Диссертация (1173018), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Гарантией эффективного управления риском является наличиеисчерпывающей информации о конкретных факторах влияния, провоцирующихаварийность на МГ, а также параметрах (предпосылках) этих факторов.При этом важно не только предупреждение аварии, но также своевременноеобнаружение аварии, локализация и ликвидация её последствий с целью снижениянегативного влияния на природную и социальную среду. По этой причиневыявление и детальный анализ факторов влияния представляет особую значимостьв рамках проводимого исследования.Выявление факторов влияния не является одномоментным процессом.Каждыйизфакторовобладаетнаборомопределенныхпоказателейихарактеристик. Описание показателей и характеристик факторов влияния35проведеносцельюдальнейшегоопределениякомплексамероприятий,направленных на их компенсацию.Таким образом вопросы снижения аварийности на МГ и негативного влиянияв случае возникновения аварии необходимо рассматривать комплексно, каксистему мероприятий, актуальных для конкретных условий эксплуатации МГ инаправленных на повышение их надежности и обеспечение безопасности.Следует отметить, что решения, принимаемые на этапе разработкипроектной документации не являются гарантией безотказной работы МГ и егобезопасности, ввиду того, что надежность и безопасность МГ возможно оценитьисключительно на этапе эксплуатации — когда те или иные решения оказываютсяпод влиянием факторов, характеризующих условия эксплуатации.Нередко,именно после завершения строительства и ввода МГ в эксплуатацию возникаетнеобходимость пересмотра и доработки проектных решений.Выявление факторов влияния осуществлялось по следующим этапам:1.
Анализ основных причин возникновения аварий на МГ.2. Определение факторов, приводящих к реализации той или иной причины.3. Определение параметров, описывающих факторы влияния.4. Определение характеристик параметров.5. Оценка критичности факторов влияния.2.1.1 Анализ и обобщение основных причин аварийности линейнойчасти магистральных газопроводовБезопасная эксплуатация МГ включает не только предупреждение аварии натрубопроводе, но также своевременное обнаружение аварии, локализацию иликвидацию её последствий.Официальные статистические данные по аварийности на МГ отражены вдокументе [63].
В процессе выявления факторов влияния [64] был проведен анализосновных причин возникновения аварий на МГ.36С целью получения объективной картины причин аварийности линейнойчасти МГ были использованы данные [65–67], а также сведения, содержащиеся вофициальных источниках (Приказ МЧС РФ от 10 июля 2009 г. N 404 «Обутверждении методики определения расчетных величин пожарного риска напроизводственных объектах», Методические рекомендации по проведениюанализа риска для опасных производственных объектов газотранспортныхпредприятий ПАО «Газпром»).Обобщив данные пяти источников и, руководствуясь принципами DataMining [68], для дальнейшего изучения были выделены следующие основныепричины аварийности на МГ:1) Применение труб и арматуры с заводским браком.2) Брак строительно-монтажных работ.3) Коррозия металла трубы.4) Ошибочные действия персонала при эксплуатации.5) Износ оборудования и материалов.6) Воздействия природного происхождения.7) Механические воздействия.На основе углубленного анализа вышеприведенных причин определимфакторы, под влиянием которых они формируются.
Ответим на вопрос: какие изфакторов способствуют реализации причин возникновения аварий?В этом аспекте определены следующие факторы влияния для основныхпричин аварийности:1) «Применение труб и арматуры с заводским браком»: несоблюдение требований нормативных документов при изготовлениитруб и оборудования; несоблюдение правил приемки готовых труб и оборудования.2) «Брак строительно-монтажных работ»: нарушение норм и правил производства работ при строительстве; отступления от проектных решений;37 некачественная внутритрубная диагностика (далее – ВТД) перед вводомМГ в эксплуатацию.3) «Коррозия металла трубы»: применяемые защитные покрытия не в полной мере удовлетворяютусловиям эксплуатации; недостаточный мониторинг состояния трубы в процессе эксплуатации.4) «Ошибочные действия персонала при эксплуатации»: недостаточная компетентность эксплуатирующего персонала; некачественное проведение аттестации персонала.5) «Износ оборудования и материалов» несвоевременноеобновлениетехнологическогорегламентапобезопасной эксплуатации МГ; несоблюдение сроков эксплуатации.6) «Воздействие стихийных явлений природного происхождения» сейсмическая активность района строительства; низкая несущая способность грунтов; наличие коррозионной активности грунта; заболоченность района строительства; наличие многолетнемерзлых грунтов; грозовая активность района строительства; наличие сильных порывов ветра.7) «Механическое воздействие»: некорректное осуществление плановых работ, приводящих к появлениюна трубах вмятин, рисок, царапин, задиров; нарушение правил пользования охранной зоной МГ; подземная прокладка МГ под железной дорогой; подземная прокладка МГ под автомобильной дорогой.При описании факторов влияния выявились характерные особенности, аименно:38 распределение приведенных факторов по трассе МГ не всегдаравномерно; реализация аварийной ситуации может быть растянута во времени попричине того, что фактор, обуславливающий аварию, проявит себя не сразу; возникновение аварии возможно как под влиянием единичного фактора,так и их совокупности; некоторые факторы имеют набор описывающих их параметров; для описания различных по природе факторов может применяться одинпараметр.Рассмотрим подробнее приведенные выше особенности.Неравномерность распределения факторов влияния по трассе МГ выражаетсяв следующем: на единичный участок трассы МГ могут оказывать влияние испровоцировать аварию совокупность всех рассмотренных выше факторов.
Приэтом, на соседнем пикетаже может наблюдаться полное отсутствие фактороввлияния или меньшее их количество.Возможность своевременного обнаружения фактора и снижения его влиянияна МГ в значительной степени определяет степень его критичности. Так, например,качественнопроведенныеинженерно-геологическиеизысканияпозволяютпринять оптимальные решения по предупреждению аварии на МГ по причине«Воздействие стихийных явлений природного характера». Реализацию аварий попричинам «Применение труб и арматуры с заводским браком», «Брак СМР»,«Износ оборудования и материалов» можно предупредить, например, проведениемкачественной внутритрубной диагностики с целью своевременного выявлениядефектов.
Вместе с тем, определение стадии и скорости развития дефектногоотверстия вследствие влияния коррозии или незначительных механическихповреждений (рисок, царапин, задиров), приводящих к разгерметизации МГ,зачастую проводятся несвоевременно.Возникновение аварии на МГ не всегда обусловлено совокупностьюэксплуатационных факторов, описывающих ту или иную причину.
При этом39степень влияния единичного фактора может оказаться более критичной, чем ихсовокупность.Некоторыефакторывлиянияописываютсянаборомпараметров,позволяющим определить своевременные актуальные меры по безопаснойэксплуатации МГ. Анализ литературных источников позволил выявить ключевыепараметры факторов влияния (таблица 2).40Таблица 2 – Показатели факторов влияния магистральных газопроводов№Фактор влиянияПоказатели фактора влиянияХарактеристики показателей фактора влияния1.Несоблюдение требованийнормативных документов приизготовлении труб иоборудованияГеометрические параметрылистовой сталиДиаметр торцов и тела трубы, овальность, длина, толщина,размеры фаски, высота выпуклостей швов, смещение иугловатость кромки, форма профиля торцов, кривизнаСплошность сталиРасслоения, трещины, непровары и другие внутренние дефектысварного соединения.Процентное содержание в составе трубной стали углерода C,марганца Mn,хрома Cr, молибдена Mo, ванадия V, титана Ti, никеля Ni, медиCu, кремния Si, бора B, ниобия NbИспытания на растяжение основного металла и сварногосоединенияИспытания на ударный изгиб основного металлаПорядок поставки рулонной стали в цех, способ складированиярулонов, порядок взвешивания, обрезки рулонов, корректностьформирования трубной заготовки, контроль сварки листа втрубу, технология термообработки готовых трубИспытания основного металла падающим грузом дляопределения доли вязкой составляющей в изломе образцаИспытание на растяжение сварного соединения трубИспытание на ударный изгиб сварного соединения трубИспытания на сплющивание кольцевых образцов.Испытания сварных образцов со снятым усилением шва настатический загиб (изгиб)Химический состав основногометаллаМеханические свойства металлаТехнологический процесспроизводства трубМетоды контроля готовых труб41Продолжение Таблицы 2№Фактор влияния2.Несоблюдение правил приемкиготовых труб и оборудованияПоказатели фактора влиянияХарактеристики показателей фактора влиянияКонтроль соответствия указанных в При контроле химического состава трубы — по сертификатнымсертификатах(паспортах) даннымпоказателей химического состава имеханических свойств металлаПри контроле механических свойств трубы — следующихпараметров: даты; индекса смены; номера нормативнойдокументации (ГОСТ, ТУ); номера заказа; номера партии труб;номера плавки; диаметра труб, мм; толщины стенки труб, мм;марки стали; количества проб-заготовок, шт.; времениназначения труб на испытания, ч мин; времени вырезки пробзаготовок, ч мин.; времени выписки заказа и вызоваавтотранспорта, ч мин; времени отправки проб в центральнуюзаводскую лабораторию, ч мин; подписи сортировщика-сдатчикаВизуальный контрольНаличие маркировки и соответствие ее имеющимсясертификатам (паспортам); отсутствие недопустимых вмятин,задиров и других механических повреждений, металлургическихдефектов и коррозии; отсутствие на торцах забоин, вмятин,наличие разделки под сварку, дефектов сварных швов,элементов обустройства (металлические пригрузы, патроны,маркеры)Инструментальный контрольТолщина стенки по торцам,овальность по торцам; кривизна труб; косина реза торцов труб;отсутствие расслоений на концевых участках труб; размерыобнаруженных забоин, рисок, вмятин на теле и на торцах;смещение сварных швов, смещение кромок42Продолжение Таблицы 2№Фактор влиянияПоказатели фактора влиянияХарактеристики показателей фактора влияния3.Нарушение норм и правилосуществления работ пристроительствеПодземная прокладка МНПрокладка МГ в горных условияхПрокладка МГ в районах шахтных разработокПрокладка МГ в сейсмических районахПрокладка МГ в районах многолетнемерзлых грунтовПереходы МГ через водные преграды; переходы МГ черезжелезные и автомобильные дорогиМонтаж компенсаторов, обустройство переходов черезестественные и искусственные препятствия обустройствоперехода от подземной к надземной прокладке, конструкцияопор балочных систем.Объем контроля (%), способ контроля (рентгеновскими илигамма-лучами)Наличие подъездных дорог, опознавательных знаков, местарасстановки КС, наличие ненормативных сближений собъектами инфраструктурыКласс прочности.Способ изготовления труб (бесшовные, сварные с продольнымшвом, сварные со спиральным швом).Толщина стенкиРазмещение, способ изоляции, класс герметичности, способ искорость срабатыванияРазмещение, диаметр, высотаРазмещение, конструкцияПереходы МГ через естественные иискусственные препятствияНадземная прокладка МГ4.Отступления от проектныхрешенийКачество монтажных сварныхсоединенийОбустройство трассы МГТребования к трубамТребования к запорной арматуре(задвижкам)Требования к продувочным свечамТребования к конденсатосборникам43Продолжение Таблицы 2№Фактор влиянияПоказатели фактора влиянияХарактеристики показателей фактора влиянияТребования к соединительнымдеталям МГТребования к защите от коррозииМатериал, толщина стенкиТребования к сетям связи МГ5.Некачественная ВТД передвводом МГ в эксплуатациюПроведение испытаний МГПорядок проведения ВТД (ГОСТ Р55999-2014)Применяемый способ ВТДИспользуемые внутритрубныеинспекционные приборыОбработка результатов ВТДЗащита МГ от подземной коррозии защитными покрытиями,защита от атмосферной коррозии, электрохимическая защитаМГ от подземной коррозииТип связи, размещение узлов связи, тип кабелей, глубинапрокладки кабелей, способ укладки кабелей,Способ испытаний, этапность испытанийОпределение минимального проходного сечения;механическая и магнитная очистка внутренней полости МГ;контроль качества очистки МГ; контроль работоспособностивнутритрубных инспекционных приборов (ВИП); пропуск ВИП;анализ полученных данных ВТДОпрессовка, ультразвуковое исследование, видеоисследованиеПрофилемеры, ультразвуковые и магнитные дефектоскопы,видеозондПредварительная камеральная обработка данных ВТД и выпускпредварительного отчета ВДТ; совместный анализ данных ВТДи проведенных ранее обследований; проведениедополнительного дефектоскопического контроля (ДДК) дляверификации данных, полученных по результатам ВТД;статистическая обработка данных ВТД и ДДК; окончательнаяобработка данных ВТД и выпуск окончательного отчета44Продолжение Таблицы 2№Фактор влиянияПоказатели фактора влиянияХарактеристики показателей фактора влияния6.Применяемые защитныекоррозионностойкие покрытияне в полной мереудовлетворяют условиямэксплуатацииКонструкция покрытияДля защиты подземных и наземных трубопроводов —трехслойное полимерное, двухслойное полимерное, на основеполиуретановых смол, на основе эпоксидных красок,стеклоэмалевое, комбинированное на основе мастики иэкструдированного полиолефина, комбинированное на основеполимерной ленты и экструдированного полиолефина, наоснове термоусаживающихся материалов, ленточноеполимерное, ленточное полимерное термостойкое, мастичноеполимерное армированное, мастичное, комбинированное наоснове мастики и полимерной ленты, ленточное полимернобитумное, ленточное полимерное с вулканизирующимсяслоем.Для защиты от атмосферной коррозии (надземныетрубопроводы) — лакокрасочные, стеклоэмалевые,металлические покрытия или покрытия из консистентныхсмазок.Электрохимическая защита0,3; 0,4; 1,2; 1,5; 1,8; 2; 2,2; 2,4; 2,5; 3; 3,5; 3,6; 4; 5; 6 (взависимости от конструкции покрытия и диаметра МГ)Заводское, базовое, трассовоеТолщина покрытия, ммСпособ нанесения покрытия45Продолжение Таблицы 2№7.Фактор влиянияПоказатели фактора влиянияНедостаточныймониторингсостояния трубыв процессеэксплуатацииСпособ проведения мониторинга(Публичное акционерное общество«Газпром»Методические указания подиагностическому обследованиюлинейной части магистральныхгазопроводов)Характеристики показателей фактора влиянияАэрокосмическийиаэровизуальный,климатическиенаблюдения, определение состава и физических свойств грунтовна отдельных участках, контроль слоя сезонного протаивания,наблюдение термокарстовых процессов, мониторинг процессовтермоэрозии и оврагообразования на трассах трубопроводов идорог, контроль фактического положения надземного участкаМГ, мониторинг динамики давления продукта в МГ, измерениянапряженного состояния металла труб, контроль исходнойгеометрии газопровода, контроль за утечками газа, контроль закоррозионным состоянием МГПрямой — вскрытие газопровода, очистка его поверхности отгрунта, визуальное обследование изоляционного покрытия,измерение переходного сопротивления изоляции, отбор пробизоляции и грунта, для проведения лабораторных исследованийКосвенный — использование постоянного и переменного токовдля измерения и контроля уровня катодной защиты трубопроводаполяризационными токами; измерение поляризационныхпотенциалов методом отключения источника поляризации (СКЗ)или экстраполяционными методами с использованием этих жеизмерительных систем; измерение токов поляризации,протекающихпотрубопроводу;измерениеудельногоэлектрического сопротивления грунта; исследование пробмежслойного электролита, содержащегося в местах вздутий,мешков и других дефектов изоляционного покрытия.Контроль технического состояния отдельных установокэлектрохимзащиты (ЭХЗ)46Продолжение Таблицы 2№Фактор влиянияПоказатели фактора влиянияЧастота мониторинга8.Недостаточная компетентностьэксплуатирующего персоналаЭксплуатация МГ в штатномрежимеРеагирование при возникновенииаварийной ситуации9.Некачественное проведениеаттестации персоналаАктуальность учебного материалаЧастота проведения проверокзнанийХарактеристики показателей фактора влиянияДля прямого способа — не реже 1 раза в 3 года, измерениепотенциала на всем протяжении МГ — не реже 1 раза в 5 лет;контрольтехническогосостоянияотдельныхсистемэлектрохимзащиты — не реже 4 раз в месяц для установокдренажной защиты, 2-х раз в месяц — для установок катоднойзащиты.Пропуск дефектоскопа — не реже 1 раза за 3-5 лет.Любые ошибки эксплуатационного персонала, приводящие каварии на МГЛокализация и ликвидация последствий аварий собственнымисиламиОперативность прибытия аварийных бригадСоответствие материалов учебного плана принципамфункционирования технологического процессаПовторный инструктаж по безопасности на рабочем местепроводится не реже одного раза в полугодие.Рабочие периодически проходят проверку знанийпроизводственных инструкций и/или инструкций дляконкретных профессий не реже одного раза в 12 месяцев47Продолжение таблицы 2№10.Фактор влиянияПоказатели фактора влиянияХарактеристики показателей фактора влиянияНесвоевременное обновлениетехнологического регламента(ТР) по безопаснойэксплуатации МГМониторинг своевременногообновления ТР по безопаснойэксплуатации МГАктуальность ТР по прошествии первых 5 лет эксплуатацииДостижение допустимого срокаэксплуатацииОценка технического состояния иостаточного ресурса МГУстанавливается в нормативной, конструкторской иэксплуатационной документацииПредварительная характеристика объектаАнализ проектной и исполнительной документацииАнализ условий эксплуатации газопроводаВыбор потенциально опасных участковОценка показателей остаточного ресурса участка газопровода.Выдача рекомендаций по дальнейшему функционированию МГ,включающий три сценария: 1) Продолжение эксплуатацииучастка без изменения режима до полного исчерпания илидостижения заданных показателей остаточного ресурса.2) Продолжение эксплуатации участка при условии уменьшенияего нагруженности до уровня, обеспечивающего достижениерасполагаемого расчетного остаточного ресурса не ниженазначенного продленного ресурса.3) Прекращение эксплуатации с целью проведения частичногоремонта или замены участка11.Несоблюдение сроковэксплуатацииОбоснованность продления срокаэксплуатации48Продолжение Таблицы 2№12.Фактор влиянияСейсмическая активностьрайона строительстваПоказатели фактора влиянияХарактеристики показателей фактора влиянияОбоснованность продления срокаэксплуатацииОценка показателей остаточного ресурса участка газопровода.Выдача рекомендаций по дальнейшему функционированию МГ,включающий три сценария: 1) Продолжение эксплуатацииучастка без изменения режима до полного исчерпания илидостижения заданных показателей остаточного ресурса.2) Продолжение эксплуатации участка при условии уменьшенияего нагруженности до уровня, обеспечивающего достижениерасполагаемого расчетного остаточного ресурса не ниженазначенного продленного ресурса.3) Прекращение эксплуатации с целью проведения частичногоремонта или замены участкаБальное значение сейсмическойактивности, определяемое по шкалеMSK-64V—XII баллов сейсмической интенсивности49Продолжение Таблицы 2№Фактор влиянияПоказатели фактора влиянияХарактеристики показателей фактора влиянияКласс грунтаСкальный, дисперсный, мерзлыйСкальные — очень прочные, прочные, средней прочности,малопрочные.Полускальные — пониженной прочности, низкой прочности,очень низкой прочности.Дисперсные — валуны (глыбы), галька (щебень), гравий(дресва), песчаные частицы, пылеватые частицы, глинистыечастицыОчень плотный, плотный средней плотности, низкой плотностиНеразмягчаемый, размягчаемыйПрочность грунта13.Низкая несущая способностьгрунтовПлотность грунтаРазмягчаемость грунта в водеПористость грунтаВодопроницаемость14Наличие коррозионнойактивности грунтаСреднее расчетное сопротивлениегрунта, кгс/см2Влажность грунтаПористость грунтаКислотность грунтаНепористый, слабопористый, среднепористый, сильнопористыйВодонепроницаемыйСлабоводопроницаемыйВодопроницаемыйСильноводопроницаемыйОчень сильноводопроницаемый1,5 – 5Маловлажные, очень влажные, насыщенные водойНепористый, слабопористый, среднепористый, сильнопористыйpH 3-6 (низкокоррозионные),pH 6-7,5 (нормальные)pH 7,5-9,5 (высококоррозионные)50Продолжение Таблицы 2№15.16.17.Фактор влиянияЗаболоченность районастроительстваНаличие многолетнемерзлыхгрунтов (ММГ).Высокая грозовая активностьрайона строительстваНаличие сильных порывов18.ветраПоказатели фактора влиянияХарактеристики показателей фактора влиянияЭлектропроводность (удельноеэлектрическое сопротивление)грунтаМинералогический состав почвыТемпература почвыСтруктура почвыТип болотМощность торфяного слоя, мПротяженность участка МГ,прокладываемого в заболоченномрайонеВид ММГДеформационные и прочностныехарактеристики ММГЗависит от минералогического состава, количества влаги и солейв почве(50 – 400 Ом/м)От 10 до 300 мг/лНемерзлый, мерзлый, охлажденный морозный сыпучемерзлыйОднородная, неоднороднаяI, II, IIIОт 1 до 8Физические и теплофизическиехарактеристики ММГПродолжительность грозовойактивности, ч в годПлотность разрядов молнии наземлюОпределяется проектными решениямиТвердомерзлые, пластичномерзлые, сыпучемерзлыеКоэффициент оттаивания, сжимаемости, относительная осадкаСуммарная влажность мерзлого грунта, суммарная льдистостьмерзлого грунта, степень заполнения объема пор мерзлогогрунта льдом и незамерзшей водой, температура началазамерзания грунта, влажность мерзлого грунта и др.20-40, 40-60, 60-80, 80-100, более 100Определяется расчетным путемСреднегодовая сила ветра, м/сОт очень крепкого (17,2 – 20,7) до урагана (>32,6) по шкалеБофортаРасчетная средняя непрерывнаяповторяемость сильных порывовветра в течение года, чОпределяется расчетом51Продолжение Таблицы 2№Фактор влиянияПоказатели фактора влиянияХарактеристики показателей фактора влияния19.Механические воздействия приосуществлении плановых работПогрузочно-разгрузочные операцииПодготовка и загрузка труб для транспортировки в районстроительства, складирование труб непосредственно на участкепроведения строительных работВыбранный способ транспортировки и соответствующиевоздействия в процессе транспортировкиВоздействие строительной техникиПроведение работ вблизи охранной зоны МГТранспортировка готовых труб20.Нарушение правил пользованияохранной зоной газопровода21.Подземная прокладка МГ черезжелезные дороги22Подземная прокладка МГ черезавтомобильные дорогиМонтажные операцииПопадание в охранную зонупосторонних предметовНесанкционированные врезкиКатегория железнодорожной линииЗначение заглубления МГШирина дорожного полотнаДиаметр МГКатегория автомобильной дорогиЗначение заглубления МГШирина дорожного полотнаДиаметр МГПроникновение на территорию охраной зоны МГ постороннихлицI, II, IIIНе менее 2 м5,3 – 7 мОпределяется в проектеI-VНе менее 1,4 м4,5–6 мОпределяется в проекте522.1.2 Оценка критичности факторов влиянияВозникновение аварии на МГ не всегда обусловлено совокупностьюфакторов влияния.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
