Анализ причин аварийных ситуаций на магистральных трубопроводах

УДК 006.015.5.

Д. Р. Гайсина, Я. В. Денисова

АНАЛИЗ ПРИЧИН АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ НА МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДАХ

Ключевые слова: магистральные нефтепроводы, экологические риски, причины аварий на магистральных нефтепроводах, меры по предотвращению аварий на магистральных трубопроводах.

В статье рассмотрены проблемы современных систем трубопроводного транспорта. Проанализированы основные причины возникновения аварийных ситуаций и вероятность их появления. На основе проделанного анализа построено «дерево событий» и приведены рекомендации для предотвращения аварийных ситуаций на магистральном трубопроводе.

Keywords: Main oil pipelines,environmental risks,causes of accidents on the maim pipelines, preventive actions.

In the article investigated the problems of modern systems of the pipeline transport. Analyzed the main reasons of occurrence of the accidents and their probability. Based on the executed analysis constructed a "event tree " and provided recommendations for preventing accidents on the main pipeline.

Введение

Магистральные, промысловые и технологические газопроводы и нефтепроводы - это сложные инженерные конструкции, проложенные по всей России и эксплуатируемые в разных климатических условиях. Существование подземной, наземной, надземной прокладки трубопроводов, подводные переходы требуют специальных технологий строительства для соответствия необходимым параметрам долговечности и прочности.

Современные системы магистрального трубопроводного транспорта нефти и газа за время своей эксплуатации подвергаются значительным нагрузкам как вне, так и внутри, что приводит к существенным авариям с выбросом нефтепродуктов, и, как следствие,к загрязнению окружающей среды и нанесению вреда здоровью людей. Однако наиболее безопасным способом транспортировки углеводородов все еще считается трубопроводный транспорт, по причине того, что потери при транспортировке с использованием этого вида транспорта минимальны.

Полностью исключить возможность возникновения аварий на любых производственных предприятиях нельзя. Поэтому крайне важно выявить и исследовать наиболее значимые факторы, которые могут привести к аварийным ситуациям и применять на практике меры для обеспечения безопасности.

Экспериментальная часть

В настоящий момент, согласно информации Ростехнадзора, на территории Российской Федерации расположена разветвленная система магистральных трубопроводов общей протяженностью около 259 400 км.

Анализ экологических рисков для предприятий по транспортировке углеводородов является ключевым элементом управления экологической и промышленной безопасностью и выступает основой для принятия решений по предотвращению аварий и ликвидации их последствий на опасных производственных объектах.

В таблице 1 приведена информация касательно динамики аварий на трубопроводном транспорте за

период с 2010 г. по 2014 г. Также в таблице приводится информация о случаях гибели людей вследствие произошедших аварий, в разрезе по годам.

Таблица 1 - Динамика показателей аварийности и несчастных случаев на объектах магистрального трубопроводного транспорта за 2010-2014 гг.

Год Аварии Несчастные случаи со смертельным исходом

2010 13 3

2011 17 2

2012 21 1

2013 12 -

2014 8 2

Воспользовавшись классической формулой определения вероятности, можно вычислить вероятность гибели людей при аварийной ситуации:

Р

где т - число благоприятствующих событию А исходов, п - число всех элементарных равновозмож-ных исходов.

Таким образом, можно сделать вывод, что в случае аварии на магистральном трубопроводе вероятность гибели человека составляет 11,27%.

Из анализа литературы, посвященной исследованию аварий, становится ясно, что к наиболее значимым причинам аварийных отказов на линейной части магистральных нефтепроводов, которые могут привести к разгерметизации трубопроводов с выбросом большого количества нефти и нефтепродуктов, относятся:

— некачественное выполнение монтажных стыков, механические повреждения трубы (вмятины, царапины, задиры), нанесенные при строительстве;

— сквозные пробоины трубопровода, повреждения запорной арматуры, вантузов. манометрических приборов, а также повреждения в процессе капитального ремонта нефтепровода;

дефекты в металле труб, некачественная заводская сварка трубных швов, дефекты запорной арматуры и соединительных деталей трубопровода;

внутренняя коррозия вследствие перекачки обводненной нефти и нефти с агрессивными компо-

нентши, сплошная равномерная и неравномерная внешняя коррозия, возникающая вследствие естественного старения изоляционного покрытия или некачественного нанесения изоляции при строительстве;

— прочие причины, включая ошибки при эксплуатации.

Кроме разгерметизации трубопроводов по вышеприведенным причинам возможны прорывы трубопроводов из-за нарушений технологии перекачки ввиду ошибок оперативного и ремонтного персонала, остановок перекачки при резком исчезновении напряжения в сети электроснабжения.

В последнее время на магистральных нефтепроводах увеличилось число аварий, возникающих в результате внешнего механического воздействия на линейную часть нефтепровода, включающего силовое воздействие механическими средствами, несанкционированное и преднамеренное действие с целью хищения нефти. Анализ результатов расследования аварийных ситуаций, произошедших за последние годы на магистральных нефтепроводах, позволил выявить причины их возникновения. Факторами, влияющими на интенсивность аварий на магистральныхнефтепроводах, согласно данным Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору, являются:

— брак строительства / изготовления;

— конструктивные недостатки;

— механическое воздействие;

— износ оборудования;

— несанкционированные врезки;

— нарушение порядка проведения опасных работ.

В иллюстративном виде соотношение данных факторов приведено на рисунке 1.

Брак строительства/ изготовления

Конструктивные недостатки

Механическое воздействие

Износ оборудования

Несанкционированные врезки

Нарушение порядка проведения опасных работ

Рис. 1 - Распределение аварий на магистральных нефтепроводах по причинам их возникновения

Из рисунка видно, что наибольшее количество аварий на магистральных нефтепроводах происходит из-за брака при строительстве (37%), на втором месте - конструктивные недостатки (18%). То есть можно сделать вывод, что причиной более 50% аварий служат факторы, которые можно устранить до ввода оборудования в эксплуатацию.

Основываясь на данныеизученных исследований и проведенный анализ, можно сделать вывод, что для предупреждения возникновения аварий на магистральных нефтепроводах и снижения их последст-вий,предприятиям, осуществляющим данные виды работ, необходимо проведение следующих мероприятий:

строго следить за выполнением приказа Ростехнадзора от 22.10.2009 № 883 «О распределении полномочий по организации надзорной деятельности за объектами магистрального трубопроводного транспорта»;

уделять особое внимание качеству построенных объектов;

подбирать и использовать новые технологии и материалы для обеспечения бесперебойной работы и надежной эксплуатации оборудования;

своевременно проводить профилактические и плановые работы по выявлению различных видов дефектов оборудования, их ремонт или замену;

— осуществлять контроль выполнения правил технической эксплуатации, качественно и своевременно выполнять аварийно-ремонтные и восстановительные работы;

— соблюдать требования техники безопасности и охраны труда и проводить на регулярной основе обучение, тестирование и тренировки персонала по специальной программе обучения действиям по локализации и ликвидации аварий, а также способам зашиты от поражающих факторов в чрезвычайных ситуациях.

Соблюдение и выполнение всех вышеуказанных пунктов позволит сэкономить капитальные затраты на локализацию, ликвидацию и ремонт аварий, которые могут произойти на магистральных нефтепроводах.

Литература

1. Отчет о деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому н атомному надзору. - Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору. - М.: 2011, 2012. 2013. 2014;

2. Чухаренов, Н.Р. Анализ развития аварийных ситуация при строительстве и эксплуатации трубопроводных систем в условиях Западной Сибири [Текст] / Р.В. Савин-ский, Блохина О.Л. // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). - 2011. - № 12.

© Д. Р. Гайсина - магистр, КНИТУ, Факультет нефти и нефтехими, gdilara@gmail.com; Я. В. Денисива - кандидат экономических наук, доц. каф. аналитическо химии, сертификации и менеджмента качества КНИТУ, yana-denisova@inbox.ru.

© D. R. Gaysina - magister, KNRTU, petroleum and petrochemical Faculty, gdilara@gmail.com; Y. V. Denisova -nomic sciences, KNRTU, petroleum and petrochemical Faculty, yana-denisova@inbox.ru.

candidate of eco-