Где и когда произошло:
2021 год. Строящийся участок магистрального нефтепродуктопровода (г. Уральск). Линейная часть, контрольные гидравлические испытания сварного плеча трубы диаметром 1020 мм на прочность и плотность.
Что произошло (хроника ЧП):
Бригада линейных трубопроводчиков проводила гидроиспытания участка трубы длиной 1200 метров водой под давлением 9,5 МПа (около 95 атмосфер). Концы испытываемого участка были заглушены временными сферическими эллиптическими заглушками.
При заполнении плеча водой через нижний патрубок монтажники не полностью стравили воздух через верхний воздушник (кран Маевского на противоположном конце), решив, что «давление насоса само вытеснит остатки через сальники». В верхней части трубы образовался крупный воздушный карман объемом около 15 кубических метров сжатого воздуха.
При достижении испытательного давления на фланце заглушки появился свищ и капельная течь. Чтобы «подтянуть гайки на стыке», монтажник 4-го разряда с кувалдой спустился в технологический приямок прямо напротив торца заглушки. В момент удара кувалдой по накидному ключу произошел разрыв околошовной зоны монтажного сварного шва заглушки.
Механика аварии:
- Накопление колоссальной потенциальной энергии сжатого газа: Вода практически несжимаема (ее объем при сбросе давления увеличивается лишь на сотые доли процента). Однако воздух в объеме 15 кубометров под давлением 95 бар сжался почти в 100 раз, превратившись в гигантский пневмоаккумулятор кинетической энергии (эквивалент десятков килограммов тротила).
- Хрупкий излом сварного стыка: Монтажный шов заглушки выполнялся с нарушением режима термообработки и имел скрытые подрезы. Ударное воздействие кувалды создало концентратор напряжений и спровоцировало мгновенное лавинообразное распространение трещины по периметру трубы.
- Эффект артиллерийского выстрела: При отрыве заглушки накопленная энергия сжатого воздуха мгновенно вытолкнула металлическое полушарие весом более 350 кг со скоростью артиллерийского снаряда (свыше 180 м/с).
- Гидравлический выброс и ударная волна: Вслед за заглушкой из 1000-миллиметрового жерла вырвалась струя воды и воздуха под чудовищным напором, разрушившая песчаные откосы котлована за сотые доли секунды.
Последствия:
350-килограммовая стальная заглушка ударила находившегося в приямке монтажника прямо в корпус. Тело было разорвано на части и вбито в земляную стенку траншеи; смерть наступила мгновенно. Сорванная заглушка пролетела более 70 метров по полосе отвода, смяв стоявший на пути вахтовый фургон. Оператор опрессовочного агрегата, находившийся в 15 метрах сбоку, получил закрытую контузию и баротравму органов слуха от звукового удара.
Грубейшие нарушения:
- Подтягивание болтовых соединений, чеканка или нанесение ударов по элементам трубопровода, находящегося под испытательным давлением.
- Неполное удаление (стравливание) воздуха из полости испытываемого трубопровода перед подъемом давления.
- Нахождение персонала в технологическом приямке и в створе торцевых заглушек при подъеме и выдержке испытательного давления.
- Отсутствие защитных земляных или железобетонных экранов (траверс) напротив временных заглушек.
Как выжить (инструкция при проведении опрессовок и гидроиспытаний):
- Тотальное обезвоздушивание: Заполнение трубопровода водой ведется до тех пор, пока из всех верхних воздушников не пойдет сплошная струя воды без пены и пузырей. Никаких воздушных подушек внутри гидравлического контура.
- Зона отчуждения (створ заглушки — зона смерти): В створе заглушек на расстоянии не менее 100 метров по оси трубы устанавливается глухая опасная зона. Доступ людей категорически запрещен. Перед заглушками сооружаются защитные земляные валы высотой не менее диаметра трубы плюс 1 метр.
- Сброс давления до нуля перед любым ремонтом: При обнаружении течи, свищей или пропуска прокладок подъем давления немедленно прекращается. Давление в контуре принудительно сбрасывается до атмосферного (нулевого) по манометрам. Только после полного падения стрелки на ноль разрешается спуск людей для осмотра или подтяжки крепежа.
- Дистанционный контроль: Нагнетательные насосы, манометры и пульты управления размещаются за пределами опасной зоны (на расстоянии не менее 25 метров сбоку от трассы, в защищенном бронированном укрытии или передвижной лаборатории).