Магистральные трубопроводы являются составной частью мировой системы транспортировки жидких и газообразных продуктов. Наиболее распространены трубопроводы для перекачки газа, нефти и продуктов их переработки. Наряду с очевидными преимуществами трубопроводы несут экологическую опасность, причем на первом месте стоят трубопроводы, по которым транспортируются отравляющие вещества, например, аммиак и др. На втором месте находятся нефтепроводы, которые наряду с пожароопасны и могут загрязнять грунты и подземные воды. Газопроводы при небольших повреждениях менее опасны.

Масштабное строительство магистральных трубопроводов для транспортировки нефти, газа и продуктов их переработки началось в России на рубеже пятидесятых и шестидесятых годов XX века. Разведанные колоссальные запасы нефти и газа в районах Западной Сибири и Средней Азии и их отдаленность от потребителей Европы предопределило бурное развитие трубопроводного транспорта.

Особенно стремительно происходило строительство магистральных трубопроводов в семидесятых и начале восьмидесятых годов, когда было построено несколько десятков тысяч километров нефтепроводов и газопроводов диаметром от 800 до 1400 мм., что позволило создать самую мощную трубопроводную транспортную систему.

Однако отсутствие необходимого опыта строительства и эксплуатации магистральных трубопроводов особенно отрицательно сказалось на состоянии окружающей среды территорий, где были построены данные объекты. Необходимость в скорейшем строительстве и вводе в эксплуатацию очередного газопровода, столь необходимого «народному хозяйству», привело к катастрофическим последствиям для экологии многих регионов. Нефтяные озера и реки, плавающие в болотах Западной Сибири трубопроводы, горящие годами факелы, лежащие по барханам открытыми сотни километров трубопроводов, вот что явилось итогом недостаточного внимания к вопросам взаимодействия окружающей среды и построенных человеком объектов.

За многие десятилетия развития трубопроводного строительства, сооружения газопроводов не сформирована единая концепция комплексного взаимодействия многофакторной системы «Человек – трубопроводный строительный и эксплуатационный комплекс – охрана природы».

Снижение негативного воздействия и влияния магистральных трубопроводов на окружающую среду в процессе их возведения и эксплуатации является одной из приоритетных задач современного строительства. Поэтому разработка методов прогнозирования и технических решений в целях снижения антропогенного воздействия на окружающую среду является актуальной проблемой.

Продлить жизнь газопроводов возможно при условиях комплектной диагностики и последующего мониторинга, создания системы управления эксплуатационной надежностью и экологической безопасностью, а также решив технологические и технические проблемы, еще существующие на научном и практическом уровнях.

Применение внутритрубной диагностики позволило обнаружить большое количество дефектов, которые ранее были недосягаемы. В целом за период с 1993 по 1997 г. было обследовано 40 тыс. км магистральных нефтепроводов, выявлено 14 тыс. опасных дефектов, из которых к концу 1997 г. отремонтировано 11 тыс., т.е. 80%.

В настоящее время с применением магнитных внутритрубных снарядов ежегодно проходит освидетельствование до 10 тыс. км газопроводов. С 1991 по 1998 г. благодаря им выявлено более 7,8 тыс. дефектов различного вида (вмятины, задиры, коррозионные повреждения и т.п.).

Наиболее эффективным превентивным действием в ряду антиаварийных мероприятий является диагностика технического состояния трубопроводов. Она достигается с помощью комплексной диагностической системы, включающей в себя аэрокосмические методы, внутритрубные магнитные и ультразвуковые дефектоскопы нового поколения. Широкое применение получат также геоинформационные системы и системы глобального географического и геодезического позиционирования с использованием DGPS для построения электронных (цифровых) карт с нанесением на них действительного положения трубопровода, арматуры, трубных деталей, а также дефектов, выявленных внутритрубной диагностикой. По данным комплексной диагностики будут определяться уровень риска и остаточного ресурса трубопроводов, стратегия выборочного ремонта.

В проектах на прокладку трубопроводов необходимо предусматривать решения по охране окружающей среды при сооружении трубопроводов и последующей их эксплуатации. При подземной и наземной (в насыпи) прокладках трубопроводов предусматривают противоэрозионные мероприятия с использованием местных материалов, а при пересечении подземными трубопроводами крутых склонов, промоин, оросительных каналов и кюветов в местах пересечений – перемычки, предотвращающие проникание в траншею воды и распространение ее вдоль трубопровода. При прокладке трубопроводов в земляных насыпях на пересечениях через балки, овраги и ручьи предусматривают устройство водопропускных сооружений (лотков, труб и т.п.) Поперечное сечение водопропускных сооружений следует определять по максимальному расходу воды повторяемостью один раз в 50 лет.

При прокладке трубопроводов на вечномерзлых грунтах на участках с льдистостью менее 0,1 допускается их оттаивание в процессе строительства или эксплуатации. На участках с таликами рекомендуется грунты основания использовать в талом состоянии. Допускается многолетнее промораживание талых непучинистых грунтов при прокладке газопроводов, транспортирующих газ с отрицательной температурой.

При пересечении трубопроводом участков с подземными льдами и наледями, а также при прокладке трубопроводов по солифлюкционным и опасным в термоэрозионном отношении склонам и вблизи термоабразионных берегов водоемов проектом должны предусматриваться специальные инженерные решения по предотвращению техногенных нарушений и развитию криогенных процессов:
• мероприятия по максимальному сохранению растительного покрова;
• подсыпка грунта и замена пучинистых грунтов на непучинистые;
• дренаж и сток вод;
• выравнивание и уплотнение грунтового валика над трубопроводом.

Анализ существующей практики строительства и эксплуатации магистральных трубопроводов показывает, что недостаточно уделяется внимания учету воздействия магистрального трубопровода на окружающую среду и окружающей среды на магистральный трубопровод.