Что такое тектонические разломы и какую опасность они могут представлять, ясно из самого названия этих причуд матушки-планеты. Тем не менее такие наивные вопросы я задал главному инженеру проекта «Сахалин-2. Береговые трубопроводы» О. ГОЛУБЦОВОЙ.
– Кратко говоря, это смещения земной коры в результате очень старых  землетрясений, – просветила Оксана Герасимовна. – Они бывают горизонтальными, вертикальными и наклонными. И у каждого разлома есть свои конкретные параметры.
Далее она рассказала, что главные разломы нашего острова были выявлены с самого начала методом аэрокосмической съемки, когда уже началась подготовка к освоению шельфа. Затем  данные этой аэрокосмической съемки были подтверждены специальными научными экспедициями. Третьим же этапом этих исследований стало изучение проблемных зон в земной коре с помощью траншей.
– Загоняли на эти зоны экскаватор и рыли контрольные траншеи, – поясняет О. Голубцова.  – Ученые обследовали «рисунок» смещения пластов земли на срезах в этих траншеях, и такая съемка стала наиболее достоверной картиной сейсмических событий на каждом конкретном разломе.
Первоначально трасса трубопровода должна была пересечь 24 опасных тектонических разлома.  В ходе детальных исследований и перетрассировки трубопровода их число сократилось до 19: отпали пять участков, где или землетрясения были очень давно и не могут повториться в ближайшее время, или проектировщикам удалось проложить трассу в обход этих участков.
– Располагая такой информацией, – считает О. Голубцова, – «Сахалин Энерджи» уже могла предпринять совершенно определенные меры защиты будущих трубопроводов. А в том, что эта защита нужна, убеждала нефтегорская катастрофа. Там ведь, как говорят специалисты, земля вдруг резко приподнялась на несколько метров вертикально и тут же опустилась. Но этого оказалось достаточно, чтобы полностью уничтожить поселок с крупнопанельной застройкой.
Чтобы обезопасить и сам трубопровод, и, главное, жителей нашего острова, а также минимизировать возможный экологический ущерб, к проекту была привлечена компания «Snam Progetti» – специализированный итальянский проектный институт – для помощи в разработке проектов перехода трубопроводов через тектонические разломы. Это учреждение имеет богатый опыт проектирования переходов в различных тектонически активных точках мира.
Специалисты института приехали сюда в 2005 году и повторно обследовали каждый наш разлом. В составе экспедиции были сейсмолог, гидролог, проектировщик и наш ученый-сейсмолог, доктор наук Александр Леонидович Стром. По завершении этих поездок были определены основные принципы и методики прохождения разломных участков.
Во-первых, это сооружение насыпи в тех местах, где участок очень обводнен. А таких мест довольно много на нашей трассе. Во-вторых, увеличение по сравнению со стандартными  размеров и конфигурации траншей с пологими склонами большой трапеции, с засыпкой труб керамзитом и песком специального состава. В-третьих, применение так называемых геомембран. Это пластмассовый лист толщиной 2 мм. Из него вокруг участка трубы в месте возможного тектонического разлома делают герметично запаянный «кораблик» с герметичными же муфтами на торцах. Эта геомембрана также предотвращает заполнение траншеи водой.
Кроме этих трех методов, предусматривается монтаж компрессионных компенсаторов на участках пересечения почти всех тектонических разломов. Компенсаторы – это специально изготовленные участки труб, изогнутые под углом 90 градусов таким образом, чтобы при подземных толчках они не сдавливались и не рвались, а, подобно гигантским амортизаторам, пружинили.   Этой же цели служат увеличение размеров траншей, засыпка траншей керамзитом или песком, покрытие их теплоизоляционными плитами, а также устройство систем водопонижения, предотвращающих замерзание. Которое могло бы превратить довольно рыхлый засыпной материал траншей в сплошной смерзшийся конгломерат и при возможности лишить трубу способности двигаться в траншеях при любых подвижках земных пластов. На дренажных каналах устраивают специальные смотровые колодцы, служащие для контроля того, как идет дренирование, т. е. сток воды из траншей.
– А сами трубы, наверное, обладают суперпрочностью и на сжатие, и на разрыв, и на изгиб, и на излом?
– Вообще-то для магистралей нефти и газа все трубы изготавливаются из сталей повышенной прочности и упругости, хотя и делятся на три класса – нормальный, средний и высокий, в зависимости от условий прокладки каждого участка трубопроводов. Но для прохождения крупных и потенциально опасных тектонических разломов проектом предусмотрено применение специальных труб «сейсмического» класса безопасности. Состав стали, из которой они сделаны, изменен таким образом, чтобы труба сохраняла прочность даже при повышенных нагрузках на нее. Но самое главное отличие заключается в увеличенной толщине стенок трубы: от 9,5 до
19,1 мм – для нефтяной трубы и от 17,3 до 31,8 мм – для трубы газовой. Замечу, что трубы «сейсмического» класса очень дороги и никогда не используются на обычных участках, а только на участках пересечения разломов.
– Откуда же известно, насколько опасен тот или иной разлом? Ведь землетрясение-то на этом участке было, может, полтысячи лет назад.
– Специалисты это знают. После того как были сделаны все необходимые обследования, данные были переданы в  «Snam Progetti»,  и там, на базе миланского института, просчитали и воссоздали каждый участок в моделях, на которых ученые провели множество испытаний, чтобы убедиться, в какую сторону может сдвинуться при «возмущении» недр каждый конкретный пласт. От этого зависел выбор наиболее оптимального угла пересечения разлома трубопроводами и  места установки компенсаторов. И после таких модельных испытаний проектировщикам пришлось рекомендовать внести в проекты серьезные коррективы: на многих разломах надо было сделать перетрассировку, то есть внести изменения в первоначальную трассу трубопровода: изменить угол пересечения трассы трубопроводов и разлома, установить компенсаторы. А перетрассировки требуют новых затрат – и времени, и денег, и рабсилы, а также удлиняют общую протяженность трубопроводов на участках разломов. В рабочем проекте перехода каждого тектонического разлома предусматривается зона в радиусе 500 метров в каждую сторону от разлома, что требует разработки проектных решений на участок 20 километров. Но безопасность для нас, для наших заказчиков – превыше всего.
– А не проще ли делать так, как на Аляске? Я однажды видел снимки трансаляскинского нефтепровода. Он смонтирован над землей и во избежание поломок при землетрясениях поставлен на опоры, которые покоятся на рельсах. Чуть толкнуло – пласт начал смещаться…
– Я даже видеофильм об этом нефтепроводе видела. Но это только на первый взгляд проще и лучше. Учтите, что Аляска это огромное безлюдное пространство, где эта труба никому не мешает, а у редких коренных жителей полуострова отношение к природе просто благоговейное, языческое. Еще один момент: серьезная авария на трансаляскинском нефтепроводе не угрожает, в силу малозаселенности того региона, жизни многих людей. В-третьих, стоимость строительства и эксплуатации такого трубопровода намного выше, чем подземного. Сопоставив все эти «за» и «против» (хотя и такая идея – «как на Аляске» – в первоначальных вариантах была), проектировщики заявили однозначно: годится только подземный вариант. Он безопаснее и для людей, и для самой трубы, и для окружающей среды. Причем главными стали соображения безопасности: на надземную или наземную трубу у нас обязательно найдется «Петруша на тракторе», любитель катать девчат за околицу на этой служебной технике, которому захочется или проехать под трубой в каком-нибудь «экстремальном» месте, или переехать «на спор с мужиками» через ту, что будет уложена на земле. Или какой-нибудь «народный умелец» решит подключиться к нефте- или газопроводу. Поэтому и приходится принимать дополнительные меры защиты участков перехода тектонических разломов – их ограждение.
– А в случае подземных толчков трубопроводы, очевидно, перекрываются во избежание утечек нефти и газа?
– Разумеется. С обеих сторон участков трубопроводов, переходящих через тектонические разломы, ставится запорная арматура автоматического срабатывания от датчиков дистанционного управления. И далее, до самого нефтяного и газового промысла, как бы по цепочке, тоже срабатывает такая же автоматика. Причем так, чтобы минимизировать последствия гидравлических ударов.  Кроме того, каждый сварной шов этих участков подвергнется двойному тестированию – 100-процентному рентгенографическому контролю и автоматическому ультразвуковому обследованию.
– Но уж после таких испытаний можно, пожалуй, смело укладывать трубы на место и засыпать?
– Не торопитесь. Сначала мы должны получить заключение независимой экспертизы – ее делает московская организация ООО «Нефтяная и газовая безопасность (НГБ) Энергодиагностика». А еще прежде того нужно разрешение областного департамента по строительству на общестроительные работы, но без укладки и засыпки труб. И только когда получаем специальное разрешение Ростехнадзора, тогда и можем приступать к укладке труб на переходах через разломы и их засыпке. Причем когда уже было сделано ТЭО проекта «Сахалин-2. Береговые трубопроводы», госэкспертиза потребовала вывести прохождение через тектонические разломы в отдельный проект, как дополнение к основному. И на каждый из 19 разломов проект должен быть отдельным и пройти все те процедуры, что и весь проект «Береговые трубопроводы» в целом.
– И сколько уже переходов начали обустраивать?
– Пока лишь один, разлом № 3, но мы занимаемся подготовкой к работе на восьми других разломах и продолжим работу по другим участкам, как только получим заключения, регистрации и разрешения.
– Успеете ли до морозов? Ведь, как вы говорите, ниже минус десяти проводить такие ответственные работы нельзя.
– Надеюсь и верю, что успеем, однако нам пришлось внести корректировки в регламенты работы на зимний период.
– Успехов вам. И – чтобы поменьше трясло!
– Думаю, наши трубы выдержат толчки, при которых сдвиги земных пластов достигают 2,5 – 3 метров. Во всяком случае, наш куратор и корифей в сейсмологии Александр Леонидович Стром считает, что это первый в России трубопроводный проект, в котором вопросы сейсмозащиты проработаны столь тщательно.
Беседовал А. ЛАШКАЕВ.