Об особенностях выбора сценария развития аварий при анализе риска эксплуатации магистральных нефтепроводов

УДК 614.8.028.3

В. В. Бодрова, В. В. Богач, Г. А. Маркина, Н. Ю. Карзанова

ОБ ОСОБЕННОСТЯХ ВЫБОРА СЦЕНАРИЯ РАЗВИТИЯ АВАРИЙ ПРИ АНАЛИЗЕ РИСКА ЭКСПЛУАТАЦИИ МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДОВ

Ключевые слова: трубопровод, авария, разлив, запорная арматура.

В данной статье рассмотрены аварии, связанные с разгерметизацией запорной арматуры на магистральных трубопроводах. Проведен сравнительный анализ данных полученных при реализации двух различных аварий. Результаты расчетов наглядно показывают, что зоны поражения при разгерметизации запорной арматуры будут больше, чем при разгерметизации участка трубопровода. При рассмотрении аварии, связанной с разгерметизацией запорной арматуры на магистральных трубопроводах, имеется возможность учесть максимально возможный ущерб от аварии и заблаговременно зарезервировать достаточное количество финансовых средств на локализацию и ликвидацию аварии и материальных ресурсов.

Key words: pipeline, accident, bottling, valve.

This article describes the accidents related to depressurization of valves on the main pipes. A comparative analysis of the data obtained during the implementation of two different accidents. The calculation results demonstrate that the affected area during depressurization of valves will be greater than the depressurization of the pipeline section. In reviewing the accident involving depressurization of valves on the main pipes, it is possible to take into account the maximum possible damage from an accident, and in advance to reserve a sufficient amount of funds for the localization and liquidation of accidents and material resources.

Анализ результатов технического расследования причин аварий на магистральных трубопроводах (далее - МТ), опубликованных в годовых отчётах о деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору в период 2005 - 2014 г.г. [1] показывает, что основными причинами произошедших аварий является физический износ технологического оборудования, коррозия металла и растрескивание под напряжением, последствия которых могут привести к пожарам проливов [2] и взрывам топливно-воздушной смеси [3].

В связи с этим, прогноз возможных аварий на действующих МТ проводится с учётом факторов влияния, которые объединены в следующие группы:

- внешние антропогенные воздействия;

- коррозия;

- качество производства труб;

- качество строительно-монтажных работ;

- конструктивно-технологические факторы;

- природные воздействия;

- эксплуатационные факторы;

- дефекты тела трубы и сварных швов.

Для оценки частоты инициирующих событий возникновения аварий используются статистические данные.

Оценку последствий выброса опасных веществ в результате аварии на МТ (количество опасного вещества, радиус воздействия поражающих факторов, максимально возможное количество потерпевших, площадь загрязнения сухопутных ландшафтов и водных объектов, экологический ущерб как суммы компенсаций за загрязнение компонентов природной среды, ущерб за уничтожение и негативные последствия для животного и растительного мира), как правило, проводят для сценария развития аварии, связанной с разгерметизацией наибольшей линейной части МТ с

наличием наибольшего количества опасного вещества. В этом случае при определении массы выброшенного в результате аварии опасного вещества определяется, как сумма массы вещества, находящегося в линейном участке, и массы вещества, поступившего со смежных линейных участков за время срабатывания запорной арматуры.

В качестве примера сравним последствия разгерметизации одного из участков (условно обозначим линейной части магистрального

нефтепровода и последствия разгерметизации запорной арматуры, отделяющей от N смежный участок (условно обозначим В таблице 1

указаны основные технические характеристики рассматриваемых участков нефтепровода (далее -МН) и количество опасного вещества в каждом из участков.

Таблица 1 - Основные технические характеристики участков МН с указанием количества опасного вещества

Участок МН Диаметр, мм Длина, км Масса нефти, т Давление, МПа

N1 1020 131 96291 5,4

N2 530 56 11114 6

Сравнение полученных расчётных данных, характеризующих последствия возможных аварий, связанных с разгерметизацией участка N1 (вариант аварии А1) и запорной арматуры, разделяющей N1 от N2 (вариант аварии А2), наглядно показывает, что при реализации аналогичных в своём развитии

сценариев для каждой из аварии, во втором случае зоны поражения будут больше.

В табл. 2 приведены результаты расчёта последствий аварий А-| и А2 при реализации сценариев, связанных с возникновением пожара пролива (С-|) и взрыве образовавшейся топливно-воздушной смеси (С2).

Таблица 2 - Результаты расчета последствий аварий

возможный ущерб от аварии (в натуральных или стоимостных единицах) и заблаговременно зарезервировать наиболее оптимальное и достаточное количество финансовых средств на локализацию и ликвидацию аварии и материальных ресурсов. А также объективно определить страховую сумму в целях страхования ответственности за причинения вреда в результате аварии.

Авария Масса разлившейся нефти, т Площадь разлива, мм Тепловое излучение при пожаре пролива (С1), м Ударная волна при взрыве ТВС (С2), м

Ai 97623 325410 233,3 491,7

А2 108737 362457 362,8 709,1

Литература

3

Площадь свободного пролива нефти определялась согласно [4] и с учётом коэффициента впитываемости грунта [5].

Прогнозирование проведено с учетом неблагоприятных гидрометеорологических условий, негативного влияния на объекты окружающей природной среды, населения, рельефа местности, характеристик территории. Расчёты максимально-возможной массы нефти, участвующей в аварии, а также размеры зон поражающих факторов выполнены в соответствии [6-7].

При сравнении полученных данных наглядно видно, что возможный выброс опасного вещества при разгерметизации запорной арматуры увеличивается на количество вещества в смежной части МТ, что влечёт за собой и увеличение вреда от аварии.

Таким образом, при рассмотрении аварии, связанной с разгерметизацией запорной арматуры на МТ, имеется возможность учесть максимально

© В. В. Бодрова - эксперт, ЗАО «Центр аварийно-спасательных формирований», wiwa-71@mail.ru; В. В. Богач - канд. хим. наук, доцент каф. промышленной безопасности КНИТУ, vbogatch@mail.ru; Г. А. Маркина - эксперт, ЗАО «Центр аварийно-спасательных формирований», g_markina@mail.ru; Н. Ю. Карзанова - эксперт, ЗАО «Центр аварийно-спасательных формирований», karzanova73@mail.ru.

© V. V. Bodrova - expert, Closed Joint-Stock Company "Center rescue units", wiwa-71@mail.ru; V. V. Bogach - candidate of chemical sciences, associate professor department of industrial safety KNRTU, vbogatch@mail.ru; G. A. Markina - expert, Closed Joint-Stock Company "Center rescue units", g_markina@mail.ru; N. Y. Karzanova - expert, Closed Joint-Stock Company "Center rescue units", karzanova73@mail.ru.

Годовой отчёт о деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору в 2014 году.

Купцов А.И., Исламхузин Д.Я., Гимранов Ф.М. Анализ действующих нормативных методик расчета последствий пожара пролива горючих веществ на нефтехимических производствах / А.И. Купцов, Д.Я. Исламхузин, Ф.М. Гимранов // Вестник Казанского технологического университета. - 2013. - №9. - С. 243245.

Васьков Р.Е., Богач В.В., Кочетов Н.М. Оценка энергии ударной волны взрыва топливно-воздушной смеси / Р.Е. Васьков, В.В. Богач, Н.М. Кочетов // Вестник Казанского технологического университета. - 2015. -№2. - С.420-421.

4. Рекомендации по обеспечению пожарной безопасности объектов нефтепродуктообеспечения, расположенных на селитебной территории», 1997.

5. Гольдберг В.М., Газда С. Гидрогеологические основы охраны подземных вод от загрязнений. - М.: Недра. -1984. - 262 с.

6. РД «Методическое руководство по оценке степени риска аварий на магистральных нефтепроводах», утверждённого приказом ОАО «АК «Транснефть» от 30.12.2002 №152.

7. ГОСТ Р 12.3.047-2012. «Национальный стандарт Российской Федерации. Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. 6. Методы контроля» (утверждены и введены в действие Приказом Росстандарта от 27.12.2012 № 1971-ст).