что данная идея требует тщательной "привязки к местности" и предполагает детальную инженерную проработку. В то же время предлагаемый способ не нуждается в бурении дополнительных разгрузочных скважин, имеет преимущества по сравнению с куполом в части герметизации соединения с трубопроводом, полностью исключает утечки нефти и практически восстанавливает работоспособность скважины.

Установка устройства для реализации предлагаемого способа на трубе ∅500 мм в настоящее время не является технически сложной задачей, в то же время монтаж при "открытой задвижке" снимает ряд проблем монтажа, а существующий купол позволяет частично собирать нефть при проведении монтажных работ. Представляет интерес новый процесс подводной сварки, уплотняющей части устройства с трубопроводом. В принципе сварочные работы не могут привести к взрыву (доступ кислорода воздуха отсутствует), но технологию проведения таких работ следует опробовать. При этом если существует другой способ герметизации уплотняющей части устройства и трубопровода, то его следует применить.

С момента разработки способа прошло уже более месяца. В настоящее время представляет интерес, по какому пути пойдет ликвидация аварии: по существующему, по предлагаемому или по новому, существенно отличающемуся от рассмотренных.

В любом случае мы желаем скорейшего устранения экологической катастрофы в Мексиканском заливе и выработки надежных методов ликвидации подобных аварий.