Нижней страховки

Элементы данной системы в схеме по надежности соединены как последовательно, так и параллельно. Следовательно, вероятность безотказной работы данной страховочной системы может быть выражена как произведение общей вероятности отсутствия внезапных отказов веревок Р_вно и постепенных отказов ИСС Р_пос1, карабина Р_пос2:

Р(t)_сис = Р(t)_вно ·Р(t)_пос1 ·Р(t)_пос2 . (3.15)

В свою очередь, общую вероятность безотказной работы двух веревок можно выразить как:

Р(t)_вно = 1 – [(1-Р(t)_вн1)] · [(1- Р(t)_вн2)] . (3.16)

Следовательно, для того, чтобы рассчитать вероятность безотказной работы всей системы P(t), необходимо рассчитать вероятности безотказной работы каждого элемента системы P_вн(t) и P_пос(t).

Вероятность возникновения внезапного отказа альпинистской веревки известна, она составляет 0,958. Так как веревки, которые мы используем, идентичны по своим параметрам, а наработка составляет около 100 часов, то пользуясь формулой (2.16), найдем общую вероятность безотказной работы двух веревок:

Р(t)_вно = 1 – [1-Р(t)_вн1] · [1 - Р(t)_вн2 ] = 1 - (1-0,958) · (1-0,958) = 0,998.

Теперь, зная вероятности отсутствия постепенных отказов при нормальном законе распределения у таких элементов страховочной цепи как индивидуальная страховочная система Р(t)_пос1 = 0,909 и карабин Р(t)_пос2 = 0,912, а также вероятность внезапного общего отказа веревок(Р(t)_вно= 0,998), легко определить

вероятность безотказной работы всей системы нижней страховки по формуле (3.15):

Р(t)_сис = Р(t)_вно ·Р(t)_пос1 ·Р(t)_пос2 = 0,998·0,909·0,912 = 0,827.

На основе проведенных расчетов можно сделать вывод, что использование данной страховочной системы приемлемо, так как вероятность безотказной работы достаточна, а двойная веревка является резервом.

2.1.11. Обеспечение безопасности аварийно-восстановительных работ

на магистральных нефте- и продуктопроводах

Аварийный ремонт нефтепроводов – особый вид работ, характеризующийся повышенными требованиями к соблюдению мер техники безопасности и противопожарной безопасности, выполняемый в большинстве случаев с остановкой перекачки по нефтепроводу во время ликвидации повреждения.

К технологии ликвидации аварий предъявляются следующие требования:

снижение до минимума вредного воздействия на окружающую среду, соседние коммуникации и объекты народного хозяйства;

надежное восстановление герметичности трубопровода;

обеспечение проектного уровня несущей способности трубопровода;

обеспечение минимального ущерба и времени простоя трубопровода при ремонте.

Аварийно-восстановительные работы необходимо обеспечить выполнением подготовительных мероприятий:

уточнением места аварии и задержанием нефти (продукта);

доставкой ремонтных средств и персонала к месту аварии;

размещением технических средств в районе аварии;

подготовкой ремонтной площадки;

организацией водоотлива и водоотвода;

обеспечением безопасности соседних коммуникаций и объектов народного хозяйства.

Организация и производство аварийно-восстановительных работ (АВР) на магистральных нефте- и продуктопроводах должны соответствовать требованиям “Правил технической эксплуатации магистральных нефтепроводов” и других нормативных документов по видам работ.

Перед началом работ по ликвидации аварий весь привлекаемый персонал должен быть дополнительно проинструктирован ответственным производителем работ по безопасным методам и приемам ведения АВР, а также по правилам поведения во взрыво- и пожароопасной обстановке, других опасных условиях и обстоятельствах данной аварии. До сведения каждого работника уточняются и доводятся конкретные обязанности, объемы и сроки предстоящих работ, меры техники безопасности, а также действия на случай возможных обвалов, осыпей, селей и других опасных явлений.

Аварийные бригады, участвующие в ликвидации аварии, в обязательном порядке должны быть укомплектованы всем необходимым инструментом, при-

способлениями, спецодеждой, средствами защиты, сигнализации и связи.

Все табельные и используемые при ликвидации аварий и их последствий технические средства должны иметь в комплекте соответствующую Инструкцию по эксплуатации, а персонал АВС должен хорошо знать эти инструкции и применять технические средства в строгом соответствии с их требованиями.

Патрульная группа, выезжающая на контрольный осмотр трассы, должна иметь средства индивидуальной защиты, сигнальные знаки для ограждения места разлива перекачиваемого продукта, необходимый инструмент, инвентарь, материалы и средства связи.

Персонал службы должен хорошо знать район участков трассы нефтепроводов, в том числе расположение соседних коммуникаций, населенных пунктов, объектов народного хозяйства, сельскохозяйственных угодий, направление и скорость водотоков и т.д.

Одновременно с производством подготовительных работ следует обеспечить сохранность и работоспособность соседних коммуникаций в соответствии с требованиями "Положения о взаимоотношении ведомств, коммуникации которых проходят в одном техническом коридоре", а также принять меры, предусмотренные в плане ликвидации возможных аварий, по безопасности близко расположенных объектов народного хозяйства и защите окружающей среды.

По прибытии аварийной бригады на место аварии в первую очередь принимают меры по локализации зоны растекания нефти, исключающие попадание ее в опасные в пожарном и экологическом отношении места, и по обеспечению нормальной жизнедеятельности населения. Локализация осуществляется путем устройства земляного амбара, сооружения запруд или обвалований для сбора и улавливания разлитого продукта, траншей для отвода перекачиваемого продукта. Для создания обвалований отводных канав, земляных амбаров, ремонтного котлована используют в основном одноковшовые экскаваторы и бульдозер.

Чтобы не допустить перелива амбара при его наполнении, необходимо посыпкой грунта или регулированием водотока обеспечить разность отметок уровня продукта и верха обвалования не менее 0,5 м. При попадании в амбар воды следует устроить дренаж для ее сброса.

Места устройства заграждений на водотоках определяются руководителем АВР заблаговременно в каждом конкретном случае с таким расчетом, чтобы к подходу нефтяного потока были закончены работы по сооружению заграждений.

Объемы используемых емкостей для сбора разлитого и откачиваемого (или сливаемого самотеком) из аварийного участка трубопровода продукта должны обеспечивать его прием.

Параллельно с откачкой продукта из ям-накопителей проводятся работы по восстановлению загрязненного нефтью грунта.

Меры противопожарной безопасности. Для предотвращения возгорания поступающих из трубопровода перекачиваемого продукта и газов, а также предотвращения загазованности места производства АВР, необходимо надежно герметизировать внутреннюю полость трубопровода специальными средствами от внешней среды на весь период производства сварочно-монтажных работ. Герметизация производится с помощью тампонов или механических перекрывающих устройств. В качестве материала для создания тампонов могут применяться глина, необожженный кирпич и быстросхватывающиеся композиционные материалы.

При аварийных разливах нефти и нефтепродуктов, при их испарении резко повышается опасность возникновения взрывов и пожаров за счет увеличения концентрации паров углеводородов в воздухе. В целях снижения риска образования взрыво-, пожароопасных концентраций углеводородов применяются пены – для уменьшения поверхности испарения, либо “тяжелые” сорбенты – для потопления поверхностного слоя нефти в водоеме.

Выхлопные трубы от двигателей внутреннего сгорания машин и механизмов, участвующих в ликвидации аварии, должны быть выполнены с соблюдением противопожарных требований и оборудованы глушителями-искрогасителями, полностью исключающими возможность попадания искр от работающего двигателя в атмосферу.

С целью обеспечения безопасности населения, объектов народного хозяйства, транспортных средств необходимо:

ограничить растекание нефти (продукта) на местности;

остановить движение транспортных средств на участках шоссе, железных дорог или рек, находящихся в опасной близости к разлившейся нефти (продукту);

оповестить (при необходимости) население близлежащих поселков об опасности и мерах предосторожности (вплоть до эвакуации).

Безопасность проведения АВР в сложных условиях. Под сложными условиями подразумевается прохождение трассы нефтепроводов по болотистой местности, в горах, песках, районах вечной мерзлоты и с глубоким снежным покровом.

В сложных условиях трассы руководитель аварийных работ на период производства АВР должен иметь постоянную связь с селевой и метеорологическими станциями и своевременно оповещать персонал о резких изменениях погоды и надвигающихся стихийных бедствиях (пурга, ураганный ветер, снегопад, сель, гроза и т.п.). Одновременно с этим должны быть приняты меры по обеспечению безопасности людей (заранее определены места их укрытия, организована страховка работающих, система сигнализации и т.д.).

Специфика ремонта нефтепроводов на болотах связана со следующими характерными особенностями:

ухудшением несущей способности поверхности болот при неоднократном проходе техники;

обводненностью грунтов поверхностными и грунтовыми водами;

невозможностью создания ремонтного котлована и котлована для сбора нефти обычным способом из-за неустойчивости грунтов;

большой продолжительностью подготовительного периода аварийно-восстановительных работ, обусловленной большим объемом вытекающей неф-

ти, загрязнением нефтью больших пространств и затруднением доступа к месту

повреждения;

ограничением возможности маневрирования технических средств в районе ремонтных работ из-за залесенности болотистых участков нефтепроводов;

необходимостью использования в большом количестве стройматериалов для настилов на поверхности болота;

большой трудоемкостью доставки ремонтной техники в район аварии.

Аварийный ремонт на болотах в основном проводится с использованием транспортных средств на гусеничном ходу, плавающих средств, сборно-разборных дорожных покрытий и настилов. Для производства земляных работ применяются бульдозеры и экскаваторы на болотном ходу. Кроме того, аварийные службы должны иметь шпунты для крепления стенок ремонтного котлована, вибромолоты для забивки шпунтов и т.д. При сооружении настилов необходимо учитывать, что общая нагрузка технических средств на настил не должна превышать расчетной величины.

Анализ работ по ремонту нефтепроводов на болотах показывает, что основная часть работ по трудоемкости приходится на выполнение подготовительных операций, обеспечение подъезда к месту аварии и доступа к поврежденному участку нефтепровода.

Выполнение ремонтно-восстановительных работ на магистральных нефтепроводах, проложенных в горах, также связано с рядом особенностей. К ним относятся:

быстрое растекание разлитой нефти по склонам и водостокам и сложность ее задержания и сбора;

повышенная пожарная опасность в связи с размещением населенных пунктов, автомобильных железных дорог, линий электропередачи вдоль водотоков, ущелий, долин, куда может стекать разлитая при аварии нефть;

необходимость заблаговременного (либо в период аварии) оборудования рабочих площадок для крепления лебедок и якорей на труднодоступных участках;

сложность подъезда транспортной и ремонтной техники на косогорных участках и наличие скальных пород;

необходимость выполнения подготовительных работ по расчистке проездов и площадок для ремонта при осыпях, обвалах, укреплению склонов при оползнях, подсыпке при размывах;

многообразие конструктивных элементов нефтепровода (повороты в горизонтальной и вертикальной плоскостях, вантовые, арочные, балочные, подземные переходы через естественные и искусственные препятствия, трубопроводы на полках и в тоннелях).

Характерной особенностью многолетнемерзлых грунтов является высокая чувствительность их физико-механических свойств к тепловым воздействиям. Грунты при температуре ниже 0°С обладают весьма высокой прочностью и соответственно несущей способностью. Однако даже повышение температуры многолетнемерзлого грунта до 0°С приводит к таянию льда, содержащегося в грунте, нарушению цементационных связей между отдельными частицами грунта. Прочность грунта резко снижается, грунт разжижается и под действием собственного веса и внешних нагрузок дает большие просадки.

Особенностью песчаных грунтов являются их низкая несущая способность и высокие инфильтрационные свойства для жидкостей, в том числе для нефтей. Выполнение аварийного ремонта проводится с использованием транспортной техники высокой проходимости. Большая часть вытекшей нефти уходит в песчаный грунт, и, как следствие, теряется много нефти. Требуется очистка значительного объема грунта, загрязненного нефтью.

При выполнении аварийно-восстановительных работ на магистральных нефте-, нефтепродуктопроводах применяются различные технические средства, которые также требуют соблюдения определенных мер безопасности (см. гл. 3).