8.5 Расположение баз, складов обеспечения ГСМ, продуктами питания и предметами первой необходимости

8.6 Потребность формирований РСЧС в различных видах жизне- и материально-технического обеспечения

8.7 Обеспечение личного состава водой

8.7.1 Определение потребного количества воды для ликвидации ЧС

8.7.2 Определение потребного количества воды для обеспечения потребностей личного состава формирований

8.8 Обеспечение личного состава формирований РСЧС продуктами питания

8.8.1 Определение потребности в продуктах питания личного состава формирований

8.9 Обеспечение предметами первой необходимости

8.9.1 Обеспечение предметами первой необходимости личного состава формирований РСЧС

8.10 Обеспечение личного состава жильем и коммунально-бытовыми услугами

8.11 Обеспечение топливом и смазочными материалами техники, участвующей в ликвидации ЧС

8.11.1 Расчет нормативного расхода топлива для пожарных автоцистерн

8.11.2 Расчет нормативного расхода топлива для легковых автомобилей и автобусов

8.11.3 Расчет нормативного расхода топлива для бортовых грузовых автомобилей

8.11.4 Расчет нормативного расхода топлива для автосамосвалов

8.11.5 Расчет расхода топлива для спасательной техники

8.11.6 Определение потребности в топливе тракторной техники

8.11.7 Определение нормативного расхода топлива для подвижной АЗС

8.11.8 Определение потребности в смазочных материалах

8.12 Техническое обеспечение при ликвидации ЧС

8.12.1 Определение потребности в средствах техобслуживания

9. Расчет экономического ущерба в чрезвычайной ситуации, вызванной аварией с разливом нефти

9.1 Определение величины экологического ущерба

9.1.1 Определение размера компенсационных выплат за загрязнение земель

9.1.2 Определение размера компенсационных выплат за загрязнение атмосферного воздуха

9.2 Расчет экономического ущерба от чрезвычайной ситуации

9.2.1 Расчет экономического ущерба от безвозвратных потерь нефти

9.2.2 Расчет экономического ущерба из-за неиспользованных мощностей нефтепровода

9.3 Расчет затрат на ликвидацию чрезвычайной ситуации

9.4 Расчет суммарного ущерба при ЧС на магистральном нефтепроводе "Усть-Балык - Курган - Уфа - Альметьевск"

Выводы

Список литературы

Приложение. Продольный профиль МНП УБКУА

Список принятых сокращений

АВБ - Аварийно - восстановительная бригада

АВР - Аварийно - восстановительные работы

АСДНР - Аварийно-спасательные и другие неотложные работы

АСФ - Аварийно-спасательные формирования

БТП - Башкирская территориальная подсистема

ВСМК - Всероссийская служба медицины катастроф

ГИБДД - Государственная инспекция безопасности дорожного движения

ГПС - Головная перекачивающая станция

ГСМ - Горюче-смазочные материалы

ГУ МЧС России по РБ - Главное управление министерства по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий России по Республике Башкортостан

ЕДДС - Единая дежурно-диспетчерская служба

ИВЛ - Искусственная вентиляция легких

ИТР - Инженерно-технические работники

КЧС ПБ - Комиссия по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и пожарной безопасности

ЛАРН - Ликвидация аварии с разливом нефти

ЛВЖ - Легко воспламеняющаяся жидкость

ЛПДС - Линейная производственно - диспетчерская станция

ЛС - Личный состав

ЛУ - Лечебное учреждение

МВД - Министерство внутренних дел

МНП - Магистральный нефтепровод

МТО - Материально-техническое обеспечение

МТС - Материально-технические средства

НКПР - Нижний концентрационный предел распространения пламени

ОПБ - Обеспечение противопожарной безопасности

ОЭ - Объект экономики

ПДК - Предельно-допустимая концентрация

ПЖОН - Первоочередное жизнеобеспечение населения

ПМП - Первая медицинская помощь

ППС - Промежуточная перекачивающая станция

ПРВГ - Подвижная ремонтно-восстановительная группа

ПТУС - Производственно-техническое управление связи

ПУ - Пункт управления

ПЧ - Пожарная часть

РСЧС - Единая государственная система предупреждения и ликвидации

чрезвычайных ситуаций

СИЗ - Средство индивидуальной защиты

СИЗОД - Средство индивидуальной защиты органа дыхания

СИЗК - Средство индивидуальной защиты кожи

СППМ - Сборный пункт поврежденных машин

ТО - Техническое обеспечение

УАВР - Участок аварийно-восстановительных работ

УБКУА - "Усть - Балык - Курган - Уфа -Альметьевск"

УОН - Участок откачки нефти

УУД - Участок устранения дефектов

ЦРС - Центральная ремонтная служба

ЦТТ и СТ - Центр технологического транспорта и спецтехники

ЧНУ - Черкасское нефтепроводное управление

ЧС - Чрезвычайная ситуация

Реферат

Чрезвычайная ситуация, магистральный нефтепровод, авария с разливом нефти, пожар, аварийно - спасательные и другие неотложные работы, управление, ликвидация последствий ЧС, безопасность, материально-техническое обеспечение, ущерб

Нефтепроводы являются в настоящее время самым экономически целесообразным видом транспорта, но, представляя собой сложный технический комплекс с находящимся в нем опасным веществом, нефтью, так же являются источником техногенных аварий, приводящих к чрезвычайным ситуациям (ЧС), и поэтому возникает необходимость своевременного прогнозирования, предотвращения и оптимизации мероприятий по ликвидации ЧС.

Цель данной работы - разработка мероприятий по защите населения и территории от ЧС, вызванной техногенной аварией на магистральном нефтепроводе, сопровождающейся загрязнением окружающей среды, пожарами, разрушениями сооружений, гибелью людей, значительными потерями материальных ценностей.

На основании поставленной цели решены следующие задачи:

- анализ состояния проблемы прогнозирования, предотвращения и ликвидации последствий ЧС, вызванной аварией с разливом нефти, проработка патентной литературы в области диагностирования нефтепроводов с целью предупреждения ЧС;

- анализ возможных ЧС на магистральном нефтепроводе и их развитие. Оценка риска и прогнозирование последствий ЧС;

- обоснование пожаровзрывоопасности магистрального нефтепровода, разработка мероприятий по предупреждению пожаров;

– планирование АСДНР при локализации, ликвидации ЧС; расчет необходимого количества сил и средств на их выполнение;

– определение порядка организации управления АСДНР при ликвидации ЧС;

– обеспечение безопасности АСДНР. Техника безопасности и охрана труда при проведении спасательных работ;

– определение порядка организации и оказания первой медицинской помощи при характерных для данной ЧС поражениях;

– определение объемов материально-технических средств для всестороннего и бесперебойного обеспечения ведения АСДНР;

– определение экономического ущерба при ликвидации ЧС.

Объект исследования - магистральный нефтепровод "Усть-Балык - Курган - Уфа - Альметьевск" (УБКУА) на участке Улу-Теляк - Черкассы, вблизи д. Минзитарово.

Пояснительная записка 197 стр., рисунков 49, таблиц 50, приложений 10, источников 84.

Введение

Магистральные нефтепроводы (МНП) предназначены для транспорта нефти, и являются на сегодняшний день самым экономически обоснованным видом транспорта, но так же представляют собой сложный комплекс с находящимся в нем опасным веществом, нефтью. Мировой и отечественный опыт эксплуатации МНП показывает, что, несмотря на значительные достижения в области проектирования, строительства и эксплуатации МНП, полностью исключить отказы не удается, в результате которых возникают техногенные аварии, приводящие к загрязнению окружающей среды, пожарам, разрушениям сооружений, гибели людей, значительным потерям материальных ценностей. Таким образом, возникает необходимость своевременного и достоверного прогнозирования, предотвращения и ликвидации последствий ЧС, которые возникают на трубопроводном транспорте.

Цель - разработка мероприятий по защите населения и территории от ЧС, вызванной техногенной аварией на магистральном нефтепроводе, сопровождающейся загрязнением окружающей среды, пожарами, разрушениями сооружений, гибелью людей, значительными потерями материальных ценностей.

На основании поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- проанализировать состояние проблемы прогнозирования, предотвращения и ликвидации последствий ЧС, вызванной аварией с разливом нефти, проработать патентную литературу в области диагностирования нефтепроводов с целью предупреждения ЧС;

- проанализировать возможные ЧС на магистральном нефтепроводе и их развитие. Оценить риск и спрогнозировать последствия ЧС;

- обосновать пожаровзрывоопасность магистрального нефтепровода;

– спланировать АСДНР при локализации, ликвидации ЧС; необходимое количество сил и средств на их выполнение;

– определить порядок организации управления АСДНР при ликвидации ЧС;

– обеспечить безопасность АСДНР. Техника безопасности и охрана труда при проведении спасательных работ;

– определить порядок организации и оказание первой медицинской помощи при характерных для данной ЧС поражениях;

– определить объемы материально-технических средств для всестороннего и бесперебойного обеспечения ведения АСДНР;

– рассчитать экономический ущерб при ликвидации ЧС.

Действия по снижению уровня негативного воздействия на население и территорию от ЧС на магистральных нефтепроводах основана на Конституции РФ, Федеральных законах, Постановлениях Правительства и нормативных документах, таких как:

1. ФЗ № 68 от 21 декабря 1994 г. "О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера";

2. Постановление Правительства РФ № 613 от 21.08.2000 г. "О неотложных мерах по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти";

3. Положение об Единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС), утвержденное постановлением Правительства Российской Федерации от 30 декабря 2003 г. N 794 и другие нормативные документы, регулирующие отношения в области прогнозирования, предотвращения и ликвидации последствий ЧС, которые возникают на трубопроводном транспорте.

ЧС, вызванные аварией с выходом нефти и последующим ее возгоранием, приводят к загрязнению окружающей среды, а так же к нарушению нормального экономического, социального, политического, духовного развития общества или его части.

Основными аспектами обеспечения безопасности при ЧС являются:

Экономические аспекты: эксплуатация магистральных трубопроводов в режиме повседневной деятельности приносит огромную прибыль. Но при ЧС сокращается эта прибыль и затрачиваются средства на ликвидацию последствий ЧС и восстановление аварийного участка, выплаты за нанесенный ущерб и т. д., поэтому чем быстрее ликвидация ЧС, тем меньше ущерб.

Экологические аспекты: экологическая опасность ЧС, вызванных авариями с разливом нефти, связана с испарением легких фракций придельных углеводородов, сероуглерода и других ядовитых веществ. При пожарах пролива в окружающую среду поступает продукты горения нефти и нефтепродуктов, которые обладают ещё большим токсическим эффектом.

Этические аспекты: по-прежнему недостаточными темпами решается проблема организации защиты населения и территорий от последствий ЧС. Не всегда своевременно и качественно осуществляются прогнозирование и оценка возможной инженерной обстановки, оповещение населения и экстренное реагирование при возникновении угрозы ЧС.

Социально-политические аспекты: при социально-политической нестабильности, сложившейся на территории нашей страны, существует угроза террористических акций, направленных на потенциально опасные объекты с целью увеличения последствий нападения. Такие действия чаще всего влекут за собой ЧС, в которых участвует большая часть пожаро- и взрывоопасных веществ.

Аспекты нарушения устойчивого развития: снижения доверия к государственным институтам, рост социальной напряженности в обществе.

Аспекты безопасности труда: остается нерешенным вопрос повышения степени защищенности населения, проживающего вблизи пролегания магистральных нефтепроводов. Существующие на МНП защитные сооружения не обеспечивают защиту населения, проживающего в зонах риска.

Для повышения экологической и промышленной безопасности магистральных нефтепроводов необходимо внедрение новых технологий диагностирования состояния трубопроводов. С этой целью в работе одной из задач является проработка патентной литературы в области технической диагностики МНП.

1. Состояние проблемы прогнозирования, предотвращения и ликвидации чрезвычайной ситуации, вызванной аварией с разливом нефти

Теоретическое обосновании работы по прогнозированию, предотвращению и ликвидации ЧС, вызванной аварией с разливом нефти, позволяет по литературным источникам установить закономерности возникновения ЧС, выявить их основные причины и способы снижения негативных последствий ЧС на магистральных нефтепроводах. Для достижения поставленной цели необходимо рассмотреть основные составные части сооружений магистральных нефтепроводов (МНП), входящих в трубопроводный транспорт.

1.1 Состав сооружений магистральных нефтепроводов

• 1.2 Анализ причин возникновения аварий на магистральных нефтепроводах
• Повреждения магистральных нефтепроводов вызываются действием двух групп факторов. Первая группа связана со снижением несущей способности нефтепровода, вторая - с увеличением нагрузок и воздействий. Снижение несущей способности нефтепровода происходит из-за наличия дефектов в стенке труб и старения металла. Факторы второй группы появляются при эксплуатации действующего нефтепровода (давление, напряжения от воздействий температур перекачиваемой нефти и окружающего трубу грунта, давление слоя грунта над трубой, различные статические и подвижные нагрузки, деформация земной поверхности на подрабатываемых территориях, сейсмические воздействия)[18]. Классификация причин аварий и повреждений на нефтепроводах представлена на рисунке 1.2.
• Рисунок 1.2 - Причины аварий и повреждений на нефтепроводах
• Для детального анализа причин аварий и повреждений на нефтепроводах рассмотрим каждую причину отдельно.
• 1.2.1 Внешние воздействия на нефтепровод
• К внешним воздействиям на подземные трубопроводы относят возможные нагрузки при производстве различных работ вблизи нефтепровода, наезды тяжелого транспорта, оползни, землетрясения, взрывы и др. Результаты анализа отказов свидетельствуют о том, что одной из основных причин повреждений подземных трубопроводов является воздействие внешних сил, приводящее к образованию поверхностных вмятин, трещин, трещин во вмятинах, разрывов в сварных швах и по телу трубы. [18]. Наиболее распространены повреждения, возникающие в результате проведения ремонтных или строительных работ в непосредственной близости от действующего трубопровода; они относятся к числу потенциально наиболее опасных. Необходимо своевременно оценивать опасность таких повреждений и возможность дальнейшей эксплуатации поврежденного участка трубопровода. Из-за внешних воздействий на отечественных нефтепроводах происходит более 5 % аварий от общего их числа, а по наносимому ущербу они занимают первое место.
• 1.2.2 Коррозионные повреждения нефтепровода
• Коррозионные повреждения нефтепроводов - это разрушение металлических поверхностей под влиянием химического или электрохимического воздействия окружающей среды. Подземные нефтепроводы могут подвергаться коррозии под воздействием почвы, блуждающих токов и переменного тока электрифицированного транспорта [80]. Почвенная коррозия подразделяется на химическую и электрохимическую. Химическая коррозия обусловлена действием на металл различных газов и жидких неэлектролитов. Эти химические соединения, действуя на металл, образуют на его поверхности пленку, состоящую из продуктов коррозии. При химической коррозии толщина стенки нефтепровода уменьшается равномерно,т.е. практически не возникают сквозные повреждения труб. Химической коррозии в большей степени подвергаются внутренние стенки нефтепровода [80].
• а, б - химическая коррозия; в, г - электрохимическая коррозия.
• Рисунок 1.3 - Коррозионные повреждения
• Электрохимическая коррозия обусловлена взаимодействием металла трубы с агрессивными растворами грунта. При этом металл выполняет роль электродов, а агрессивные растворы электролитов. Под действием электрохимической коррозии в теле трубы образуются местные каверны и сквозные отверстия. Поэтому этот вид коррозии является более опасным, чем химическая коррозия.
• Еще более опасна электрическая коррозия. Она возникает под действием на нефтепровод электрических токов. Эти токи называют блуждающими, так как они проникают в грунт обычно из рельсов электрифицированного транспорта и попадают на нефтепровод в тех местах, где он оголен или имеет поврежденную изоляцию. Двигаясь по трубопроводу, токи выходят из него близ тяговых подстанций. Участки входа тока в нефтепровод называют катодными, а участки выхода - анодными.
• Наиболее опасны анодные зоны, так как токи выходят из нефтепровода в виде положительных ионов, что сопровождается интенсивным выносом частичек металла и образованием сквозных отверстий. Для питания электрифицированного транспорта применяется постоянный ток, причем вторым проводом служат рельсы. Хотя рельсы являются хорошим проводником, тем не менее, часть тока, особенно в местах соединений рельсов, попадает в грунт. Двигаясь в грунте, токи имеют тенденцию возвращаться к своим источникам по путям наименьшего сопротивления. Один из таких путей - подземные трубопроводы, имеющие поврежденную изоляцию. В местах повреждения изоляции блуждающие токи попадают на нефтепровод и выходят из него вблизи тяговой подстанции в виде положительных ионов металла. Таким образом, начинается электролиз металла. Анализ отказов отечественных МН показывает, что отказы нефтепроводов из-за наружной коррозии составляют 30 - 35 % от общего их числа.
• 1.2.3 Дефекты труб
• Дефекты труб - любое несоответствие контролируемого параметра качества материалов и изделий регламентированным нормам. Дефекты труб можно классифицировать по двум видам: металлургические и чисто внешние (механические) дефекты стенки трубы. К металлургическим относятся следующие [18]:
• а) дефекты металла трубы: неметаллические шлаковые, флюсовые включения; плены, закаты, коррозия (атмосферная кристаллитная, атмосферная поверхностная, газовая высокотемпературная и т.д.); ликвация, науглероживание, перегрев, пережог, пузыри газовые, разнотолщинность листов, разрывы внутренние, раковины усадочные, трещины (водородные, горячие, термические, усталостные и т.д.), флоксны и др.;
• б) дефекты стенки трубы: царапины, риски, задиры, забоины, вмятины с различными геометрическими характеристиками (глубина, радиус кривизны, длина, расположение на трубе и т.д.); эрозионные разрушения внутренней поверхности трубы; трещины, возникающие при нарушениях технологии проката; вмятины (в отличие от вмятин механического происхождения), образовавшиеся от вдавливания валками неудаленной окалины, металлической крошки или случайных ударов.
• К дефектам сварных швов относятся наплавы (натеки), непостоянные по длине, ширине и высоте швы, грубая чешуйчатость шва, подрезы, трещины, непровары, поры, шлаковые включения, прожоги и др.
• Наплавы чаще всего образуются при сварке горизонтальными швами вертикальных поверхностей в результате натекания жидкого металла на кромки холодного основного металла. Причины возникновения наплавов - большая сила сварочного тока, длинная дуга, неправильное положение электрода, большой угол наклона изделия при сварке на подъем и спуск. Подрезы представляют собой углубления (канавки), образующиеся в основном металле вдоль края шва при большой силе сварочного тока и длинной дуге. Подрезы приводят к ослаблению сечения основного металла и могут явиться причиной разрушения сварного соединения [18].
• 1.2.4 Нарушения правил технической эксплуатации нефтепроводов
• Анализ причин отказов магистральных нефтепроводов показывает, что на долю отказов, происшедших из-за нарушения правил технической эксплуатации магистральных нефтепроводов, приходится от 2 до 7 %. Сюда входят отказы по вине эксплуатационного персонала в связи с нарушением сроков и качества технического обслуживания и ремонта, несоблюдением правил техники безопасности при обслуживании и ремонте нефтепроводов и т.д. К дополнительным внешним нагрузкам, возникающим вследствие нарушения правил эксплуатации и вызывающим разрушение трубопровода, относятся гидравлические удары. Они представляют большую опасность для трубопроводов.
• Гидравлические удары являются следствием внезапного отключения перекачивающих станций или неправильного переключения задвижек, а также образования в трубопроводе воздушных пробок, которые в ряде случаев могут вызвать толчки давления, подобные гидравлическому удару [18].
• 1.2.5 Эксплуатационные нагрузки и воздействия
• Основными эксплуатационными нагрузками и воздействиями являются внутреннее давление продукта в трубопроводе и температурный перепад (разность между температурами металла труб при укладке и в процессе эксплуатации). При нормальной эксплуатации магистральных нефтепроводов в соответствии с правилами технической эксплуатации внутреннее давление существенно не меняется. Достаточно полно отработаны методы выбора материалов, оборудования и конструкций магистральных нефтепроводов с учетом внутреннего давления. Несколько сложнее учет температурного перепада. Влияние этого параметра на напряженно-деформированное состояние трубопровода зависит от многих факторов [18].
• В результате приведенных причин возникают аварии, приводящие к ЧС, классификация которых приведена ниже.

1.3 Классификация ЧС, вызванных авариями на магистральных нефтепроводах

Аварии, возникающие на МНП, приводят к ЧС, так как в результате разлива нефти возможен пожар, разрушения сооружений, гибель людей, значительные потери материальных ценностей, загрязнение окружающей среды.

Рисунок 1.4 - ЧС, вызванные авариями на магистральных нефтепроводах

ЧС, вызванные авариями на МНП, могут сопровождаться одним или несколькими следующими событиями:

- смертельным(и) случаем(ями);

- травмированием с потерей трудоспособности или групповым травматизмом;

- воспламенением нефти или взрывом его паров;

- утечкой транспортируемой нефти в количестве более 1 т.

Нарушение исправного состояния МНП, приведшее к безвозвратным потерям нефти в окружающей природной среде (ОПС) в количестве 1 т и менее, классифицируется как повреждение.

Последствия аварий в зависимости от тяжести разделяются на I, II, III категории.

К последствиям I категории относятся аварии, приведшие к одному из следующих событий:

- смертельному(ым) случаю(ям); травмированию с потерей трудоспособности или групповому травматизму;

- воспламенению нефти или взрыву его паров;

- безвозвратным потерям нефти, равным 100 т и более.

К последствиям II категории относятся аварии, приведшие к безвозвратным потерям нефти, равным 10 т и более.

К последствиям III категории относятся аварии, приведшие к безвозвратным потерям нефти более 1 т [9, 61].

ЧС на объектах транспорта и хранения нефти могут проходить по одному из сценариев, описанных в таблице 1.1.

Пожары на объектах возможны при наличии одновременно горючего материала, окислителя и источника зажигания. На объектах хранения и транспортировки нефти горючим веществом является разлившаяся в результате аварии нефть.

Таблица 1.1 - Сценарии развития ЧС и их проявления

В результате причин, приведенных в пункте 1.2, происходят ЧС на МНП, сопровождающиеся поражающими факторами, которые приведены на рисунке 1.5 [15].

Рисунок 1.5 - Поражающие факторы ЧС и параметры их воздействия на МНП

ЧС с пожарами и взрывами на объектах с наличием горючих жидкостей и газов являются, как правило, следствием ситуаций, развивающихся по следующей типовой схеме, представленной на рисунке 1.6 [79].

Рисунок 1.6 - Типовая схема развития аварийной ситуации, связанной с разрушением трубопровода

Таким образом, можно сделать вывод, что ЧС, вызванные авариями на магистральных нефтепроводах, сопровождаются загрязнением окружающей среды, пожарами, гибелью людей, а так же значительным материальным ущербом, поэтому проведем причинно-следственный анализ таких ЧС [9, 79].

1.4 Причинно-следственный анализ ЧС, вызванных авариями на нефтепроводах

Трубопроводный транспорт эксплуатируется достаточно долгое время и причины, по которым возникают ЧС, в течение времени изменяются, поэтому проанализируем причины ЧС в динамике начиная с 1951 года по 2007 год.

В эксплуатировавшихся МНП за период 1951-1965гг. повреждения возникали в основном из-за невыполнения в процессе строительства "Технических условий на производство строительно - монтажных работ по сооружению магистральных трубопроводов", а также из-за отступлений и нарушений "Правил технической эксплуатации магистральных трубопроводов".

Кроме того, повреждения появлялись вследствие неудовлетворительной организации защиты трубопроводов от почвенной коррозии и действия блуждающих токов, из-за повышенных температурных колебаний в течение года (и, следовательно, повышенных температурных напряжений в трубопроводе), в результате размыва грунта под трубопроводом на переходах через водные преграды, оползней, неравномерной осадки грунта после строительства и, наконец, вследствие поставки на строительство некачественных труб (слоистый прокат, неравномерность толщин листов сварных труб, дефекты в заводской сварке и т.д.) [9].

С 1951 по 1965 г зарегистрировано 160 случаев разрушения трубопроводов. Причем, 41,3% составляют сквозные локальные повреждения (свищи), 33,7%- разрывы по монтажным кольцевым стыкам, 20%- разрывы по целому металлу труб и 5% - разрывы по заводским сварным швам.

Однако если рассмотреть разрушения трубопроводов по годам, то можно видеть следующую картину (рисунки 1.7, 1.8).

А - сквозные локальные повреждения (свищи), Б - разрывы по монтажным кольцевым стыкам, В - разрывы по целому металлу, Г - разрушения по заводским сварным швам, Д - другие причины

Рисунок 1.7 - Основные причины ЧС на МНП за период 1951-1958 гг.

Из рисунка 1.7 следует, что основными причинами ЧС на МНП за период 1951-1958 гг. являются сквозные локальные повреждения (свищи) и разрывы по монтажным кольцевым стыкам, а за период 1959-1965 гг. (см. рисунок 1.8) к этим причинам прибавилась еще одна не менее значимая, разрывы по целому металлу.

А - сквозные локальные повреждения (свищи), Б - разрывы по монтажным кольцевым стыкам, В - разрывы по целому металлу, Г - разрушения по заводским сварным швам, Д - другие причины

Рисунок 1.8 - Основные причины ЧС на МНП за период 1959-1965 гг.

Свищи в 95 % случаев образуются в результате действия на трубопровод блуждающих токов (не была предусмотрена катодная защита, так как проекты трубопроводов были составлены значительно раньше электрификации железных дорог, пролегающих вблизи них) и только 4-5% -агрессивными грунтами (почвенной коррозией). Анализ аварий, произошедших до 1982 года [5], показывает, что в зависимости от года эксплуатации нефтепровода процентное отношение причин разрушений изменяется (таблица 1.2). По представленным данным можно сделать вывод, что коррозионное разрушение трубопроводов занимает первое место, и с течением времени его доля увеличивается. Это связано с тем, что к началу 80-х годов не были разработаны устройства, позволяющие контролировать толщину стенок трубопровода в процессе эксплуатации. Также перед промышленным комплексом не стояла задача очистки нефти вблизи промысла, и нефть перекачивали в неочищенном виде на большие расстояния.

Таблица 1.2 - Разрушения (в % к общему числу) в период эксплуатации в зависимости от различных причин

На несущую способность, а, следовательно, и надёжность магистральных нефтепроводов, влияет много различных факторов. Нельзя заранее точно предсказать, что явится причиной возможного разрушения нефтепровода, а значит, и определить их число и распределение во времени. В какой-то мере разрушение является случайным событием, и для оценки вероятности разрушения на том или ином трубопроводе или его участке необходимо использовать вероятностно - статистический подход. Общая ориентировочная оценка может быть определена по статистическому анализу аварий, имевших место в предыдущие годы [27]. В таблице 1.4 приведены данные о частоте отказов в год на 1000 км нефтепроводов.

Таблица 1.4 - Частота отказов (в %) в год на 1000 км

Из графика, изображенного на рисунке 1.10 видно, что частота отказов с течением времени постепенно снижается. С учетом того, что анализируется достаточно короткий период времени, это вполне закономерно, так как в первые годы эксплуатации отказывают те участки МНП, где присутствует дефект (они обнаруживаются быстрее всего), ремонтные работы в первые годы ведутся не так активно, поэтому наблюдается убывающая зависимость.

График, изображенный на рисунке 1.11, что он является типовой графиком изменения интенсивности отказов с течением времени. Первые три года - участок приработки, проявляются отказы, вызванные нарушениями технологического процесса и производством работ; 4-6-й года - участок нормальной эксплуатации, 7-й и далее года - участок старения и износа.

Статистические данные об авариях на нефтепроводах за 1987-2007 годы в СССР и России (таблица 1.5) [27, 78].

Частота возникновения аварий на линейной части магистральных нефтепроводов за период эксплуатации имеет следующие количественные значения:

- частота возникновения аварий на линейной части магистральных нефтепроводов в России равна 2,98Ч10^-4 событийЧкм^-1Чгод -¹;

- частота возникновения аварий на линейной части магистральных нефтепроводов в Западной Европе равна 1,92Ч10^-4 событий Ч км^-1 Ч год -¹.

Среднее значение приведенных выше частот возникновения аварий на линейной части магистральных нефтепроводов 2,45Ч10^-4 событийЧкм^-1 Ч год-¹.

Кроме того, имеются сведения о частоте отказов нефтепроводов в зависимости от характера отказа или повреждения (таблица 1.6).

Таблица 1.6 - Частота отказов в зависимости от характера отказа нефтепровода