База книг в электронке для ЭНН УТЭК / трубопроводы / remont_i_rekonstruktsiya_lineynoy_chasti_magistral_nykh_trub

11

косвенные, немедленные или возникшие через какое-то время, вредные последствия аварии,

вчастности для:

a)а) людей, флоры и фауны;

b)б) почвы, воды, воздуха и ландшафта;

c)в) взаимосвязи между факторами, указанными в подпунктах а) и б).

Вред окружающей природной среде - негативные изменения и последствия снижения качества природных ресурсов и среды обитания человека, биологического разнообразия и биопродуктивности природных компонентов, в конечном итоге - снижение экологоресурсного потенциала территорий. Понятие "вред" включает в себя прямой и косвенный ущерб, а также убыток.

Опасность - источник потенциального ущерба, вреда или ситуация с возможностью нанесения ущерба.

Риск, или степень риска - сочетание частоты (или вероятности) и последствий определенного опасного события. Понятие риска всегда включают два элемента: частота, с которой осуществляется опасное событие, и последствия этого события. Оценивается соответствующими показателями, например, ожидаемыми уровнями негативных последствий аварий в годовом исчислении (ожидаемым ущербом, вероятностью возникновения аварий с определенными последствиями и т.п.).

Риск экологический - вероятность возникновения неблагоприятных для природной среды и человека последствий осуществления хозяйственной и иной деятельности.

Оценка риска, или оценка степени риска - процесс, используемый для определения степени риска анализируемой опасности для здоровья человека, имущества или окружающей среды. Оценка риска включает анализ частоты, анализ последствий и их сочетание.

Ущерб - выражение в денежной форме результатов вредного воздействия аварий и их последствий.

Убытки - материальные потери и финансовые издержки (прямые и косвенные) природопользователей (граждан, предприятий, учреждений и организаций, независимо от форм собственности), возникающие в результате ликвидации экологических последствий аварии и восстановления нарушенного состояния природной среды (отдельных ее компонентов); потери здоровья, порчи имущества и продукции природопользователей; упущенной выгоды от изменения состояния окружающей среды и природных ресурсов и т.д.

1.2. Методология оценки степени риска аварий на магистральных трубопроводах

Оценка степени риска МТ производится с целью выявления опасных участков трубопровода и их ликвидации. Для этого вводится понятие “приемлемого” и “неприемлемого” риска. Приемлемым риском называется такое значение риска которое удовлетворяет организацию эксплуатирующую данный трубопровод.

Оценки степени риска всей трассы МТ проводится путем идентификации опасностей и оценки риска отдельных участков (секций), характеризующихся примерно одинаковым распределением удельных показателей риска по всей длине участка. Вся длина исследуемого трубопровода разбивается на участки определенной длинны (примерно 10 км). Длина каждого участка трассы МТ может быть скорректирована с учетом возможных последствий аварий (например, по наличию на прилегающей территории чувствительных к загрязнению компонентов окружающей природной среды).

Основные последствия при авариях, сопровождающихся разливом продукта, связаны с негативным воздействием продукта на окружающую природную среду. В связи с этим любой линейный участок магистрального трубопровода представляет собой опасность и должен оцениваться определенными показателями риска.

Оценка степени риска включает:

- прогноз частоты разгерметизации линейной части магистрального трубопровода и

12

оценка объемов утечки и потерь продукта (технологический риск);

-оценку последствий аварийных утечек продукта для различных компонентов окружающей природной среды;

-проведения на основе полученных оценок риска ранжирования участков трассы трубопровода по степени опасности и приоритетности мер безопасности (управление

риском).

Прогноз частоты разгерметизации трубопровода проводится с учетом факторов влияния, которые объединены в следующие группы:

-территориальные особенности прохождения трубопровода;

-внешние антропогенные механические воздействия;

-коррозия;

-качество производства труб и оборудования;

-качество строительно-монтажных работ;

-качество и сроки испытаний трубопровода;

-технологические и конструктивные особенности;

-внешние природные воздействия;

-внешние антропогенные воздействия;

-конструктивно-технологические факторы;

-природные воздействия;

-эксплутационные факторы;

-дефекты тела трубы и сварных швов.

Влияние каждого из факторов перечисленных групп для каждого участка оценивается методом балльной оценки по 10-и балльной шкале. Диапазон изменения и вклад каждого фактора в обобщенную балльную оценку, который отражает надежность участка трубопровода, определяется путем суммирования балльной оценки каждого фактора с помощью "весовых коэффициентов". Методика оценки частоты аварии предполагает, что вероятность возникновения аварии пропорциональна величине обобщенной балльной оценке.

Оценка последствий аварийных утечек продукта для различных сценариев аварий включает определение:

-объемов разлива и потерь продукта;

-площади загрязнения сухопутных ландшафтов и водных объектов;

-экологического ущерба как суммы компенсаций за загрязнение компонентов

природной среды.

Для выбранных участков производятся расчеты показателей риска, количество и вид которых зависят от поставленных целей и задач оценки степени риска.

Оцениваются следующие показатели риска:

-удельная (локальная) частота разгерметизации трубопровода n, определяемая на основе статистических данных по авариям на МТ и балльной оценки технического состояния (надежности) трубопровода;

-зависимостьчастотыобразованиядефектногоотверстияотегоплощадиSэфф;

-ожидаемые среднегодовые потери продукта за счет аварийных разливов Rv (объем или стоимость потерь);

-ожидаемая среднегодовая площадь загрязнения сухопутных ландшафтов Rst и водных объектов Rsr;

-ожидаемый среднегодовой экологический ущерб как сумма штрафных санкций за загрязнение компонентов природной среды Rd;

-показатели, характеризующие выведенные из естественного состояния эффективные площади сухопутных ландшафтов Ret и водных объектов Rer, которые определяются на основе частоты аварии, средней площади разлива продукта и времени самовосстановления загрязненных компонентов природной среды.

Полученные показатели риска участков трассы трубопровода используются для

13

выявления приоритетов в мероприятиях обеспечения безопасности и выбора оптимальной стратегии технического обслуживания, диагностики и ремонта трубопровода. Кроме того, на основе анализа распределения показателей риска могут быть выбраны участки трассы МТ, для которых необходимо более точно оценить показатели риска и разработать рекомендации.

1.3. Этапы оценки степени риска аварий на магистральных трубопроводах

Оценка степени риска проводится в 4 этапа (схема оценки степени риска приведена на рис. 1.1):

-планирование и организация работ;

-идентификация опасностей:

-оценка риска аварий;

-разработка рекомендаций по уменьшению риска.

4. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО УМЕНЬШЕНИЮ РИСКА

Рис. 1.1. Схема оценки степени риска

15

На этапе “Планирование и организация работ” необходимо:

-описать причины и проблемы, которые вызвали необходимость проведения оценки риска МТ (декларирование промышленной безопасности, оценка воздействия на окружающую природную среду, требования органов местного самоуправления и т.п);

-дать общее описание трассы МТ;

-подобрать необходимую группу исполнителей для проведения анализа;

-определитьиописатьвозможныеисточникиинформацииосостояниитрассыМТ;

-указать ограничения исходных данных, финансовых ресурсов и другие возможности, определяющие глубину, полноту и детальность анализа;

-четко определить цели и задачи; в том числе выбрать показатели риска, которые будут оцениваться;

-по возможности определить критерии приемлемого риска (по согласованию с заказчиком);

-указать управленческие решения, которые могут быть приняты;

-оценить стоимость работ.

На этапе “Идентификация опасностей” необходимо:

-осуществить сбор и анализ информации;

-разбить трассы на участки,

-выполнить анализ факторов, влияющих на риск, а также предварительные оценки

опасностей.

-

Первоначально оценка риска производится на каждом отдельном участке трассы. Границами участка может быть месторасположение задвижек, насосных станций или места резкого изменения какого-либо значимого фактора (например, подводный переход, пересечение с транспортной коммуникацией, особенность рельефа местности, наличие населенного пункта и т.п.). Примерная зона влияния возможных аварий трубопроводов на компоненты окружающей природной среды колеблется от 200 м (для наземного отрезка линейной части МТ) до 3 км (на переходе через водную преграду). Ориентировочное значение длины сухопутного участка равно 1-3 км, при пересечении МТ водных объектов длина участка соответствует протяженности подводного перехода через водную преграду. Увеличение числа участков повышает точность оценки показателей риска вдоль трассы, однако может привести к увеличению стоимости работ вследствие затрат на сбор и обработку необходимой информации. При разбиении трассы МТ на участки необходимо учитывать наличие естественных и антропогенных ландшафтов. Среди естественных ландшафтов выделяются:

-водные объекты;

-заповедники и национальные парки;

-заказники и природные парки;

-охраняемые ландшафты и природные объекты;

-леса с разделением по группам (1 и 2 группы) и типа (хвойные, смешанные, лиственные);

-сельхозугодия.

Для антропогенных ландшафтов выделяются:

-промышленные территории;

-селитебные территории;

-зоны рекреационного использования;

-санитарно-курортные зоны;

-места водозаборов и другие места жизнеобеспечения населения.

Если внешняя граница объекта лежит внутри 3-х километровой полосы вдоль трубопровода или его границы не перпендикулярны трубопроводу, производится коррекция

16

протяженности объекта:

-уточненная протяженность объекта L[м]=Sob[м2]/3000[м], где Sob - площадь объекта;

-центр уточненного положения объекта размещается в точке проекции центра реального объекта на трубопровод;

-для каждой реки или озера дополнительно выделяются в качестве объектов две 50-ти

метровые береговые полосы.

Если положение границы участка трубопровода и границы природных объекта отличаются менее чем на 50 м, соответствующая граница природного объекта совмещается с границей участка трубопровода. Объединение участков трубопровода и границ природных объектов выделяют расчетные участки для оценки рисков. При принятой процедуре в пределах каждого расчетного участка частота аварий и параметры природного объекта не изменяются.

На этапе “Оценка риска аварий” для каждого участка трассы МТ проводится:

-оценка частоты разлива, в том числе зависимость величины площади дефектного отверстия от частоты его образования;

-оценка последствий аварий (возможных объемов разливов, площадей загрязнения, экономического ущерба, экологических показателей по времени самовосстановления компонентов окружающей природной среды);

-оценка степени риска по выбранным показателям риска;

Для всей трассы МТ проводится:

-анализ и обобщение оценки риска каждого участка;

-ранжирование участков по показателям риска.

После завершения оценки риска каждого n-го участка трассы строят зависимость показателей риска R вдоль всей трассы. Эта зависимость будет иметь вид, отображенный на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Вид распределения показателя риска R(x) вдоль трассы МТ

где R - один из показателей риска, x – расстояние от начала трассы, Ln – длина участка трассы МТ.

Ширина ступенек Ln определяется длиной участков, полученных при разбиении трассы. На основе данных оценки степени риска выделяют участки с наиболее высоким значением риска.

Разбив интервал изменения показателя риска {minR, maxR} на равные отрезки и рассчитав суммарную длину различных участков трубопровода Ls, характеризующиеся одинаковым уровнем риска, например, удельной частотой , можно построить

18

могут быть положены в основу выбора долговременной инвестиционной стратегии, при проектировании и проведении экспертизы безопасности МТ, для целей экологического страхования.

С помощью анализа распределения показателей риска вдоль трассы трубопровода (рис. 1.2) решают две основные задачи:

-разработка и сопровождение оптимальной стратегии диагностики и ремонта трубопровода;

-определение требуемых мощностей и характера распределения по трассе служб ликвидации последствий аварийных разливов продукта.

Участки с максимальным уровнем риска Rv (показатель риска для оценки ожидаемого объемов аварийных разливов продукта, м3/год), характеризующих среднегодовые объемы утечек продукта, в первую очередь должны рассматриваться с точки зрения необходимости обследования, диагностики или ремонта. По завершении работ (как диагностических, так и ремонтных) соответствующие оценки факторов должны быть скорректированы.

На базе показателей рисков Rst (показатель риска для оценки ожидаемой площади загрязнения сухопутных ландшафтов, м2/год), Rsr (показатель риска для оценки ожидаемой площади загрязнения водных объектов, м2/год); Ret (показатель риска, характеризующий эффективную площадь выведения из естественного состояния сухопутных ландшафтов)и Rer (показатель риска, характеризующие эффективную площадь выведения из естественного состояния водных объектов) проводят оценку требований к службам ликвидации последствий аварийных разливов продукта на сухопутных ландшафтах и водных объектах.

При этом распределения рисков Rstс и Rsrс , деленные на 1-КСБ (процент сбора вылившейся продукта службами эксплуатирующей организации), представляют собой среднегодовую площадь аварийных разливов продукта и определяют требования к средней технической оснащенности служб, а Rstm и Rsrm (также деленные на 1-КСБ) - определяют количество и оснащенность дополнительных мобильных групп, привлекаемых для ликвидации наиболее крупных аварий.

Совместное использование показателей рисков Rst, Rsr и Ret, Rer позволяет уточнить распределение этих служб вдоль трассы трубопровода с учетом не только объемов загрязнения (Rst, Rsr), но и возможных экологических последствий аварий через эффективные площади загрязнения Ret и Rer, учитывающие время самовосстановления экосистем.

Значения Rdc (показатель риска для оценки ожидаемого ущерба от загрязнения окружающей природной среды, руб/год) и Rdm могут быть использованы при формировании специального экологического фонда предприятия трубопроводного транспорта, при проведении экологического аудита и экологического страхования трубопровода, при разработке декларации промышленной безопасности объекта.

Значения Rv и Rd могут быть использованы при проектировании - для сравнении опасности различных вариантов прокладки трубопровода или с существующими объектами трубопроводного транспорта.

Оценка степени риска завершается отчетом по результатам анализа риска. Отчет по результатам анализа риска должен соответствовать требованиям документов на основании которых проводится анализ риска (например, документов по декларированию промышленной безопасности). В отчете результаты анализа риска должны быть обоснованы и оформлены таким образом, чтобы выполненные работы и выводы могли быть проверены и повторены специалистами, которые не участвовали в первоначальном анализе.

19

Лекция №3

ОРГАНИЗАЦИЯ ПЛАНОВО-ПРЕДУПРЕДИТЕЛЬНОГО РЕМОНТА ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ

2. Виды ремонтных работ на магистральных трубопроводах и их специфика

Ремонт магистральных трубопроводов представляет собой комплекс технических мероприятий, направленных на восстановление основных фондов объектов трубопроводного транспорта.

Цель ремонта - поддержание и восстановление проектных характеристик магистрального трубопровода в целом или его отдельных участков. Ремонт линейной части магистральных трубопроводов (ЛЧМТ) по объему и характеру выполняемых работ подразделяется на следующие основные виды: аварийный, текущий, средний и капитальный. На практике часто текущий и средний ремонт объединяют в одно целое, так как их объемы и характер работ схожи.

Аварийный ремонт представляет собой работы, связанные с ликвидацией аварий и повреждений на трубопроводах.

Аварии на трубопроводах могут сопровождаться разрывами трубопровода по телу трубы или разрывами сварных стыков.

Разрывы трубопроводов могут происходить из-за снижения прочностных свойств металла труб вследствие коррозионного износа, наличия скрытых дефектов в металле труб и брака, допущенного в процессе строительства трубопровода.

Авария может также возникнуть из-за закупорки трубопровода или неисправности оборудования. Закупорка газопровода (частичная или полная) происходит по причине накопления в транспортируемом газе влаги, которая при определенных условиях (давлении, температуре газа) образует гидратные пробки.

Кроме того, аварийные ситуации могут создавать строительно-монтажные организации при несоблюдении действующих правил ведения работ вблизи охранной зоны магистрального трубопровода.

Ликвидируя аварию на трубопроводе, выполняют следующие виды работ:

земляные,

отключение аварийного участка и освобождение его от продукта (путем выпуска через свечи или раскачки)

отключение средств активной защиты трубопровода от коррозии,

вырезание отверстий в газопроводе для установки резиновых шаров и установку этих шаров для изоляции полости трубопровода на ремонтируемом участке от остального участка (для газопроводов),

сварочные работы,

контроль качества швов физическими методами контроля,

извлечение запорных резиновых шаров и заварку отверстий для шаров (для газопроводов),

вытеснение воздуха из аварийного участка, испытание швов отремонтированного участка под давлением,

нанесение изоляционного покрытия,

засыпку,

испытание трубопровода под рабочим давлением и включение средств активной защиты от коррозии.

20

Особенность аварийного ремонта состоит в том, что он выполняется вне плана и в любое время года. Работы по ликвидации аварий производятся безотлагательно силами аварийных бригад или ремонтно-строительными подразделениями.

Текущий ремонт представляет собой комплекс работ по систематическому и своевременному предохранению отдельных конструкций от преждевременного износа путем проведения профилактических мероприятий.

Текущий ремонт трубопровода осуществляется в течение всего года по графику без снижения давления в трубопроводе силами ремонтновосстановительных служб и включает следующие работы:

ремонт изоляционных покрытий трубопроводов протяженностью до 500 м и оборудования;

подсыпку площадок;

ремонт ограждений крановых площадок;

восстановление вдольтрассовых дорог;

восстановление проектной глубины заложения трубопроводов;

устранение утечек нефти и газа и др.

Капитальный ремонт линейной части магистральных трубопроводов (ЛЧМТ) заключается в замене старой и дефектной изоляции, в восстановлении дефектной стенки трубы или в полной замене дефектного участка.

сертификацию на право производства работ по сооружению, капитальному ремонту и реконструкции линейной части магистральных трубопроводов и имеют соответствующие документы (сертификаты) .

Капитальный ремонт имеет ряд существенных особенностей в технике, технологии и организации производства работ, основное содержание которых заключается в следующем:

в технике и технологии - это особая сложность производства вскрышных работ, где требуется высокая квалификация машиниста для предотвращения повреждения стенки при вскрытии трубы ковшом экскаватора; сложность и трудоемкость очистки трубопровода от старой изоляции и продуктов коррозии; большой объем сварочно-восстановительных работ на трубопроводе; существенные конструктивные особенности специальных ремонтностроительных машин;

в организации - при капитальном ремонте операции по вскрытию, подъему, очистке трубы, сварочно-восстановительные, изоляционно-укладочные работы и работы по засыпке трубопровода должны выполняться в строгой технологической последовательности.

Важной особенностью производства капитального ремонта ЛЧМТ является и то, что восстановительные работы выполняются на трубопроводе с продуктом или рядом с действующим параллельным трубопроводом, где соблюдение мероприятий по технике безопасности и пожарной безопасности имеет первостепенное значение.

КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ

Технология, организация и управление капитального ремонта линейной части магистральных трубопроводов не регламентированы общегосударственными нормативными документами.

При капитальном ремонте магистральных газопроводов, как правило, прекращают транспортировку газа по ремонтируемому участку. Для обеспечения бесперебойной подачи газа потребителю до начала ремонтных работ параллельно основному трубопроводу прокладывают лупинг, который врезают в действующий газопровод, и по нему пропускают газ. Подлежащий ремонту участок газопровода вырезают и лишь после этого приступают к работам по его ремонту.