Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

нефть и нефтепродукты риски

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
03.02.2021
Размер:
6.94 Mб
Скачать

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

34

 

 

 

 

P A 1 exp

 

 

L

 

 

n

 

n

 

 

 

1 exp Zili Zili .

(1.11)

Zdl

0

 

 

i 1

 

i 1

 

Число несчастных случаев, Zi , может быть определено из статистики инци-

дентов для данного сегмента или других сегментов с подобными особенностями.

Сделаем предположение, что вероятность ЧС не зависит от типа транспортируе-

мого опасного груза [134].

Обозначим R – случайное событие, состоящее в появлении опасного разли-

ва из цистерны, а Ri – появление разлива на сегментe i соответственно. Тогда,

рассматривая вероятность опасного разлива на сегменте P (Ri), допустим, что раз-

лив не может произойти при отсутствии опасного инцидента, то есть

P(R|A) P(Аi) = 0,

таким образом:

P(Ri) = P(R|A) P(Аi),

(1.12)

где P (R|A) – условная вероятность опасного разлива в результате инцидента.

Авторы, оценивая вероятность разлива P(R|A) [144], не принимали во вни-

мание конструктивные особенности цистерн, хотя разные конструкции имеют различные показатели надежности. В нашем случае имело место предположение,

что использовался только один тип цистерн для перевозки опасного груза.

Если используются несколько типов железнодорожных цистерн, опуская конструктивные особенности, обобщим условную вероятность, P(R|A)agg., которая может быть определена, используя средневзвешенные условные вероятности ти-

пов:

P(R|A)agg = wt P R

 

A t

wt ,

(1.13)

 

 

t

t

 

где wt – весовое значение процента цистерн с типом t проектных особенностей, и

P(R|A)t – условная вероятность риска инцидента цистерны с типом t проектных особенностей.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

35

Для такого специфического опасного груза, как нефть, уровень последствия также зависит от количества разлитого груза, контактирующего с окружающей средой, который в свою очередь может меняться в зависимости от серьезности инцидента и окружающей природной среды. Чтобы учесть различные сценарии разлива, выразим вероятность определенного сценария разлива s для сегмента i, P(Isi), следующим образом:

P(Isi) = P(I|R, A)s P(R|A)agg. P(Аi)

(1.14)

где P(I|R, A)s – условная вероятность реализации сценария s c разливом данного опасного груза от инцидента с цистерной.

Выразим последствие опасного разлива в популяционном аспекте, реали-

зуемом в возможной эвакуации людей из затронутой области из-за инцидента.

Так, последствие определенного сценария s на сегменте i, Csi, запишем как

Csi = HsYi,

(1.15)

где Hs – площадь экспозиции разлива, откуда люди должны быть эвакуированы или защищены в реализации определенного сценария разлива s, Yi – средняя по-

пуляционная плотность в области, соответствующей сегменту i

Заключительный шаг должен определить количественный показатель риска

U, другой количественный показатель для сравнения сегмента – средний индиви-

дуальный риск V, определенный как полный ежегодный риск, разделенный на общее число населения, подверженного воздействию

U P I si Csi ,

 

 

(1.16)

 

si

 

 

 

 

P I si Csi

 

V

si

 

,

(1.17)

2M Yi Li

 

i

где М – эвакуационный максимум в месте реализации сценария для специфиче-

ского опасного материала.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

36

При учете вероятности и последствий риска необходимо рассматривать профиль риска таким образом, чтобы изменение вероятности инцидента было со-

отнесено с изменениями в популяционном уровне и проанализировано отдельно для каждого случая.

Таким образом, рассматривая математическую модель описания популяци-

онного риска, выделим одну из основных характеристик – популяционную плот-

ность сегмента. Под сегментом в нашем случае понимаем область реализации сценария, которая имеет весовую характеристику в виде популяционной плотно-

сти.

Определение вероятности инцидента необходимо производить, учитывая влияние опасности не только на человека, как наиболее важную составляющую территориальной уязвимости, но и на все остальные территориальные параметры сегмента реализации сценария. В общем виде последствие разлива можно запи-

сать

Csi(T) = Hs(T)Кi,

(1.18)

где Кi –численный показатель, характеризующий уязвимость территории.

Площадь экспозиции разлива Hs рассматриваем с учетом статистической модели, включающей в себя сложную форму эмиссии и дисперсии в зависимости от времени, статистику ЧС с разливами нефти, метеорологические наблюдения в районе ЧС и аварийные карточки, как руководящие токсикологические принципы воздействия. Таким образом Т= t1+t2+t3+t4, где Т – время реагирования, t1 – время от происшествия до принятия сигнала «опасное событие», t2 – время обработки входящей информации и анализа риска, t3- время принятия решения, t4- время ли-

квидации последствий.

Выше было сказано, что природные риски являются неуправляемыми в

«чистом» виде, но их можно сделать управляемыми в случае создания техниче-

ские устройств, защищающих объекты, людей, природную среду от катастрофи-

ческих явлений. В этом случае природные явления фактически переводятся в раз-

ряд антропогенных. Тогда риск будет определяться тем, обеспечивает техниче-

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

37

ское устройство защиту или нет, хотя исключить риск самого природного явления невозможно.

Таким образом, риск - это еще и дифференциальная характеристика воз-

можных потерь. Количественный показатель риска можно выразить в денежной сумме, которую нужно резервировать для покрытия потерь. Некоторые потери трудно выразить деньгами - потерю жизни и здоровья, ущерб природе. В таких случаях применяется характеристика риска в натуральном выражении - годовые дозы загрязнения, выбросов и пр. [28]. Возникает необходимость сравнивания этих показателей между собой и, как следствие, приведение к рублевому эквива-

ленту.

Итоговым значением такого анализа должны являться суммарные затраты на восстановление и компенсацию безвозвратных потерь в результате ЧС. В этом случае расчеты рисков в денежном выражении позволяет вести система страхова-

ния [91], когда достигается необходимый баланс между размером страхового взноса и величиной ответственности, как известно, договор между страхователем

истраховщиком заключается тогда, когда риск от сделки обе стороны признают приемлемым.

Делаем вывод, что для управления риском необходим не только его анализ

иоценка, но и разработка и совершенствование мероприятий и средств по его ми-

нимизации. В этом контексте определен основной вектор внимания – уязвимости.

1.6 Классификация уязвимостей на железнодорожном транспорте

Для идентификации риска более детально рассмотрим уязвимости, возни-

кающие в процессе перевозки ННП по железной дороге. Их можно разделить на две категории:

Природные, которые включают в себя:

-географические, когда железнодорожное полотно и объекты инфраструк-

туры расположены в зонах повышенной опасности, подверженных негативным природным факторам таким, как землетрясения, оползни, ураганы, наводнения.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

38

Управление уязвимостями в данном случае возможно развитием системы опове-

щения, использованием специальных конструкций в железнодорожных объектах и объектах инфраструктуры способных противостоять повышенным опасностям;

-экологические, зависящие от способности самовосстановления окружаю-

щей природной среды, степени её ранимости и подверженности воздействию фи-

зических факторов; предрасположенностью территории, через которую осущест-

вляются перевозки ННП к экологической деградации из-за уникальности видово-

го состава и слабых мер по защите окружающей среды от воздействия железнодо-

рожного транспорта. Управление возможно внедрением экологических программ и технологической оснащенностью по обеспечению безопасности.

Антропогенные, которые включают в себя:

- антропологические, диктующиеся слабой подготовленностью персонала,

неадекватной системой управления и контроля, низким уровнем производствен-

ной культуры. Управление в данном случае возможно путем аттестации, пере-

подготовки и рациональной кадровой политике; - экономические, связанные с уровнем развития государства, и, как следст-

вие, железнодорожной отрасли. Данные уязвимости продиктованы технологиче-

ской малообеспеченностью и нехваткой материальных ресурсов. Управление в данном случае возможно применением системы страхования, т.е. резервации ма-

териальных средств на случай ЧС; - психосоциологические, связанные с возрастом, полом, уровнем психоло-

гической устойчивости персонала, участвующего в процессе перевозок, неспо-

собностью вовремя распознать риск возникновения ЧС. Управление возможно в оптимизации поведенческих шаблонов, специальной антикризисной подготовке персонала, проведении имитационных учений;

- политические, зависящие от уровня адекватности законов, политических решений и нормативных актов, регулирующих процесс перевозок и взаимоотно-

шений между участниками этого процесса и характеризующиеся неспособностью субъектов реализовывать в полном объёме инструкции. Управление возможно со-

вершенствованием законов и оптимизацией их внедрения в процесс функциони-

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

39

рования железной дороги; - юридические, когда уязвимость исходит из игнорирования законодатель-

ных актов и норм, регламентирующих процесс перевозок. Управление возможно повышением ответственности за соблюдением нормативных актов, аттестацией и переподготовкой кадров.

Техногенные, которые включают в себя:

- эксплуатационые, когда уязвимость возникает из-за износа механизмов и узлов, потери прочности несущих конструкций, нарушения целостности ограж-

дающих конструкций;

-конструкционные из-за несовершенства технических решений объектов и инфраструктуры железнодорожного транспорта;

-технологические из-за особенностей технологического процесса.

Выводы.

В главе рассмотрена концепция «приемлемых» рисков на железнодорожном транспорте и представлена развернутая классификация уязвимостей при перевоз-

ках ОГ железнодорожным транспортом, как основного фактора влияющего на возникновение и степень воздействия ЧС.

Установлено, что на железной дороге разработана и функционирует система мониторинга и управления рисками. Анализ показал, что для обеспечения управ-

ления риском в аспекте минимизации, необходимо разработать дополнительные меры, позволяющие распространить область управляемых объектов и состояний на источники возникновения аварийных ситуаций – уязвимости. С этой целью развита классификация уязвимостей при перевозке ННП на ЖДТ.

Сделан вывод, что необходима разработка новых методов оптимизации принятия решений и технических средств, направленных на минимизацию воз-

никновения риска ЧС с перевозкой ННП.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

40

2СНИЖЕНИЕ ВРЕМЕНИ ОПЕРАТИВНОГО РЕАГИРОВАНИЯ НА ЧС ПРИ ПЕРЕВОЗКЕ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

2.1 Обоснование разработки новых решений по обеспечению

безопасности перевозок ННП в Дальневосточном регионе

Одной из задач, определенной целью данной работы, является обоснование,

исследование и разработка мероприятий для минимизации рисков.

Одним из определяющих факторов, влияющих на выбор решений, является оценка общего состояния окружающей среды на Дальнем Востоке. Уникальная пространственно-временная изменчивость природных условий, особенно гидро-

технического режима, широкое развитие сезонной и многолетней мерзлоты опре-

деляют значительно меньшую относительно западных районов России устойчи-

вость дальневосточных экосистем.

Неустойчивость возрастает с юга на север, что можно видеть хотя бы на примере климата [131]. Особенно актуальным является вопрос сохранения окру-

жающей природной среды в Дальневосточном регионе, где любое антропогенное воздействие оказывает существенное влияние на уникальный биоценоз.

К основным факторам риска на железнодорожном транспорте относится пе-

ревозка большого количества (более 300 млн. т в год) опасных грузов, такие гру-

зы составляют более 23 % от общего объема перевозок, и их объем за последние годы постоянно увеличивается. Основную долю в объеме опасных грузов зани-

мают нефть и нефтепродукты [94] .

При транспортировке, а так же при различных утечках и не соблюдении правил техники безопасности происходит загрязнение почв и, как следствие, всей окружающей природной среды. Экологические последствия поступления загряз-

няющих веществ (ЗВ) в природную среду сводятся к следующему: изменение свойств почв и почвенного покрова, загрязнение поверхностных и почвенно-

грунтовых вод, деградация и трансформация растительного покрова, деградация ландшафтов. Разливы нефти могут возникать практически повсюду на этапах

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

41

хранения и транспортировки нефти [14]. Разливы классифицируются по:

- значимости объекта загрязнения (охраняемые природные территории, ак-

ватории), - местонахождению (водные поверхности, территории городов, малонасе-

ленные или удаленные от поселений территории),

-объему разлива нефти и площади нефтезагрязнения поверхностей,

-наличию подъездных путей и доступности для проведения восстанови-

тельных работ и другим параметрам [29].

В свою очередь необходимо учитывать, что нефть, как загрязняющее веще-

ство, представляет собой сложную смесь из около 1000 разнообразных веществ,

большая часть из которых - различные жидкие углеводороды составляющие обычно 80 - 90 % по массе и (4-5 %) органические соединения, преимущественно сернистые, азотистые и кислородные, а также металлоорганические соединения.

Остальными составными компонентами являются растворённые углеводородные газы (4 %), вода (до 10 %), минеральные соли, растворы солей органических ки-

слот и механические примеси. Соотношение этих компонентов варьируется в нефти различных видов из разных пластов и залежей [46].

Загрязнения наносят огромный ущерб биологическому равновесию окру-

жающей среды и являются причиной всего комплекса проблем, который отрица-

тельно влияет еще годы и десятилетия не только на флору и фауну, но также на людей и экономику.

Ущерб окружающей среде наносится не только в случае аварийных разли-

вов, но и от потери нефтепродуктов при их транспортировке. До последнего вре-

мени считалось допустимым, что до 5 % от добытой нефти естественным путем теряется при ее хранении и перевозке.

Нормы естественной убыли нефтепродуктов при перевозке наливом в же-

лезнодорожных цистернах (в килограммах на 1 тонну перевезенного количества

(в % от массы груза)) [73] представлены в таблице 2.1.

Группа
нефтепродуктов
1, 2
3, 4
5
6

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

42

Таблица 2.1- Нормы естественной убыли нефтепродуктов.

Нормы естественной убыли нефтепродуктов для всех климатических зон и во всех периодах года

0,210 (0,021)

0,140 (0,014)

0,070 (0,007)

0,100 (0,010)

Годовой объем нефтяных загрязнений в России оценивается в размере 10-12

млн. тонн, в то время как загрязнение нефтепродуктами в Европе не превышает

1,6 млн. тонн ежегодно. Годовой экономический ущерб (прямой и косвенный) от чрезвычайных ситуаций, в том числе связанных с разливами нефти, составляет

1,5 - 2 процента валового внутреннего продукта (от 675 до 900 млрд. рублей) [69].

Загрязняющие вещества, наиболее распространёнными из которых, являют-

ся нефть, а так же нефтепродукты (мазут, топливо, смазочные материалы) не только отрицательно влияют на окружающую среду, но и ухудшают эксплуатаци-

онные свойства основания железнодорожного пути.

Для оценки загрязненности почвы принята классификация показателей уровня загрязнения по концентрации нефтепродуктов в почве [96]:

Согласно ГН 2.1.7.2041-06 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химиче-

ских веществ в почве» уровень содержания, например, бензина в грунте не дол-

жен превышать 0.3 мг./кг.

Средняя концентрация загрязнения нефтепродуктами составляет 1,5 г/кг,

что превышает предельно допустимую величину в 1,5 раза[118, 120]. На отдель-

ных участках количество загрязняющих веществ на железнодорожном полотне достигает 20 г/кг грунта [13]. Такой грунт характеризуется, как очень высокого уровня загрязненности и требует неотложных работ по снижению концентрации вредных ЗВ до уровня допустимого [58] .

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

43

Таблица 2.2 - Показатели уровня загрязнения земель нефтью и нефтепро-

дуктами

 

 

Уровень загрязнения, мг/кг

 

Соединение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

допус-

низкий

средний

высокий

очень

 

тимый

 

 

 

высокий

 

 

 

 

 

 

Нефть и неф-

ПДК

1000...2000

2000...3000

3000...5000

>5000

тепродукты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Анализ статистических данных, приведенных в работе, показывает, что ко-

личество инцидентов с опасными грузами при перевозке в вагон цистернах на Дальневосточной железной дороге неуклонно растет, а значит, увеличивается не-

гативное воздействие на окружающую природную среду. Численные значения по количеству инцидентов с разбивкой по причинам представлены в таблице 2.3

Таблица 2.3 - Инциденты с опасными грузами на ОАО «Дальневосточная желез-

ная дорога» филиал ОАО «РЖД»

 

 

 

 

 

 

Количество инцидентов за год

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Причина

инци-

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

всего

дента

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Течь из-за дефек-

17

26

15

20

29

24

34

165

та котла

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Течь

через

 

слив-

14

17

9

12

28

25

24

129

ной прибор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Течь

через

 

аппа-

3

1

2

0

4

10

1

21

ратуру котла

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Течь

через

не-

 

 

 

 

 

 

 

 

плотно закрытый

1

4

3

11

3

1

1

24

люк