Vyprázdnění, vyčištění a konzervace ropovodu v Lotyšsku
Sto kilometrů dlouhý úsek neprovozovaného ropovodu DN 700 Polock – Ventspils na území Lotyšska byl vyprázdněn v prosinci 2010. V červnu 2011 bylo dokončeno chemické vyčištění tohoto úseku od ropných zbytků pomocí čisticího činidla PETROSOL. Tímto způsobem bylo odstraněno riziko znečištění životního prostředí ropou v případě porušení integrity ropovodu. Následně bylo potrubí zakonzervováno dusíkem a tak připraveno k dalšímu využití v budoucnosti.
Ropovod DN 700 Polock – Ventspils je severní větví potrubního systému ropovodu Družba, který v minulosti zásoboval ropou především země evropské části bývalého Sovětského svazu a státy střední Evropy.
Před 9 lety došlo na tomto ropovodu k zastavení dodávek ropy na území Lotyšské a Litevské republiky z politických a hospodářských důvodů. Vznikla tak situace, kdy potrubí zůstalo v celém objemu (cca 1,9 milionů barelů) zaplněno stojící ropou a je blokováno pro jakékoli jiné užití. Tato skutečnost však nijak nezbavuje provozovatele povinnosti a odpovědnosti provádět na něm náročnou pravidelnou údržbu zajišťující jeho bezpečnost a funkčnost. Vlastníkem a provozovatelem ropovodu procházejícího na území Lotyšska je společnost LatRosTrans.
Z uvedeného důvodu bylo v roce 2010 vedením společnosti LatRosTrans rozhodnuto vyprázdnit, chemicky vyčistit a zakonzervovat část ropovodu v délce 250 km, která prochází výhradně územím Lotyšska. Tato část ropovodu začíná na hranici mezi Lotyšskem a Litvou a vede k ropnému terminálu u Ventspils na pobřeží Baltského moře. Přibližně v polovině trasy tohoto ropovodu je umístěna čerpací stanice Džūkste. Linie ropovodu je ve třech lokalitách zdvojena. První zdvojení v délce cca 400 m se nalézá v místě křížení s řekou Musou. Druhé zdvojení v délce cca 17 km je na výstupu z čerpací stanice v Džūkste. Třetí zdvojení v délce cca 400 m nadzemím vedením překonává přírodní rezervaci Ventspilské mokřiny.
Koncem léta 2010 byla vlastníkem ropovodu vypsána soutěž na výběr generálního dodavatele prací. Na začátku října 2010 se vítězem výběrového řízení stala společnost CEPS a.s. z České republiky. V průběhu následujících necelých dvou měsíců proběhla projekční a technická příprava tak, aby práce spojené s vyprazdňováním ropovodu mohly začít ještě koncem listopadu 2010.
Vyprázdnění potrubí
Přípravné práce
Před zahájením prací bylo potrubí rozděleno z technologických důvodů na 6 úseků. Rozdělení potrubí s použitím technologie TDW provedl včetně výkopových a svářečských prací provozovatel. Na konce každého úseku byly přivařeny speciální dočasné vysílací/přijímací komory dodané společností CEPS (viz obrázek 1).
Obrázek 1 – Speciální dočasná vpusť/výpusť čisticího pístu
Vytlačení ropy z potrubí
Do každé vysílací komory byly vloženy dva oddělovací písty. Mezi tyto písty byla načerpána voda. Takto vytvořená inertizační vodní zátka byla řízeně posouvána potrubím pomocí stlačeného vzduchu (viz obrázek 2).
Obrázek 2 – Vtláčení vzduchu
Průchodem inertizační zátky potrubím byla ropa vytlačována do stabilního tanku o objemu 50 000 m³ v ropném terminálu ve Ventspils. Z hlavní linie byla ropa vytlačována přímo a ze zdvojených úseků přes propojovací potrubí. Vytlačení ropy z ropovodu v úseku od státní hranice po čerpací stanici Džūkste, včetně vytlačení ropy ze všech třech zdvojených částí, trvalo necelé dva týdny a bylo dokončeno začátkem prosince 2010. Po celou dobu prací bylo na území Lotyška extrémně mrazivé počasí.
Chemické vyčištění potrubí
Dekontaminace potrubí
Začátkem května 2011 bylo zahájeno chemické vyčištění vyprázdněného ropovodu v úseku mezi státní hranicí s Litvou a čerpací stanicí Džūkste. Hlavním cílem prací bylo vyčistit vnitřní stěnu potrubí od ropných zbytků tak, aby v případě porušení celistvosti ropovodu nedošlo k znečištění podzemních a povrchových vod. Nejdříve byly na začátek a konec každého čištěného úseků instalovány speciální čisticí komory (viz obrázek 3 a obrázek 4).
Obrázek 3 – Montáž speciálních čisticích komor
Obrázek 4 – Namontovaná komora
Do každé komory na začátku úseku bylo umístěno několik čisticích pístů. Mezi tyto čisticí písty byla načerpána voda a dekontaminační činidlo PETROSOL v přesně stanoveném poměru a množství, a tato čisticí sestava byla pomocí stlačeného vzduchu řízeně protlačena potrubím. Vodní proplachové zátky zařazené na konci sestavy smyly zbytky dekontaminačního činidla ze stěn potrubí. Po průjezdu čisticí sestavy byla vnitřní stěna potrubí zcela čistá bez jakýchkoliv ropných zbytků (viz obrázek 5).
Dekontaminační činidlo PETROSOL pro chemické čištění bylo dodáno subdodavatelskou firmou Limek plus, spol. s r.o.
Obrázek 5 – Vnitřní stěna potrubí po dekontaminaci
Po každém průjezdu čisticí sestavy potrubím byly odebrány vzorky vody z poslední vodní zátky pro stanovení zbytkové koncentrace ropných látek (viz obrázek 6 a obrázek 7). Limitní povolenou hodnotou byla koncentrace ropných látek 30 mg/l.
Koncentrace ropných látek v odebraných vzorcích vody zjištěných chemickým rozborem v akreditované laboratoři nikdy nepřekročily jednotky miligramů v litru a byly tedy minimálně o řád nižší, než předepsaná hodnota.
Obrázek 6 – Odběr vzorků poplachové vody
Obrázek 7 – Odebrané vzorky vody
Likvidace ropných odpadů biodegradací
Po průjezdu potrubím byly dekontaminační a vodní proplachové zátky o objemu téměř 1850 m³ vypuštěny do dočasných retenčních rezervoárů vybudovaných za tímto účelem provozovatelem v areálu čerpací stanice v Džūkste (viz obrázek 8).
Obrázek 8 – Retenční rezervoáry v Džūkste
Zde byl použitý dekontaminační roztok s obsahem ropných látek chemicky upraven, čímž došlo k částečnému oddělení ropných zbytků od vodní fáze. Po odčerpání ropy z hladiny se rozpuštěné zbytky organických látek z kontaminovaného roztoku odstranily biodegradační metodou rozkladu ropných zbytků (viz obrázek 9). Tato metoda je založena na aplikaci bakteriálního preparátu do upravovaného roztoku. Během několika týdnů dochází k rozkladu ropných uhlovodíků. Vyšší tepoty vzduchu a dostatek kyslíku tento proces urychlují. Po snížení koncentrace ropných látek ve vodě na hodnotu 0,6 mg/l mohla být voda z retenčních rezervoárů vypuštěna do povrchových vod. Práce spojené s biodegradací ropných zbytků provedla subdodavatelská firma Limek plus, spol. s r.o.
Obrázek 9 – Biodegradace ropných látek v použitém dekontaminačním roztoku
Po dokončení dekontaminace potrubí byly z konců úseků odřezány čisticí komory a potrubí bylo propojeno nebo zaslepeno tlakovými dýnky.
Díky úplnému odstranění uhlovodíků z vnitřku potrubí byly všechny tyto svářečsko-montážní práce – svařování, broušení a řezání plamenem – provedeny v již trvale bezpečné atmosféře bez jakýchkoliv jinak nutných bezpečnostních opatření pro zajištění nevýbušné atmosféry (viz obrázek 10).
Obrázek 10 – Řez plamenem v již trvale bezpečné atmosféře
Konzervace potrubí
Pasivace fosforečnanem
Pasivace fosforečnanem se uskutečnila již v průběhu chemického čištění, kdy bylo do poslední proplachové zátky přidáno určité množství fosforečnanu sodného (Na₃PO₄.), které zvýšilo pH na hodnotu 10 a vytvářelo v potrubí pasivační prostředí.
Řízeným protlačením takto upravené proplachové zátky potrubím došlo k vytvoření pasivační vrstvy na vnitřní stěně potrubí, která v kombinaci se zvýšenou hodnotou pH dlouhodobě potlačuje vnik koroze.
Inertizace dusíkem
Po propojení chemicky vyčištěných úseků byl ropovod propláchnut dusíkem o čistotě 95 %. Následně byl tlak dusíku v potrubí zvýšen na 3 bar.
Zdrojem dusíku pro inertizaci byla mobilní jednotka produkující dusík metodou membránové separace z atmosférického vzduchu stlačeného kompresorem na 14 bar.
Mobilní dusíkovací jednotka byla vyvinuta a vyrobena ve spolupráci společností CEPS a Air Products Norway. Jednotlivá zařízení dusíkovací jednotky jsou umístěna v mobilním kontejneru ISO (viz obrázek 11).
Obrázek 11 – Mobilní dusíkovací jednotka
V této jednotce je nejprve v odlučovačích ze stlačeného vzduchu odstraněna zkondenzovaná voda a prach. Vyčištěný vzduch je pak po ohřátí upravován v membránovém separátoru, kde je z tohoto vzduchu na principu odlišné permeability kyslíku a dusíku částečně odstraněn kyslík. Inertizační směs o koncentraci dusíku 95 % a tlaku 13 bar je přepouštěna pomocí tlakových hadic do potrubí. Přibližně polovina procesního vzduchu obohacená o odloučený kyslík je vypouštěna zpět do ovzduší.
Tlak dusíku v potrubí po inertizaci bude udržován na hodnotě 3 bar, která je hluboko pod hodnotou konstrukčního, ale i provozního tlaku ropovodu. Pokud by v budoucnu došlo k mechanickému poškození stěny potrubí, dojde pouze k úniku stlačeného dusíku bez nebezpečí následné destrukce části potrubí.