Охрана переходов ЛЭП через нефтепроводы
Как правило, сооружение магистральных нефтепроводов производится вне охранной зоны линий электропередачи. Правилами устройства электроустановок при сооружении переходов линий электропередачи через нефтепроводы или при параллельном следовании с ними на участках со стесненными условиями трассы предусматриваются следующие расстояния от подземной части опор до нефтепроводов:
5 м для воздушных линий – до 35 кв
10 – 110-220 кв
15 – 330—500 кв
Многолетний опыт эксплуатации линий электропередачи в ряде энергосистем показал, что предусматриваемые в ПУЭ требования к сооружению нефтепроводов под линиями электропередачи не достаточны. В ряде энергосистем имели место случаи серьезных повреждений линий электропередачи с длительным перерывом электроснабжения потребителей по причине возникновения пожаров вышедшей нефти в охранной зоне линий электропередачи из нефтепроводов.
Так, в одной энергосистеме в сентябре 1963 г. при разрыве нефтепровода в месте пересечения с двухцепной линией электропередачи напряжением ПО кв вытекшая из нефтепровода нефть была собрана в специально вырытом нефтееборном котловане в охранной зоне линии электропередачи. Нефтесборный котлован был вырыт персоналом Управления нефтепровода без согласования с администрацией электросетей. Часть вышедшей нефти была запитана обратно в нефтепровод, а грязевые остатки нефти сжигались в специально вырытых котлованах.
Со стороны персонала Управления нефтепровода не было организовано надлежащего надзора за сжигаемой нефтью и в ночное время по сточным канавам пламя перебросилось в основной котлован. В результате возникновения пожара в непосредственной близости от линии электропередачи у части проводов были оплавлены верхние алюминиевые повивы, а два провода перегорели и упали на землю. Повреждения опор не было.
В этой же энергосистеме позднее в результате значительного повреждения нефтепровода также в месте пересечения с линией электропередачи напряжением ПО кв возник пожар от электрической дуга между проводами и фонтаном прорвавшейся нефти. Так как имела место постоянная подпитка нефти из прорвавшегося нефтепровода (своевременно перекрытие задвижек Нефтепровода не было сделано) размеры пожара были огромными.
Вытекшая и загоревшаяся нефть вследствие особенности профиля трассы имела преимущественное направление вдоль оси линии электропередачи.
Металлическая промежуточная опора, через основание которой протекала огненная нефтяная «река», вследствие высокой температуры горевшей нефти сначала сильно раскалилась, затем в результате потери несущей способности упала (рис. 28). Анкерные болты подножников опоры были отожжены и в дальнейшем при восстановлении линии электропередачи эти подножники не были использованы. Одна из смежных опор сильно накренилась, а вторая была деформирована односторонним тяжением проводов. Все провода и тросы линии электропередачи в зоне действия пожара почти полностью сгорели.
Приведенные факты говорят о том, что переходы линий электропередачи через нефтепроводы по существу не имеют никакой охраны от пожаров вышедшей нефти из поврежденных нефтепроводов.
Как уже отмечалось выше, основной причиной возникновения очага пожара является электрическая дуга, образующаяся между фонтаном прорвавшейся нефти и проводами линии электропередачи или случайное возникновение пожара вышедшей из нефтепровода нефти и воздействие его каким-либо образом на линию электропередачи.
Следовательно, для предотвращения повреждений линий электропередачи от пожара нефти необходимо исключить возможность возникновения очага пожара.
Видимо, следует дополнительно в местах пересечения нефтепроводов с линиями электропередачи устраивать специальные защитные сооружения, применять трубы нефтепроводов с повышенными толщинами стенок и контролем всех сварных соединений физическими и гидравлическими методами испытания.
Ниже рассматривается предлагаемый способ охраны переходов линий электропередачи через нефтепроводы.
Для обеспечения стока вышедшей нефти устраиваются специальные отводные канавы, располагающиеся вдоль нефтепровода с обеих его сторон и имеющие уклон в сторону от оси линии электропередачи (рис. 29). Величина уклона канав выбирается в зависимости от профиля местности в охранной зоне, однако должна быть не менее 0,05. Выбранный из канав грунт отсыпается рядом в виде бруствера, который создает дополнительную преграду для растекания по охранной зоне прорвавшейся нефти. Переходные опоры, ограничивающие пролет пересечения линии электропередачи с нефтепроводом, обваловываются овальной призмой высотой 0,75—1,0 м.
Ось отводной канавы при выходе из пределов охранной зоны с целью предохранения нефтепровода от возможного усугубления повреждения загоревшейся нефтью изменяет свое направление в сторону от нефтепровода, деля угол, образованный осями нефтепровода и линией электропередачи, надвое. Длина отводных канав на этом участке принимается равной 50—70 м. В конце каждой отводной канавы разрабатывается нефте-сборный котлован, емкость которого выбирается персоналом Управления нефтепровода. В целях уменьшения объема работ по выполнению охранных устройств можно отрывать одну отводную канаву, оканчивающуюся двумя нефтесборными канавами. В этом случае ось отводной канавы должна совпадать с осью трубы нефтепровода.
Дополнительной мерой охраны переходов линий электропередачи от возникновения электрической дуги на фонтан нефти в случае прорыва нефтепровода непосредственно под проводами линии является покрытие нефтепровода оболочкой из сборного железобетона на длине, равной расстоянию между крайними проводами плюс 10 м (по 5 м в сторону от крайних проводов). Железобетонная оболочка располагается с некоторым зазором между нефтепроводом, что ослабляет струю вышедшей нефти и изменяет ее направление. В дальнейшем вышедшая из-под железобетонной оболочки нефть стекает по отводным канавам в нефтесборные котлованы.
Содержание охранных устройств возлагается на персонал Управления нефтепровода. Персонал администрации электросетей следит лишь за исправностью отводных канав и нефтесборных котлованов и своевременно сообщает администрации Управления нефтепроводов о необходимости проведения ремонта охранных устройств, а также инструктирует руководителей сельскохозяйственных предприятий о важности отводных канав и нефтесборных котлованов и об обеспечении их сохранности во время проведения сельскохозяйственных работ.
Земельная площадь охранных устройств отводится во владение Управления нефтепроводов.
Конструкцию подобных охранных устройств можно рекомендовать и для охраны переходов линий электропередачи через магистральные газопроводы.