Так гасили пожежу на «Діпвотер хорайзон» у Мексиканській затоці. (Фото з сайту cryazone.com.)
Аварія на нафтовидобувній платформі «Діпвотер хорайзон» компанії «Брітіш петролеум» у квітні цього року та наступний вилив у води Мексиканської затоки великої кількості нафти стали найбільшою техногенною катастрофою в історії США. У листопаді цього року «БП» повідомила, що її фактичні та очікувані витрати на ліквідацію цієї аварії наближаються до 40 млрд. доларів. Нафта забруднила узбережжя п’яти штатів США: Луїзіани, Алабами, Міссісіпі, Техасу та Флориди. Завдані їм збитки сягають 7,4 млрд. доларів. Відтак, ліквідація та попередження катастроф, аналогічних тій, що сталася в Мексиканській затоці, зросли до однієї з найбільш серйозних проблем міжнародної екологічної безпеки.
Одними з перших у світі методику та практичні механізми попередження і ліквідації подібних аварій на платформах для видобутку нафти і газу запропонували українські вчені. Розроблена ними методика, технології та обладнання щойно запатентовані в Українському інституті промислової власності. Минулої п’ятниці в Інституті електрозварювання (ІЕЗ) ім. Є. Патона відбулася презентація цієї унікальної розробки.
Ініціаторами розробки стали президент Національної академії наук України, директор ІЕЗ Борис Патон, начальник Навчально–наукового центру високих технологій Національного університету оборони, доктор технічних наук Юрій Даник, директор Дослідного конструкторсько–технологічного бюро ІЕЗ Валерій Романюк та голова правління Дослідного заводу зварювального обладнання ІЕЗ, доктор фізико–математичних наук Володимир Степахно.
Ідея розробки народилася через тиждень після аварії у Мексиканській затоці. Головним ініціатором був професор Юрій Даник. Борис Патон відразу ж усвідомив значимість ідеї і дав своє добро на фінансування робіт. На презентації Юрій Даник наголосив на небезпеці для всієї планети таких техногенних аварій, як та, що сталася в Мексиканській затоці. Адже інколи вони набирають настільки загрозливого характеру, що для їх ліквідації доводиться вдаватися до крайнього заходу — ядерного вибуху, який спричиняє зміщення земних тектонічних пластів, перекриваючи таким чином місце витоку. Юрій Даник нагадав, що саме до цього кроку вдалися в радянські часи після аварії на Шебелинському газоконденсатному родовищі в Україні. Можливість використання ядерного вибуху розглядали також у Мексиканській затоці. Але від нього відмовилися, оскільки вчені спрогнозували, що в такому випадку можливе як перекриття витоку, так і виплеск усього нафтового родовища в затоку. Наслідки для всієї планети були б катастрофічними.
Винайдений та виготовлений українськими вченими модуль дозволяє оперативно локалізовувати та ліквідовувати аварії різних масштабів, а також реставрувати законсервовані аварійні платформи. Випробування розроблених моделей модулів спеціальної конструкції для компенсації динамічного удару нафти чи газу при з’єднанні об’єкту, з якого речовина витікає під високим тиском, з об’єктом, по якому ця речовина контрольовано транспортуватиметься в потрібному напрямку, проведені в Інституті гідромеханіки НАН України. Вони підтвердили високу ефективність методики. Розробка модуля та його випробування проводились винятково за рахунок розробників. Уряд не виділив на цю справу жодної бюджетної копійки.
Спробуємо викласти суть методики максимально спрощено. Зрозуміло, що після аварії залишається фрагмент труби, з якого неконтрольовано б’є потужний фонтан речовини, яка видобувалася. Наприклад, нафти, як це було у Мексиканській затоці. Спроби «запломбувати» трубу методом закачування в неї різноманітних цементуючих сумішей виявилися невдалими. Українці ж вирішили приборкувати потужний струмінь рідини інакше. На аварійну трубу нижче місця витоку спочатку насаджується і приварюється кріпильний фланець (своєрідний обруч на трубі). Принагідно можна цілком безпроблемно обрізати деформований кінець труби до одного чіткого рівня. Потім на трубу встановлюють аварійний модуль, завдання якого — перетворити неконтрольований витік рідини на контрольований, тобто повести її трубопроводом у потрібне місце.
Для цього на згаданий фланець насаджується ковпак у вигляді перевернутої догори дном каструлі. Модуль може бути різних форм — циліндра, конуса, напівсфери тощо. Звичайно, що «каструлю»–заглушку до кріпильного фланця просто так не приєднати — її просто знесе потужним потоком рідини, який б’є вгору. Але українські розробники вдалися до маленьких хитрощів: у куполі–«каструлі» з боків містяться два великі отвори, тому її під тиском рідини, але вже значно меншим, можна прикріпити до фланця. А рідина, яка до цього била фонтаном угору, тепер уже б’є двома боковими фонтанами через отвори в боках ковпака–«каструлі». Надійно закріпивши модуль на кріпильному фланці, до дна «каструлі» приєднують трубовідвідник, по якому вже контрольовано тече нафта. Є в цій «каструлі» й інші хитрощі: бокові отвори для витікання рідини мають заслонки. Скероване вгору днище, до якого перед цим без жодних проблем приєднали трубу для контрольованого транспортування рідини, також iз заслонкою. Коли монтаж модуля повністю закінчено, вмикають спеціальний поворотний пристрій, який синхронно зачиняє бокові отвори «каструлі» і відчиняє отвір у повернутому догори днищі з трубою для транспортування рідини чи газу. Неконтрольований «фонтан» ліквідовано, енергоносій знову подається в резервуари на поверхні моря.
На перший погляд здається, що розроблена технологія є дуже простою. Це оманливе враження, оскільки над нею працював колектив майже із 300 осіб.
До речі, модулі, які проходили випробування, є цілком робочими і їх хоч завтра можна застосовувати в реальних умовах.
Володимир Степахно, голова правління Дослідного заводу зварювального обладнання ІЕЗ, запевняє, що його підрозділ має потенціал і всі технічні можливості налагодити промислове та комерційне виробництво таких модулів для нафтовидобувних платформ. За словами Володимира Івановича, виготовлення самого «заліза» модуля, тобто згаданої «каструлі» з секретами в боках і днищі, не є надто дорогим — приблизно кілька тисяч гривень. Але повний комплект модуля з електронними пристроями для управління заслонками, його монтажем на трубу та врахуванням у кожному випадку діаметра труби, тиску в ній, глибини встановлення, зварювальних робіт шляхом вибуху та багатьох інших параметрів обійдеться замовнику вже в межах кількох сотень тисяч чи навіть мільйонiв доларів. Він наголосив, що з наявних у світі 70 тисяч платформ не існує двох ідентичних за умовами видобутку вуглеводнiв. Тому й модуль для кожної з них має бути унікальним. Зниження ціни можливе за рахунок того, що вже наявне стандартне обладнання для монтажу та роботи з трубами на великих глибинах може бути використане також і для монтажу розроблених українськими вченими модулів.
НАНУ та Інститут електрозварювання ім. Є. Патона вже оповістили провідні світові газо– та нафтовидобувні концерни та інші зацікавлені компанії про запатентований в Україні винахід. Певну зацікавленість розробкою вже виявили Мінпаливенерго та МЗС України. Присутній на презентації директор Департаменту зовнішньоекономічних зв’язків МЗС України повідомив, що українські дипломати активно інформують про унікальний винахід українських учених урядові та бізнесові структури країн, які займаються видобутком вуглеводнiв. І є великий зустрічний інтерес. Хотілося б, щоб інтерес до розробок світового значення українських учених виявляв і уряд України. На жаль, п’ятничну презентацію в Інституті електрозварювання проігнорували запрошені на неї представники адміністрації Президента, міністр палива та енергетики, очільник Мінохорони навколишнього природного середовища, глава МЗС, віце–президент Торгово–промислової палати та заступник голови правління «Нафтогазу України». Один iз розробників нової технології зазначив, що, певно, цього дня їх більше цікавило проходження у парламенті нового Податкового кодексу.
Після аварії у Мексиканській затоці «Брітіш петролеум» та ще три світові нафтовидобувні концерни «скинулися» по 250 млн. доларів на пошук упродовж наступних 18 місяців дієвого вирішення подібних проблем. Генсек ОПЕК заявив, що впродовж останніх 30 років фактично нічого не робилося в напрямку розробок систем безпеки нафтовидобувних платформ. Автори українського винаходу не без гордості кажуть, що вони зробили це в стисліші терміни і за значно менші, ніж мільярд доларів, кошти.
Знання, які людина повинна засвоїти, множаться у геометричній прогресії. Чи здатен наш мозок витримати такі навантаження? А може, він уже досяг піку свого розвитку і радіє, що новітні технології забирають на себе частину його функцій? >>
У радянські часи Всесвітній день авіації та космонавтики відзначали справно. Власне, у той час усі досягнення, пов’язані чи то з польотом у космос, чи то з появою нового літака, прирівнювались мало не до державних свят. Сьогодні цю дату також відзначають, проте масштаб суттєво зменшився. Чи розвивається авіація та космонавтика сьогодні? >>
Фахівці навчально-наукового центру «Небесна долина», що діє у Вінницькому національному технічному університеті, передали військовослужбовцям розвідувального підрозділу, який виконує завдання в зоні бойових дій на сході України, безпілотний розвідувальний комплекс власної розробки. >>
Ярослав Шпотюк — фізик-матеріалознавець, закінчив Львівський національний університет імені Івана Франка (ЛНУ) та займався науковими дослідженнями у Франції. Науковець здійснив майже неможливе і захистився одразу в двох навчальних закладах: у ЛНУ та університеті Ренн 1. >>
