Оглавление
Введение
1. Классификация аварий
2. Сравнительный анализ аварийности в России и США . Факторы устойчивости при воздействии, вызванном внешними причинами
Заключение
Список литературы
Введение
Актуальность исследования. Развитая система трубопроводного транспорта и его эффективная работа в настоящее время является одним из важнейших факторов, наряду с добычей и переработкой нефти, обуславливающих успешную деятельность любого нефтегазодобывающего предприятия, от деятельности которых зависит и экономика страны. В связи с этим выбранная тематика, несмотря на узкую направленность, входит в актуальное русло проблем энергетики России и обращает внимание на существующую в настоящее время проблему неэффективной эксплуатации промышленных трубопроводов в силу их высокой подверженности аварийностям.
Именно безаварийная работа системы трубопроводов позволяет доставить весь объем добытой нефти для переработки и далее до потребителя без повышения ее себестоимости. В то же время, согласно статистике, количество отказов на промысловых трубопроводах остается довольно высоким. Это связано в первую очередь с коррозионным износом трубопроводов.
Стоит отметить, что отказы на промысловых трубопроводах пересекающих водные преграды, наносят большой экономический ущерб не только из-за потерь продукта, но и сопровождаются, в большинстве случаев загрязнением окружающей среды, гибелью флоры и фауны, возникновением пожаров и даже человеческими жертвами.
Поэтому к трубопроводам предъявляются очень высокие требования, одним из которых является герметичность.
Среди условий, обеспечивающих избегание неприятных последствий аварийных отказов, важное место принадлежит своевременному и качественному проведению профилактических мероприятий.
Цель исследования: провести анализ аварийности на объектах трубопроводного транспорта (нефть, нефтепродукты).
Задачи исследования:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
1. Дать классификацию аварий.
2. Провести сравнительный анализ аварийности в России и США. . Выделить факторы устойчивости при воздействии, вызванном внешними причинами.
4. Сделать выводы по проделанной работе.
1. Классификация аварий
Повреждением называется нарушение исправного состояния ПТ при сохранении его работоспособности и не сопровождаемое материальным и экологическим ущербом.
Отказы ПТ делятся на некатегорийные и категорийные, сопровождаемые несчастными случаями и пожарами.
К категорийным относятся отказы, которые расследуются в соответствии с инструкцией Госгортехнадзора России (РД 03-293-99 «Положение о порядке технического расследования причин аварий на опасных производственных объектах»). К ним относится полное или частичное разрушение объектов добычи и подготовки нефти и газа, внутрипромысловых трубопроводов, сопровождающееся или приведшее к разливу (утечке) нефти в объеме 10 и более кубометров или утечкой природного (попутного) газа в объеме 10 тысяч и более кубометров.
Все остальные отказы некатегорийные расследуются в соответствии с РД 39-132-94 «Правила по эксплуатации, ревизии, ремонту и отбраковке нефтепромысловых трубопроводов» [2].
Некатегорийные отказы подразделяются по видам нарушений:
- разрывы и трещины по основному металлу труб, по продольным и кольцевым сварным швам;
- негерметичность по причине коррозии внутренней и внешней;
- негерметичность запорной и регулирующей арматуры;
- потеря герметичности трубопровода от внешних механических воздействий;
- потеря пропускной способности трубопровода из-за образования закупорок.
Некатегорийные отказы ПТ подразделяются на отказы 1-й и 2-й групп.
К отказам 1-й группы относятся отказы на внутриплощадочных напорных внутри- и межпромысловых нефтепроводах на участке от дожимной насосной станции (ДНС) до центрального пункта сбора (ЦПС) или от комплексного сборного пункта (КСП) и далее до магистральных нефтепроводов.
К отказам 2-й группы относятся отказы на газопроводах, на нефтесборных трубопроводах на участке от групповой замерной установки (ГЗУ) до ДНС, а также на водоводах.
Аварийный разлив нефти (АРН) — любой сброс и поступление нефти, произошедший как в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы стихийного или иного бедствия, так и при транспортировке нефти, при строительстве или эксплуатации объекта, а также в процессе производства ремонтных работ.
Важным аспектом проблемы аварийных разливов нефти является исследование причин их возникновения. Аварийные разливы продукции скважин на объектах добычи нефти, как правило, происходят вследствие нарушения герметичности оборудования и трубопроводов. В большинстве случаев к основным факторам, способствующим возникновению аварии с разливами нефти относятся:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
наличие опасных веществ — нефти и газа — в больших количествах;
проведение технологических процессов под давлением;
наличие в нефти механических примесей, обуславливающих абразивный износ оборудования и трубопроводов;
коррозионная активность составляющих сырой нефти.
Основные возможные причины и факторы, способствующие возникновению и развитию аварий на промысловых, межпромысловых трубопроводах:
· Разлив нефти, в результате механического повреждения трубопровода и линейного оборудования;
· Наличие блуждающих токов в грунте способствует ухудшению свойств металла стенок трубопровода, создает опасность разгерметизации нефтепровода;
· Перекачка нефти под избыточным давлением, создает опасность разгерметизации трубопровода;
· Пересечение трубопровода с автодорогами (воздействие нагрузок от движения автомобилей и изменение давление в грунте под автомобильными дорогами);
· Разгерметизация трубопровода, в результате физико-химического воздействия;
· Несоответствие качества металла и геометрических параметров труб требованиям ГОСТ, неудовлетворительное качество сварных швов, наличие циклических нагрузок при перекачке нефти, старение металла труб, укладка трубопровода в траншею в напряженном состоянии при строительстве и капитальном ремонте в итоге приведет к разгерметизации нефтепровода;
· Частые пуски и остановки нефтеперекачивающих агрегатов, быстрые открытия и закрытия задвижек, всевозможные вибрации приводят к возникновению в трубопроводах нестационарных процессов, сопровождаемых резкими колебаниями давления, что в свою очередь может привести к разгерметизации трубопровода;
· Разгерметизация трубопровода, в результате внешнего воздействия;
· Разгерметизация трубопроводов, в результате землетрясения, наводнения, оползни и т.д.
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
2. Сравнительный анализ аварийности в России и США
Как в России, так и в США данные по аварийности на трубопроводах собираются на государственном уровне в соответствии с национальным законодательством. В нашей стране регулирующим органом выступает Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор), в США — Управление по безопасности трубопроводов и опасным материалам Министерства транспорта (Office of Pipeline Safety under the Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration, PHMSA). Собираемые данными организациями статистические сведения находятся в открытом доступе [9, c.84]. На территории России проложена уникальная по протяженности и производительности система магистральных трубопроводов нефти, газа и нефтепродуктов. Несмотря на то, что данные по аварийности демонстрируют низкую вероятность возникновения аварий, приводящих к гибели людей, в настоящее время существует опасность возникновения экстренных ситуаций, связанных с эксплуатацией магистральных трубопроводов, перекачивающих нестабильные углеводородные жидкости, которые при аварийном выбросе могут образовывать облака топливно-воздушных смесей, характеризующихся способностью дрейфовать на расстояния до нескольких сотен метров с сохранением способности к воспламенению. Одним из наиболее эффективных способов обеспечения безопасности людей является «защита расстоянием» — их удаление от опасного источника на необходимую дистанцию.
После уфимской катастрофы 1989 г., унесшей жизни более пятисот человек, в СНиП 2.05.06-85* «Магистральные трубопроводы» был внесен ряд изменений, повлекших заморозку проектирования и строительства новых продуктопроводов сжиженных углеводородных газов. Таким образом, установление минимальных безопасных расстояний до объектов инфраструктуры при проектировании магистральных трубопроводов сжиженных углеводородных га- зов является одной из ключевых задач промышленной безопасности в свете государственного Плана развития газо- и нефтехимии России до 2030 г. Важнейшей характеристикой баз данных по аварийности является «экспозиция аварийности», указывающая на статистическую устойчивость характеризующих аварийность величин и измеряемая в километро-годах. Основные сведения об источниках данных по аварийности на магистральных трубопроводах приведены в табл. 1.
Таблица 1 Основные характеристики баз данных по аварийности
Отметим, что общее число зарегистрированных аварий в базах данных по состоянию на 2015 г. составляет в России — 502 и в США — 4019. Данное различие вызвано фактом покрытия статистическими данными разных периодов: если в США сбор информации ведется начиная с 1984 г., то в России регулирующие органы начинают публиковать открытую статистику лишь с 1999 г. Помимо этого, различия в определении аварийного события в двух странах не позволяют добиться исчерпывающего сравнительного соответствия (табл. 2). Другим отличием является то, что в России преобладают сравнительно недавно введенные в эксплуатацию трубопроводы больших диаметров (более 1 м), а США характеризуются наличием разветвленной сети старых (возрастом свыше 30 лет) трубопроводов малых диаметров [7, c.16].
Таблица 2 Определение аварийного события в базах данных по аварийности
Основной статистической характеристикой аварийности на магистральных трубопроводах является интенсивность аварий (табл. 3), выражающаяся в числе аварий за единицу времени на единицу длины трубопровода (как правило, за год на 1,000 км).
Таблица 3 Показатели аварийности российских и американских трубопроводных систем
При анализе этих данных отмечается двукратное снижение аварийности на российских магистральных газопроводах за последние 10 лет, обусловленное завершением периода врабатываемости оборудования и применением знаний прошлого опыта аварий. Следует подчеркнуть, что в силу долгосрочности процессов износа материала трубопроводов, основной вклад в причины аварийности вносят непредсказуемые внешние природные и антропогенные воздействия. Ввиду природно-климатических различий российские магистральные трубопроводы отличаются повышенными энергетическими затратами, что повышает риск аварийности объектов и травматизма персонала. Однако в последние годы показатель интенсивности аварий на магистральных трубопроводах как России, так и США стабилизировался на отметке 0.1 аварий в год на 1000 км для газопроводов и около 0,1-0,4 аварий в год на 1000 км для нефте- и нефтепродуктоводов. Данные по летальному травматизму при авариях приведены в табл. 4.
Таблица 4 Летальные исходы при авариях на российских и американских трубопроводных системах
За последние 12 лет на трубопроводах США произошло 525 серьезных аварий, в результате которых 200 человек погибли, 747 получили ранения, материальный ущерб достиг 539 млн. долл. Среди недавних примеров — разлив нефти в г. Маршалл, штат Мичиган в июле 2010 г., взрыв газотранспортной системы в г. Сан-Бруно, штат Калифорния в сентябре 2010 г. и взрыв газораспределительной системы в г. Остин, штат Техас в январе 2012 г. В течение последнего десятилетия Управление по безопасности трубопроводов и опасным материалам Министерства транспорта США потребовало от операторов трубопроводов реализации ряда программ по безопасности, нацеленных на существенное снижение угроз на трубопроводных системах страны.
Осуществляется Программа управления целостностью — Integrity Management Program (IMP), направленная на выявление и предотвращение нарушений в работе трубопроводов. Было принято более 1400 правоприменительных мер против операторов трубопроводов, наложено более 3 млн. долл. гражданско-правовых санкций [9, c. 84].
Для обеспечения высоких стандартов безопасности трубопроводной системы США бюджет 2014 г. предлагает реформы, связанные с увеличением финансирования и пересмотром программы безопасности трубопроводов Департамента транспорта. В настоящее время обследованием 4,2 млн. км трубопроводов занимаются 135 инспекторов [9, c.84].
Таблица 5 Безопасные расстояния и другие законодательно установленные способы обеспечения безопасности при прокладке магистральных трубопроводов на густонаселенных территориях в США
В таблице 5 приведена общая информация по безопасным расстояниям при прокладке магистральных трубопроводов на густонаселенных территориях в США.
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
В результате проделанной работы нами был проделан анализ аварийности на объектах трубопроводного транспорта (нефть, нефтепродукты).
При эксплуатации промышленных трубопроводов (водоводы высокого давления, нефтесборные коллектора, напорные и магистральные трубопроводы и т.д.) существует актуальная проблема в том, что при порыве трубопроводов происходит загрязнение окружающей среды, которое в свою очередь влечет за собой огромные экологические штрафы и затраты на ликвидацию последствий аварии со стороны эксплуатирующего предприятия. А так же существенный урон экологии.
Особое место занимают порывы на переходах трубопроводов через реки и озера, а так же порывы в пойменной зоне водных объектов. Порывы трубопроводов на водных объектах гораздо опаснее порывов на наземной части тем, что многократно увеличивается площадь загрязнения, время и средства на локализацию зоны загрязнения и ликвидацию последствий аварии, а так же наносится более серьезный вред окружающей среде. Ежегодно в бассейны рек и водоемы попадают сотни тысяч тонн нефти, в результате на воде образуется тонкая пленка, препятствующая газообмену. Основная задача при ликвидации последствий аварийных разливов нефтепродуктов на водной поверхности — ни при каких обстоятельствах не допустить загрязнения береговой полосы, так как в этом случае затраты на ликвидацию последствий аварии возрастают многократно.
Сложность устранения аварийных разливов на водных поверхностях заключается в том, что возникает необходимость привлечения дорогостоящего оборудования и спецтехники (моторные лодки, боновые заграждения, нефтесборное оборудование и техника). Дополнительная сложность заключается (в большинстве случаев) в отсутствии подъездных путей для спецтехники.
Не стоит также забывать о том, что пластовая вода (сеноман) полностью растворяется в воде (в отличие от нефти) и приводит к гибели растительного и животного мира
Список литературы
1. Федеральный закон от 22 июля 2008 г. №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» // Собрание законодательства Российской Федерации. 2008. №30. Ст. 3579.
2. РД 39-132-94 «Правила по эксплуатации, ревизии, ремонту и отбраковке нефтепромысловых трубопроводов».
3. РД 03-293-99 «Положение о порядке технического расследования причин аварий на опасных производственных объектах».
4. СП 34-116-97 «Инструкция по проектированию, строительству и реконструкции промысловых нефтегазопроводов».
5. ВСН 005-88 «Строительство промысловых стальных трубопроводов».
Список литературы
1. Лисанов М.В. и др. Анализ риска магистральных нефтепроводов при обосновании проектных решений, компенсирующих отступления от действующих требований безопасности // Безопасность труда в промышленности. — 2010. — №3. — С. 51-59.
2. Лисанов М.В. и др. Анализ российских и зарубежных данных по аварийности на объектах трубопроводного транспорта // Безопасность труда в промышленности. — 2010. — №7. — С. 16- 22.
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
3. Методическое руководство по оценке степени риска аварий на магистральных нефтепроводах. Сер. 27. Вып. 1. М.: Промышленная безопасность, 2005. 118 с.
4. Олейник А.П. Сравнительный анализ аварийности на объектах трубопроводного транспорта в России и США // Вестник РУДН. — №4. — 2016. — с.84-90.
5. Савина А.В. Анализ риска аварий при обосновании безопасных расстояний от магистральных трубопроводов сжиженного углекислого газа до объектов с присутствием людей: дисс. … канд. техн. наук. М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2013.