Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования 11
1.1. Анализ современного состояния техногенной безопасности трубопроводной системы региона 11
1.1.1 Общая характеристика КАД 11
1.1.2 Характеристика потенциальных опасностей, связанных с газопроводами и нефтепроводами 12
1.2 Анализ нормативно - правового обеспечения оценки техногенной
безопасности трубопроводов 23
1.2.1 Анализ нормативно-правового обеспечения оценки пожарного риска на производственных объектах 24
1.2.2 Анализ нормативно - правового обеспечения оценки технологического риска на опасных производственных объектах 26
1.3 Силы и средства, привлекаемые для ликвидации чрезвычайных ситуаций. 30
1.4 Обоснование цели и постановка задач исследования 43
Глава 2. Теоретическое обоснование методики оценки пожарного риска на переходах НЛП через автомобильные дороги 44
2.1 Требования к методике 44
2.2 Адаптация положений нормативных документов и методик-аналогов 46
2.2.1 Характеристики автомобильных дорог 46
2.2.2 Характеристики переходов НЛП через автомобильные дороги 48
2.3 Характеристики поражающих факторов пожара 50
2.4 Модели безопасности переходов НЛП через автомобильные дороги 57
2.4.1 Модель условно безопасного перехода НЛП 57
2.4.2 Модели пожароопасного перехода НИИ 59
2.4.3 Комплексная оценка техногенного состояния перехода НИИ через автодорогу 72
2.5 Верификация моделей оценки пожарного риска 74
Выводы по главе 2 80
Глава 3. Методика расчета и оценки пожарного риска на переходах нефтепродуктопроводов через автомобильные дороги 82
3.1 Обоснование структуры разрабатываемой методики 82
3.2 Обоснование выбора метода расчета и оценки пожарного риска 84
3.3 Алгоритм расчета и оценки пожарного риска 87
3.4 Методика расчета пожарного риска на переходах нефтепродуктопроводов через автомобильные дороги 90
Выводы по главе 3 95
Общие выводы и предложения 96
Список использованной литературы
- Характеристика потенциальных опасностей, связанных с газопроводами и нефтепроводами
- Анализ нормативно-правового обеспечения оценки пожарного риска на производственных объектах
- Характеристики переходов НЛП через автомобильные дороги
- Методика расчета пожарного риска на переходах нефтепродуктопроводов через автомобильные дороги
Введение к работе
Актуальность работы. В современной России развитию транспортной инфраструктуры придается большое значение. От года к году высокими темпами растут количество и протяженность автомобильных дорог и трубопроводов нефтегазового комплекса. В результате этого роста возникают проблемы, связанные с их взаимным пересечением, места которых являются источниками потенциальной опасности.
Одним из примеров является строительство первой очереди кольцевой автомобильной дороги (КАД-1) вокруг Санкт-Петербурга, которая насчитывает около 20 пересечений с газопроводами и нефтепродуктопроводами (таблица 1).
Таблица 1 – Основные характеристики КАД Санкт-Петербурга, влияющие на техногенную безопасность
Во исполнение поручения Президента Российской Федерации от 13 апреля 2004 года № ПР-610, распоряжений Правительства Российской Федерации от 29.12.2004 года № 1724-р и Федерального дорожного агентства от 30.12.2004 года № ОБ-432-р ведется разработка проектной документации на строительство «Скоростной автомобильной дороги Москва - Санкт-Петербург на участке 58 – 684 км» (условное название дороги – СПАД). Проектной документацией предусмотрено порядка 15 участков, где необходимо выполнить переустройство магистральных газопроводов и нефтепродуктопроводов на 664 - 684 км скоростной автомобильной дороги Москва - Санкт-Петербург, которые были введены в эксплуатацию более 30 лет назад и находились за пределами городской черты. Перспективными планами развития Санкт-Петербурга и Ленинградской области предусмотрено также строительство следующих очередей кольцевых автомобильных дорог: КАД-2, КАД-3 и КАД-4. Следовательно, количество новых опасных пересечений будет возрастать, поскольку все магистральные газопроводы и нефтепродуктопроводы подходят к Санкт–Петербургу с юга и востока, и непременно будут пересекать КАД (рисунок 1).
Рисунок 1 – Схема планируемых пересечений автомобильных дорог с газопроводами и нефтепродуктопроводами
Из состава магистральных трубопроводов в диссертации рассматриваются только переходы нефтепродуктопроводов (НПП) через автомобильные дороги, как наиболее пожароопасной и малоизученной их части.
Цель исследования - разработка методики оценки пожарного риска на переходах нефтепродуктопроводов (НПП) через автомобильные дороги.
Научная задача исследования - обоснование состава показателей опасности и аналитических зависимостей, включаемых в методику расчета пожарного риска на переходах НПП через автомобильные дороги.
Частные задачи, решенные на отдельных этапах исследования:
- обоснован состав показателей опасности и аналитических зависимостей, включаемых в методику расчета пожарного риска на переходах НПП через автомобильные дороги;
обоснован выбор методики оценки пожарного риска на переходах НПП через автомобильные дороги;
проведен анализ нормативно-правового обеспечения оценки техногенной безопасности трубопроводного транспорта;
разработаны математические модели и аналитические зависимости для расчета пожарной опасности переходов НПП через автомобильные дороги.
Объект исследования - система техногенной безопасности магистральных трубопроводов для нефти, нефтепродуктов и газа.
Предмет исследования - методы и критерии оценки пожарного риска на переходах НПП через автомобильные дороги.
Методы исследования.
Поставленные в работе задачи решены с использованием системного анализа, методов аналогии и анализа размерностей, надежности технических устройств и процессов, теории вероятностей и математической статистики.
На защиту выносятся следующие научные результаты:
1. Математическая модель и аналитические зависимости для расчета степени пожарной опасности переходов НПП через автомобильные дороги.
2. Методика расчета пожарного риска на переходах НПП через автомобильные дороги.
Научная новизна результатов заключается:
в многофакторных аналитических моделях и расчетных зависимостях, описывающих состояние пожарной опасности переходов НПП через автомобильные дороги;
в разработке методики расчета пожарного риска, синтезированной на основе опыта применения действующих методик и фактического материала по проектированию переходов НПП через КАД вокруг Санкт-Петербурга.
Практическая значимость результатов заключена в повышении уровня пожарной безопасности переходов нефтепродуктопроводов через автомобильные дороги на основе применения разработанной методики расчета пожарного риска как при проведении экспертизы проектов нового строительства, так и при мониторинге функционирующих переходов нефтепродуктопроводов.
Реализация работы.
Результаты диссертационного исследования использованы:
в учебном процессе кафедры пожарной безопасности технологических процессов и производств Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России;
в независимой экспертной организации - ООО «НТЦ Экспертсервис».
Апробация результатов исследования.
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на научных конференциях и семинарах:
VIII Научно-практическая конференция «Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций». 8-10 октября 2008 г., г. Москва, Всероссийский центр мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера МЧС России, центр «Антистихия»;
IV Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы обеспечения взрывобезопасности и противодействия терроризму». 21-22 апреля 2009 года, г. Санкт-Петербург, СПб УГПС МЧС России;
V Международная научно-практическая конференция «Технические средства противодействия террористическим и криминальным взрывам». 20-22 октября 2009 года, г. Санкт-Петербург, СПб УГПС МЧС России;
II Международная научно-практическая конференция «Сервис безопасности в России: опыт, проблемы, перспективы», 29-31 октября 2009 года, г. Санкт-Петербург, СПб УГПС МЧС России.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, из них две - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, общих выводов и рекомендаций, четырех приложений, перечня использованных источников.
Характеристика потенциальных опасностей, связанных с газопроводами и нефтепроводами
В нормах технологического проектирования «Магистральные трубопроводы. Часть 1. Газопроводы. Раздел 5. Газораспределительные и газоизмерительные станции», введенных в действие приказом РАО «Газпром» от 10 сентября 1997г. № 122, сведения о регламентированной величине рабочего давления отсутствуют.
Приведенные выше данные показывают, что имеет место более чем 4-х кратное превышение рабочего давления в магистральных газопроводах (5,4 МПа) по отношению к давлению (1,2 МПа), установленному для газопроводов населенных пунктов, из чего вытекает необходимость принятия одного из трех решений организационно-технического характера: либо вынести газораспределительную станцию за пределы города; либо снизить давление в магистральных газопроводах на эксплуатационных участках, примыкающих к ГРС «Шоссейная», в 4 раза и довести его до норм, установленных для газопроводов населенных пунктов; либо сохранить существующий ранг и технические характеристики магистральных газопроводов, но при этом разработать компенсирующие технические решения, уменьшающие опасность до приемлемого уровня, что потребует разработки специальных технических условий (СТУ) на проектирование переустройства участков МГ.
Первое решение является идеальным с позиций пожарной и промышленной безопасности, но связано с большими затратами времени и финансовых средств.
При принятии второго варианта следует иметь в виду, что с уменьшением давления до 4-х раз существенно снизится пропускная способность магистральных газопроводов, а это, в свою очередь, вызовет необеспеченность населения и промышленных предприятий южной части города Санкт-Петербурга природным газом. Такое решение экономически неоправданно, что представляется вполне очевидным и не требующим особых доказательств.
При третьем варианте потребуется разработка неординарных технических решений, которые смогут обеспечить уменьшение потенциальной опасности существующих газопроводов до приемлемого уровня, что представляется более привлекательным и может быть реализовано с меньшими экономическими затратами.
Таким образом, из рассмотренных нормативных документов следует: действие СНиП 2.05.06.85 не может быть полностью распространено на переустраиваемые в месте пересечения с КАД участки газопроводов, несмотря на то, что законодательно они являются составной частью магистральных газопроводов, поскольку проходят по селитебной территории Санкт-Петербурга, где их размещение недопустимо согласно тому же документу -СНиП 2.05.06.85 ; необходима разработка специальных технических условий для проектирования переустраиваемых участков магистральных газопроводов на пересечении с КАД, при этом за основу для проектирования следует принять СНиП 2.05.06.85 и внести в него дополнения, учитывающие особенности прохождения их по селитебной территории, выполнив при этом оценку пожарного риска на основе учета требований современных нормативных документов:
Федерального закона от 22 июля 2008 года № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»;
Постановления правительства Российской Федерации от 16 февраля 2008 года № 87 «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию».
Нефтепродуктопроводы построены в 1972-1973 г.г. для обеспечения Северо-запада России и Санкт-Петербурга светлыми нефтепродуктами. Изготовлены из стальных труб диаметром 273 мм, рассчитаны на рабочее давление - 1,2 МПа, условное рабочее давление - 3,5 МПа, проложены на глубине 1,5 - 2,5 м. При строительстве КАД возникла необходимость выноса городских инженерных коммуникаций, попадающих в зону строительства, в том числе и сетей нефтепродуктопроводов. Предусмотрена прокладка микротоннеля диаметром 1500/1780 мм для переустройства нефтепродуктопроводов в районе Пулковской развязки КАД (на участке от автомобильной дороги «Россия» до, автомобильной дороги «Нарва»).
Анализ, проведенный нами в отношении НЛП, показал: магистральный нефтепродуктопровод «Красный Бор - Нефтебаза «Ручьи» построен задолго до начала проектирования КАД, по нормам и правилам СНиП 2.05.06.85 [19], распространяющимся только на этот вид транспорта; участок трассы НПП проходит по незастроенной территории в коридоре, насыщенном существующими инженерными коммуникациями. С началом строительства КАД, действие СНиП 2.05.06-85 на указанный участок формально прекратилось, поскольку в СНиП 2.05.06-85 указано «...проектирование ...нефтепродуктопроводов давлением до 2,5 МПа (25 кгс/см"), предусматриваемых для прокладки на территории населенных пунктов..., следует осуществлять в соответствии с требованиями ...СНиП 2.05.13-90». Одновременно, в СНиП 2.05.13-90 (п. 1.1) указано, что «При проектировании нефтепродуктопроводов..., кроме требований настоящих норм, следует руководствоваться СНиП 2.05.06-85, а также другими нормативными документами, утвержденными или согласованными с Госстроем СССР в части требований, предъявляемых к магистральным нефтепродуктопроводам и не противоречащих данным нормам».
Таким образом, переустраиваемый участок НПП одновременно попадает под действие требований СНиП 2.05.06-85 «Магистральные трубопроводы» (переходы являются частью магистрального трубопровода) и СНиП 2.05.13-90 «Нефтепродуктопроводы, прокладываемые на территории городов и других населенных пунктов» (трубопровод обеспечивает нефтепродуктами потребителей, находящихся на территории города).
Анализ нормативно-правового обеспечения оценки пожарного риска на производственных объектах
Требования к характеристикам переходов НПП через автомобильные дороги определены в [19,22]. Согласно [19, п.6.32], для подземных переходов предусмотрено: участки трубопроводов, прокладываемые через автомобильные дороги всех категорий с усовершенствованным покрытием капитального и облегченного типов, должны иметь защитный футляр (кожух) из стальных труб или проложены в тоннеле, диаметр которых определяется из условия производства работ и конструкции переходов и должен быть больше наружного диаметра трубопровода не менее чем на 200 мм; концы футляров, устанавливаемых на участках переходов нефтепродуктопроводов через автомобильные дороги, должны выводиться на расстояние 25 метров от бровки земляного полотна (на дорогах III, Ш-п, IV-n, IV и V категорий - на 5 м), но не менее 2 м от подошвы прокладка трубопроводов в зоне селитебной территории поселения возможна при условии, что рабочее давление не превышает 1,2 МПа, а участок трубопровода уложен в защитном, кожухе. насыпи; прокладка трубопроводов в зоне селитебной территории поселения возможна при условии, что рабочее давление не превышает 1,2 МПа, а участок трубопровода уложен в защитном, кожухе. При этом под защитным кожухом понимается наружная стальная труба (при размещении по типу «труба в трубе»), соответствующая по прочности и герметичности требованиям, предъявляемым к рабочему трубопроводу; концы защитных футляров трубопроводов следует выводить на расстояния не менее 8 м от края проезжей части автомобильных дорог, улиц, проездов и герметизировать их металлическими заглушками. В этом случае под защитным футляром имеется в виду наружная стальная труба, предназначенная для предохранения трубопровода и пересекаемых сооружений от внешних нагрузок и воздействий. Толщина стенки защитного футляра определяется в зависимости от усилий, воспринимаемых трубой при прокладке, статической нагрузки (веса грунта) и динамической нагрузки от подвижного состава и транспорта или по рекомендациям справочной литературы для трубопроводного строительства; при прокладке трубопровода в защитном кожухе устройство дополнительного защитного футляра при пересечении с транспортными и инженерными сетями не требуется.
Изложенные выше положения имеют силу при проектировании, реконструкции и техническом перевооружении нефтепродуктопроводов диаметром до 200 мм включительно, с рабочим давлением не более 2,5 МПа, прокладываемых на территории городов и других населенных пунктов и предназначаемых для транспортирования нефтепродуктов расположенных в этих городах или других населенных пунктах.
Нормы также распространяются на реконструируемые и технически перевооружаемые существующие нефтепродуктопроводы диаметром до 500 мм включительно и давлением 2,5 МПа, расположенные за пределами селитебной территории городов и других населенных пунктов. Согласно этим размерам, длина нефтепродуктопровода может достигать до 100 м и более, и (при диаметре труб продуктопровода 250-300 мм) в нем может быть сосредоточено не менее 50 - 70 м3 нефтепродуктов, что равно содержанию в них потенциально опасной энергии не менее 1,6 106МДж.
Количественной мерой возможности реализации пожарной опасности объекта является риск гибели людей в результате воздействия опасных факторов пожара, в том числе: риск гибели работника объекта; риск гибели людей, находящихся в селитебной зоне вблизи объекта.
Согласно [13,15,24,27], к первичным поражающим факторам физического действия (применительно к переходам HI 111) следует отнести воздушную ударную волну и пламя (тепловое излучение).
При этом, как правило, упомянутые документы классифицируют объекты воздействия опасных факторов на помещения, здания и наружные установки. О трубопроводах либо умалчивается, либо они подразумеваются в категории пожароопасных объектов, либо в отношении них вводятся нечеткие ограничения [13, 14].
Для оценки последствий воздействия воздушной ударной волны и пламени (теплового излучения) разработаны соответствующие методы [13, 24], позволяющие рассчитать приведенную массу паров (т„р):
Из трех выше приведенных зависимостей наибольшую неопределенность имеет (2.1), поскольку не наблюдается единства мнений специалистов относительно массы паров тг п, которая образуется в результате пролива горючей жидкости [24,27, 63].
Поскольку характеристики теплового излучения, избыточного давления и импульса волны зависят от величины приведенной массы (тпр) смеси паров ЛВЖ и ГЖ с воздухом, участвующей во взрыве, то определению их должен предшествовать выбор метода расчета этой массы. В методике-прототипе [24,п.16] содержатся методы, заимствованные из предшествующих ей нормативных документов [13,27], поэтому целесообразно обратиться к первоисточникам.
Согласно [13, приложение «Е»], приведенную массу паров (тпр) предусмотрено рассчитывать по формуле (2.1).
Вся трудность применения зависимости (2.1) состоит в том, что величина {тг п) является функцией величины утечек (ту) жидкой фазы ЛВЖ или ГЖ из трубы в атмосферу, которая, в свою очередь, также является функцией многих переменных.
В общем виде, по законам гидравлики, величина утечки (ту) определяется по уравнению [24, приложение 3, п.7]: коэффициент истечения (можно принять среднее значение ц=0,7); г- расчетное время (с) отключения трубопроводов, связанных с местом разгерметизации, определяют в каждом конкретном случае, исходя из реальной обстановки, и оно должно быть минимальным с учетом паспортных данных на запорные устройства, характера технологического процесса и вида расчетной аварии; dp - диаметр (м) трубопроводов (в случае различных диаметров трубопроводов, связанных с местом разгерметизации, объем выходящей жидкости рассчитывается для каждого трубопровода в отдельности); Li - длина г -го участка трубопровода от запорного устройства до места разгерметизации, м; п - число участков трубопроводов, связанных с местом разгерметизации;
В уравнении (2.5) величиной АРц обозначено давление в трубопроводе в момент аварии, но фактически это должна быть величина перепада давления, поскольку истечение жидкости будет происходить с противодавлением, создаваемым высотой грунта над отверстием в продуктопроводе. Высота грунта на переходах через автодороги составляет порядка 2 м (по норме [19] -не менее 1,4 м), что существенно меньше напора жидкости (около 500 м) в самом трубопроводе, поэтому величиной противодавления можно пренебречь. Следовательно, уравнение (2.5) можно применять в разрабатываемой нами методике. Что же касается возможности применения уравнения (2.4), то в нем следует исключить второе слагаемое, поскольку при отсутствии давления объем горючего, содержащегося в трубах, представляет экологическую, но не пожарную опасность. Это обстоятельство следует учитывать при дальнейших расчетах.
Характеристики переходов НЛП через автомобильные дороги
Представленные модели пожарной опасности обладают одинаковым набором признаков: массой пролитой в результате аварии жидкости и паров от ее испарения; развиваемым при этом избыточным давлением взрыва; количеством выделившегося тепла за счет сгорания массы пролитой жидкости и другими характеристиками. С учетом особенностей моделей и для удобства дальнейшего анализа, абстрактную зависимость (2.17) представим в следующем виде, отражающем специфику рассматриваемого вопроса:
В уравнении (2.18) все переменные зависят от величины массы горючей жидкости Щ, , вытекшей из продуктопровода при аварии. Следовательно, с позиций принципа последовательного распознавания образов, это уравнение можно свести к одной переменной и представить в виде: =f(my). (2.19) Тогда вся процедура проверки адекватности моделей У может быть сведена к проверке моделей, описывающих зависимость величины Щ; через утечку GL горючей жидкости из аварийного трубопровода [24]:
Следует заметить, что оба приведенных уравнения (2.20 и 2.21) являются общепризнанными в гидравлике и не подлежащими сомнению. Уравнение 2.21 справедливо для трубопроводов, незаглубленных в землю. При заглублении трубопроводов (или наличии устройств, препятствующих выходу жидкости на поверхность земли) второе слагаемое в этом уравнении следует исключить, и оно сведется к виду: tny=GL . (2.22) Сравнение величины утечки, получаемой по уравнению (2.22), с имеющимися статистическими данными, проведено для тоннельного перехода НІШ через КАД по следующим характеристикам: переход полностью соответствует условиям абсолютной безопасности (рисунок 2.3) через автодорогу с усовершенствованным покрытием капитального типа; концы защитного футляра вынесены на 25 м от бровки земляного полотна; по НПП транспортировался автомобильный бензин А-95, который имеет концентрационные пределы распространения пламени: нижний - 1,0%, верхний - 6% (по объему), температурные пределы воспламенения: нижний - минус 27 -минус 39С, верхний - минус 8 - минус 27С, плотность паров- 1,3 кг/м ;
Согласно статистике, ожидаемые удельные аварийные потери нефти на нефтепроводах Балтийской трубопроводной системы составляют от 19 до 21 т/год/1000 км. Если следовать этим данным, то потери нефтепродуктов при возможной аварии на переходе НПП через КАД (при одной поврежденной продуктовой линии длиной 300 м) могут однократно составить порядка 6 кг.
Сравнение этих результатов показывает существенную разницу (до 3000 раз) между смоделированными результатами, и статистическими данными. Смоделированные результаты представляются завышенными по ряду вполне очевидных, но неучтенных причин: жидкость имеет возможность выходить не только на поверхность земли, но и распространяться вдоль поверхности соприкосновения тела трубопровода и земли с не меньшей скоростью, чем вверх, что равносильно перекачке одновременно по двум направлениям, и поэтому величина утечки на поверхность земли должна быть уменьшена примерно вдвое; грунт в месте выхода жидкости на поверхность земли, теоретически способен поглотить до половины вытекшей жидкости за счет пористости (максимально равной 50%), что (при толщине слоя грунта в 2 м) эквивалентно 6 м3; статистика свидетельствует, что полное раскрытие НЛП (с основными диаметрами 250-500 мм) практически не бывает (происходит с частотой 1,5 10" Щм год)"1), преобладают утечки через отверстия диаметром до 12,5-25,0 мм с частотой в 100 раз больше [24].
По перечисленным причинам в модель аварийного пролива должны быть внесены ограничения: принимать диаметр отверстий утечки 12,5 и 25,0 мм; учитывать влияние пористости грунта (50%) и возможность распространения жидкости вдоль поверхности соприкосновения тела трубопровода и земли.
Проведенные расчеты при указанных ограничениях показали, что в этом случае GL=2 кг/с; ту —60 кг. На поверхность земли выйдет около 15 кг жидкости, реально представляющей опасность для работников, населения и техники. Приняв условно (по максимуму), что 1 кг жидкости растекается на 1 квадратном метре поверхности, площадь пожара не превысит 15 м". Тогда, согласно [75], требуемый расход воды на тушение пожара составит 3,0 л/с при интенсивности ее подачи JTp = 0,20 л/(м " с) - для разливов нефти вокруг скважин фонтанов и горючих жидкостей, разлившихся на поверхности площадок, в траншеях и технологических лотках). Требуемый запас воды, исходя из величины нормируемого времени т=10мин, составит 1800 л.
Таким образом, для тушения пожара необходима пожарная автоцистерна вместимостью не менее 1800л и обеспечивающая расход воды не менее 3,0 л/с. Технические характеристики штатных пожарных автоцистерн превосходят необходимые параметры тушения пожара [75]. Изложенный материал позволяет сделать следующие выводы по адекватности рассмотренных моделей опасности переходов НПП:
Рекомендуемые ограничения на истечение жидкости из поврежденного подземного трубопровода способны обеспечить адекватность модели №3 реальному процессу.
Модели №№ 1-3 пожарной опасности переходов НПП наиболее пригодны для нового строительства в условиях достаточности отведенной площади, при этом модель №3 - удобна для сравнительной оценки возможных вариантов, но ни одна из них не позволяет рассчитать величину пожарного риска.
Модель №3 пожарной опасности переходов НПП адаптирована к действующей методике [24], позволяет рассчитать величину пожарного риска, и может быть применена на всех этапах жизненного цикла перехода НПП через автодорогу. Разработанная методика на основе модели №3 может быть предложена в качестве проектного материала для дальнейшей апробации в органах пожарного и промышленного надзора России.
Однако и эта модель, в виде уравнения (2.16), не пригодна для оценки величины индивидуального пожарного риска, предусмотренной законом [6], поскольку не учитывает частоты наступления тех или иных аварийных событий.
Анализируя полученные в этой главе результаты, можно сделать некоторые выводы, полезные и необходимые для построения структуры и содержания разрабатываемой методики расчета пожарного риска на переходах нефтепродуктопроводов через автомобильные дороги.
Ни одна из рассмотренных моделей техногенного состояния перехода НПП не устанавливает связи между величиной аварийных утечек нефтепродуктов и частотой их возникновения в процессе эксплуатации.
Резервирование надежности продуктопровода (путем заключения его в защитные кожухи и футляры) снижает только частоту возникновения аварийных ситуаций, но не приводит к уменьшению величины аварийных утечек нефтепродуктов.
Оценку техногенной опасности перехода НЛП для людей и имущества следует проводить с учетом двух критериев: частоты возникновения аварийных утечек и величины пожарного риска (как некоторой доли техногенного риска).
Современная статистика о фактических чрезвычайных ситуациях и недостаточная изученность взаимосвязи многочисленных факторов не позволяют в настоящее время выделить долю аварий, сопровождаемых пожарами, и разработать методику оценки пожарных рисков на переходах НЛП через автодороги, поэтому в дальнейшем это следует постоянно иметь в виду
Методика расчета пожарного риска на переходах нефтепродуктопроводов через автомобильные дороги
На основании выполненных исследований разработаны предложения по формированию методики в первой редакции (для дальнейшего обсуждения в соответствии с предусмотренными процедурами утверждения нормативных документов):
Методика устанавливает порядок расчета величин пожарного риска на переходах линейной части магистральных нефтепродуктопроводов через автомобильные дороги (далее - объект) и оценки их на соответствие законодательно закрепленным нормам.
Оценка пожарного риска проводится путем сопоставления расчетных величин, полученных для оцениваемого объекта, с нормативными значениями пожарных рисков для производственных объектов, установленными статьей 93 Федерального закона от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» (далее - Технический регламент).
Настоящая методика (далее - Методика), сохраняя основные положения «Методики определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах», введенной в действие приказом МЧС России от 10.07.09 № 404, представляет собой развитие ее применительно к особенностям переходов линейной части магистральных нефтепродуктопроводов через автомобильные дороги.
В настоящей методике использованы ссылки на следующие нормативные документы: Требования к определению расчетных величин пожарного риска 4.1 Анализ пожарной опасности объекта Анализ предусматривает выполнение следующих процедур: 4.1.1 Анализ параметров трубопроводной системы и пожарной опасности транспортируемых нефтепродуктов, выявление потенциальных источников зажигания, сопоставление их энергетических характеристик, определение перечня пожароопасных аварийных ситуаций, при реализации которых возникает опасность поражения людей опасными факторами пожара.
Описание каждой пожароопасной ситуации на НПП с указанием ее причин, места возникновения и развития, факторов пожара, представляющих опасность для жизни и здоровья людей в местах их пребывания. Описание сценария возникновения и развития пожаров, влекущих за собой гибель людей. При определении причин возникновения пожароопасных ситуаций рассмотреть события, реализация которых может привести к разгерметизации технологического оборудования и утечке нефтепродуктов, образованию горючей среды и появлению источника зажигания, включая: выход параметров за критические значения ввиду нарушений технологического регламента (например, разрушение оборудования, вызванное нерасчетными колебаниями давления); механические (влияние динамических нагрузок и т.п.), температурные (влияние повышенных или пониженных температур) и агрессивные химические (влияние кислородной, сероводородной, электрохимической и биохимической коррозии) воздействия; ошибки работников, падения предметов, некачественное проведение ремонтных и регламентных работ; появление источников зажигания в местах образования горючих паровоздушных смесей.
При анализе пожароопасных ситуаций, связанных с разгерметизацией технологического оборудования, рассмотреть наиболее вероятные утечки при различных диаметрах истечения (максимальные утечки, в том числе при полном разрушении нефтепродуктопроводов, защитных кожухов и футляров можно не рассматривать).
Определение (на основе анализа пожарной опасности объекта и при необходимости) комплекса дополнительных мероприятий, изменяющих параметры технологического процесса до уровня, обеспечивающего допустимый пожарный риск. 4.2 Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций
Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций возможно на использовании статистических данных об аварийности или сведений о надежности технологического оборудования, соответствующих специфике рассматриваемого объекта.
Информация о частотах реализации пожароопасных ситуаций может быть получена непосредственно из данных о функционировании исследуемого объекта или из данных о функционировании других подобных объектов.
Частоту реализации пожароопасных событий, связанных с утечками нефтепродуктов из трубопроводов, допускается (при отсутствии иных достоверных данных о переходах НПП) принимать по аналогии с технологическими трубопроводами [24, табл. Ш Л ДІЇ.2, П1.3].
На основании изучения проектной и эксплуатационной документации на переход НПП через автомобильную дорогу, нормативно-справочной и методической документации, назначить численные значения следующих величин, необходимых для выполнения расчетов: т- расчетное время (с) отключения трубопроводов, связанных с местом разгерметизации, определяют в каждом конкретном случае, исходя из реальной обстановки, и оно должно быть минимальным с учетом паспортных данных на запорные устройства, характера технологического процесса и вида расчетной аварии;
