Файл: Экспертная база по методике прогнозирования и оценки аварий на опасных производственных объектах магистрального трубопроводного транспорта.docx

Филиал Российского государственного университета нефти и газа (НИУ) имени И.М.Губкина в г.Ташкенте

Безопасность жизнедеятельности

Самостоятельная работа
Тема: Экспертная база по методике прогнозирования и оценки аварий на опасных производственных объектах магистрального трубопроводного транспорта

Курс: 4

Группа: УГИ-19-01

Студент: Исмоилов А.

Проверил: профессор Мавлянкариев Б.А.

Дата: « » __________ 2023г

Ташкент 2023

Учебные вопросы:

Введение

Оценка степени риска аварий на МН

Оценка частоты аварий

Конструктивно-технологические факторы

Оценка частоты образования дефектного отверстия в зависимости от его размеров.

Расчет вероятного объема Vм3 пролившейся нефти

Исходные данные для расчета

Оценка характера чрезвычайной ситуации

Заключение

Список использованных источников

Введение

Узбекистан является нефтедобывающей страной. Согласно данным официальной статистики, на территории Узбекистана ежегодно происходит более 20 тыс. аварий, связанных с добычей нефти. Известно, что количество аварийных разливов нефти и утечек нефтепродуктов ежегодно увеличивается не пропорционально росту добычи, а существенно быстрее (рис.1)

Так, по информации Greenpeace, потери нефтяного сырья при добыче и транспортировке в Узбекистана составляют около 1%, а, например, по данным НП "Центр экологии ТЭК" - все 3,5-4,5%. Соответственно при текущем уровне добычи в 510 млн т в год потери составляют от 18 до 23 млн. т. ежегодно, в денежном выражении - от 14,2 млрд. до 17,2 млрд. долл. Рис.1

Больше всего нефти разливается при ее транспортировке - перекачке по трубопроводам. В собственности государства находится более 70 тыс. км трубопроводов, длину остальных - межпромысловых - подсчитать крайне сложно, но можно с уверенностью сказать, что она существенно превышает "государственную" часть. Только в Западной Сибири длина межпромысловых трубопроводов превышает 100 тыс. км. И большинство аварий происходит именно на них. Наиболее распространенной причиной (около 90% случаев) является прорыв трубы, вызванный коррозией и изношенностью.

---

Одна из последних крупных аварий на трубопроводе произошла в октябре 2011г. на Федоровском месторождении в районе Сургута. Тогда фонтан нефти высотой более 10 м бил двое суток. Аварийным бригадам пришлось откачать более 40 куб. м разлившейся нефти. При этом в окружном управлении Росприроднадзора ущерб от этой аварии оценили в 7 млн руб.

В Узбекистана самая крупная катастрофа на воде случилась 11 ноября 2007г., когда во время шторма в Керченском проливе в Азовском и Черном морях за один день затонули четыре судна, еще шесть сели на мель, в том числе два нефтеналивных танкера, получивших серьезные повреждения. Тогда из разломившегося танкера "Волгонефть-139" в море вылилось более 2 тыс. т мазута. Росприроднадзор оценил экологический ущерб от этой аварии в 6,5 млрд руб., причем только ущерб от гибели птицы и рыбы в Керченском проливе оценивался приблизительно в 4 млрд. руб.

Самой крупной мировой катастрофой на сегодняшний день признана авария на нефтяной платформе Deepwater Horizon, произошедшая 20 апреля 2010г. в 80 км от побережья штата Луизиана в Мексиканском заливе на месторождении компании ВР. Во время взрыва и пожара на платформе погибли 11 и пострадали 17 человек. За 152 дня борьбы с последствиями аварии в Мексиканский залив вылилось около 5 млн. барр. нефти, нефтяное пятно достигло 75 тыс. кв.км.

При попадании в почву всего лишь 1 кубометра нефти потенциально возможная площадь загрязнения поверхностного слоя грунтовых вод может составить более 5 тыс. кв. м. Имеются данные, свидетельствующие о концентрациях, превышающих допустимые, обнаружены нефть и нефтепродукты, фенолы и другие поллютанты, характерные для нефтедобывающего производства.

В данной работе рассмотрены вопросы оценки степени риска аварий на магистральных нефтепроводах, оценки (прогноза) частоты аварийных утечек из нефтепроводов, объемов аварийных разливов и потерь нефти. Выполнен расчет вероятного объема Vм³ пролившейся нефти по заданным параметрам гильотинного порыва нефтепровода и произведена оценка характера чрезвычайной ситуации при авариях на линейной части магистрального нефтепровода.

магистральный нефтепровод авария дефектный

Оценка степени риска аварий на МН

Риск или степень риска - сочетание частоты (или вероятности) возникновения и последствий определенного опасного события. Понятие риска всегда включает два элемента: частота, с которой осуществляется опасное событие, и последствия этого события [2].

---

Оценка риска включает анализ частоты, анализ последствий и их сочетание.

Оценка степени риска включает:

• 
  прогноз частоты аварийных утечек нефти на линейной части МН и оценку объемов утечки и потерь нефти (технологический риск);
  
• 
  оценку последствий аварийных утечек нефти для различных компонентов окружающей природной среды;
  
• 
  проведение (на основе полученных оценок риска) ранжирования участков трассы нефтепровода по степени опасности и приоритетности мер безопасности (управление риском).
  

Оценка частоты аварий

Факторы, влияющие на частоту аварийных утечек из МН можно объединить в следующие группы факторов влияния с указанием относительного «вклада» каждой группы Гр_i (i = 1, ..., 8) в суммарную статистику аварийных отказов с помощью весового коэффициента ρ_i (табл.1). Значения весовых коэффициентов ρ_i носят предварительный характер и могут быть уточнены с учетом мнения специалистов [2].
Табл.1

	Обозначение и наименование группы факторов	Доля группы факторов ρi
Гр1	Внешние антропогенные воздействия	0,20
Гр2	Коррозия	0,10
Гр3	Качество производства труб	0,05
Гр4	Качество строительно-монтажных работ	0,10
Гр5	Конструктивно-технологические факторы	0,10
Гр6	Природные воздействия	0,10
Гр7	Эксплуатационные факторы	0,05
Гр8	Дефекты тела трубы и сварных швов	0,30

В пределах каждой группы Гр_i имеется различное количество (J_i) факторов влияния. Каждый фактор имеет буквенно-цифровое обозначение F_ij, где i - номер группы, j - номер фактора в группе. Относительный вклад фактора F_ij

---

внутри своей группы в изменение интенсивности аварийных отказов на рассматриваемом участке нефтепровода учитывается с помощью весового коэффициента (доли фактора в группе) q_ij.

Далее проводится процедура деления трассы МН на участки, которая осуществляется последовательно и независимо по каждому фактору влияния F_ij или группе факторов Гр_i.

В зависимости от совокупности конкретных значений различных факторов влияния, имеющих место на рассматриваемом участке трассы, интенсивность аварийных отказов на нем будет в той или иной степени отличаться от среднестатистической для данной трассы . Таким образом, на каждом п-мучастке трассы определяется значение интегрального коэффициента k_вл,показывающего, во сколько раз локальная интенсивность аварий на участке λ_n отличается от среднестатистической для данной трассы :

Значение определяется из данных статистики по авариям на предприятии, эксплуатирующем данный МН.

Расчет коэффициента k_вл производится с использованием балльной оценочной системы, при которой каждому фактору F_ij ставится в соответствие определенное, назначаемое на основании расчета или экспертной оценки, количество баллов B_ij (по 10-балльной шкале), отражающее интенсивность его влияния. При рассмотрении конкретного n-го участка трассы последовательно оценивается степень влияния каждого из факторов. Полученные для всех факторов влияния балльные оценки {B_ij, i = 1, ..., I, j = 1, ..., J} подставляются в следующие формулы для определения k_вл:


k_вл = F_n / B^*,
где В^*-средняя балльная оценка трассы МН, полученная на основе балльной оценки каждого участка трассы;

---

Если нет достоверных статистических данных по аварийности на рассматриваемом МН, рекомендуется использовать следующее соотношение:
λ_n = λ_срF_n / B_ср,
где λ_ср - среднестатистическая по отрасли интенсивность аварий за последние 5 лет, аварий/10³ км · год (см.табл. 2)

В_ср- балльная оценка среднестатистического нефтепровода, принимаемая равной 3.

В приложении 5[2] приведены основные факторы по каждой из рассматриваемых групп, доля каждого фактора в группе q_ij и методика оценки балльных значений B_ij.

Пример: рассмотрим Гр₅ из табл.1

Конструктивно-технологические факторы

Данная группа включает факторы, отражающие влияние на вероятность аварии качества основных проектных решений. Здесь оценивается точность учета всех возможных нагрузок и воздействий на МН при расчете его конструкции (см. табл.2).
Таблица 2

Обозначение и наименование фактора влияния в группе 5		Доля в группе q5j
F51	Отношение фактической толщины стенки трубы к требуемой	0,35
F52	Усталость металла	0,3
F53	Возможность возникновения гидравлических ударов	0,15
F54	Системы телемеханики и автоматики (СТА)	0,2

Фактор F₅₁:Отношение фактической толщины стенки трубы к требуемой

Расчетное значение толщины стенки МН δ_расч сравнивается с наименьшим (в пределах данного участка) фактическим значением толщины стенки δ_факт, полученным либо путем измерений, либо вычитанием максимального производственного допуска из номинального значения толщины стенки труб, уложенных на анализируемом участке нефтепровода. Итоговая балльная оценка рассчитывается через отношение δ_расч / δ_факт с помощью следующих формул:

при 1,0 < δ_расч / δ_факт £ 1,8 В₅₁=22,5 - 12,5(δ_расч / δ_факт);

при δ_расч / δ_факт < 1,0 В₅₁ = 10;

при δ_расч / δ_факт > 1,8 В₅₁ = 10.

Фактор F₅₂:Усталость металла

---