CC BY
25
рогенных соединений тяжелых металлов. Анализ полученных результатов дает возможность утверждать, что уровень загрязнений незначителен и не несет угрозы для окружающей среды и человека, вопреки существующим утверждениям, которые основываются на применении предельно допустимой концентрации как пороговой величины, что определяет опасность.
Ключевые слова: загрязнение почвы, ракетная база, оценка экологического риска.
Orel S.M., Ivaschenko J. V., Malyovaniy M.S. Assessing the Impact of Soil Contamination in the Area of Ballistic Missiles Launching Sites on Human Health and the Environment
Using the conception of ecological risk, the impact of contaminants that remain in the soil at the former missile base on human health and environmental is evaluated. The influence of both carcinogenic and noncarcinogenic compounds of heavy metals is conducted. The analysis of the results allows asserting that the level of contamination is negligible and does not pose a threat to the environment and human, contrary to the existing claims, which are based on the application of maximum allowable concentration, as a threshold value that defines danger.
Keywords: soils, rocket base, ecological risk estimation.
УДК 658:504
ОЦ1НЮВАННЯ ЕКОЛОГ1ЧНИХ РИЗИК1В ПРОЦЕСУ ТРАНСПОРТУВАННЯ ГАЗУ МАПСТРАЛЬНИМИ ГАЗОПРОВОДАМИ О.Р. Манюк1, М.1. Манюк2
Розглянуто проблему забезпечення технолопчно'! надшност та еколопчност про-цесу транспортування природного газу, основш шдходи до оцшювання та управлшня ризиками на промислових об'ектах.
Для пщвищення безаваршност роботи об'ектш газотранспортно'1 системи, запро-поновано комплексну систему управлшня ризиками, а також алгоритм юльюсно'1 оцш-ки ризиюв. Основна перевага запропонованого алгоритму аналiзу юльюсно!' ощнки ризиюв перед традицшними полягае в тому, що в ходi цього аналiзу виявляються "уразли-востГ' в технолопчному процеа, яю надалi використовуються як контрольований i ке-рований параметр. Тда як традицшш методики оцшювання величини ризику орiенто-ваш на визначення вiрогiдностi настання ризиково'1 поди i дають змогу зробити виснов-ки тiльки про небезпеку об'екта.
Ключовi слова: газотранспортш системи, мапстральш трубопроводи, довкiлля, екологiчний ризик.
Постановка проблеми. На сьогодш газотранспортна система Украши (ГТС) е важливою складовою частиною нафтогазового комплексу нашо'1 держа-ви i другою за розмiрами в вврош пiсля Росiйськоï Федераци. Вона складаеться з мережi газопроводiв рiзного призначення та продуктивностi довжиною 35,6 тис. км, 73 компресорних станцш загальною потужнiстю 5492 МВт, вклю-чае 13 пiдземних сховищ газу загальною мiсткiстю за активним газом понад 32,0 млрд м3 та об'екти шфраструктури. Проектна пропускна спроможнiсть газотранспортно'1 системи на входi в Украшу становить 292 млрд м3 на рiк (800 млн м3 на добу), а на виходi - 176 млрд м 3 на рш. Газотранспортна система
1 доц. О.Р. Манюк, канд. геол. наук - 1вано-Франювський НТУ нафти 1 газу;
2 доц. М.1. Манюк, канд. геол. наук - 1вано-Франкшський НТУ нафти 1 газу
Укра!ни технолопчно з'еднана зi системами магiстральних газопроводiв Роси, Бшоруи, Румуни, Молдови, Угорщини, Словаччини, Польщ^ а через них з газопроводами всього европейського континенту. У структурi газопроводiв iстот-но переважають трубопроводи великого дiаметра.
Водночас, газотранспортна система мае у своему складi 42,0 % газопрово-дiв з термiном роботи вщ 16 до 42 роив, 17,3 тис. км газопроводiв експлуатують-ся понад 50 роив. Довготривала експлуатац1я трубопроводiв призводить до фор-мування еколопчно! небезпеки, пов'язано! з ризиком виникнення масштабних аварiй, значними економiчними втратами та забрудненням навколишнього сере-довища. Також це вимагае щорiчного виконання значних обсягiв капiтального ремонту та реконструкци газопроводiв. Внаслiдок тривало! експлуатаци частини газопроводiв Укра!ни зростае ризик аваршно-небезпечних дефектiв, таких як ут-ворення корозiйних трiщин, можливiсть вибуху на газопроводах, деформац1я трубопроводiв, спричинена зсувами, повенями та ш. Як наслiдок, надходження до атмосферного повггря, Грунту та водойм складниюв природного газу.
Вiдповiдно, прiоритетними цшями розвитку газотранспортних тд-приемств Укра!ни е пiдвищення ефективностi та еколопчноста процесiв тран-спортування природного газу, створення умов безаваршно! роботи, а також за-безпечення надiйностi i довговiчностi технологiчного устаткування. Оскiльки саме у процес транспортування природного газу мапстральними газопроводами i розподшу його споживачам вiдбуваються значнi його втрати школи до 10 %, що спричиняе низку як еколопчних наслiдкiв, пов'язаних з високим рiв-нем забруднення атмосферного повiтря, так i економiчних - зумовлених нераць ональним використанням природних ресурсiв.
Для мшiмiзацi! негативно! д11 виробничо! дкльноста на пiдприемствах газопровiдного транспорту розробляють природоохороннi програми, прюритет-ною метою яких, як правило, уникнення аваршних ситуацiй на компресорних станц1ях i лiнiйних дiлянках магiстральних трубопроводiв, якi призводять до негативних дiй на компоненти навколишнього середовища. Отже, на сьогодш не iснуе загальноприйнятого методу оцшювання ризикiв промислових об'ектiв, а та, що застосовують на практищ, спрямованi на оцiнювання вiдмов у робота технолопчного устаткування, який задано у виробничому процесi. Щодо еколопчних ризиюв, пов'язаних з ввдмовами роботи технологiчного устаткування, дослiдження спрямоваш на оцiнювання масштабiв i характер поширення вики-дiв у навколишне середовище.
При цьому недостатню увагу придшяють питанню управлiння процесом зменшення вiрогiдностi збиткiв у разi настання нештатних ситуацiй, тобто ввд-сутня система, що дае змогу реалiзовувати ефективш заходи iз запобiгання ава-рiйним ситуац1ям. Очевидно, до виршення проблеми забезпечення безава-рiйностi роботи i зниження негативно! д]!' на довкiлля потрiбно пiдходити комплексно, через розроблення i запровадження системи управлшня ризиками про-цесу перекачування газу на компресорних станц1ях, оскшьки саме робота пере-качувальних агрегатав характеризуеться найбiльшим впливом на навколишне середовище. Упровадження тако! системи дасть змогу забезпечити не лише
зниження технолопчних i екологiчних ризиюв, але i приведе до скорочення економiчних втрат, що i зумовлюе актуальнiсть проведених дослвджень.
Аналiз останшх дослiджень та пуб.пкацш та формулювання цiлей дoслiдження. На сьогоднi вiдомо кiлька напрямюв, в яких ведуть спецiальнi дослщження ГТС Укра!ни, яю стосуються: проблем теори i практики конструктивно! надшноси та безпеки; органiзацii принцитв та контролю якоси; функщ-онування у складних iнженерно-геологiчних умовах; взаeмодiя з Грунтовим се-редовищем; можливоси автоматизованого проектування; охорона навко-лишнього середовища пiд час будiвництва та експлуатаци [1-5].
На жаль, за тако! велико! кiлькостi наукових праць единого пiдходу до вирiшення поставлено! проблеми не юнуе. Очевидно, що проблема мiнiмiзащi забруднення довкiлля в разi аварiйних ситуацiй на об'ектах газотранспортноi системи потребуе розроблення заходiв, спрямованих на забезпечення безава-ршносп роботи технологiчних об'ектiв.
Виклад основного MaTepia.y. Процес транспортування природного газу мапстральними газопроводами охоплюе таю види д1яльноси:
• розподiл газу на промислових газорозподiльних станцiях;
• перекачування газу на газокомпресорних станщях (головна i лiнiйнi);
• транспортування на лшшних дшянках газопроводу i розподiл газу на газороз-подшьних станцiях споживачам.
Газокомпресорнi станци - це елементи системи транспортування газу, що забезпечують основш технологiчнi процеси шдготовки i транспорту природного газу. Як зазначено вище, найбшьший вплив на довкiлля виявляеться у процес перекачування газу на газокомпресорних станщях, обладнаних газопе-рекачувальними агрегатами, що мають привiд вiд газотурбшних установок. Са-ме через це основну увагу шд час розроблення алгоритму управлшня ризиками транспортування природного газу придшяли саме цьому процесу.
Для розроблення системи управлшня ризиками процесу перекачування природного газу на газокомпресорних станц1ях використовували основш мето-долопчш пiдходи управлiння процесами з метою вироблення рiзного роду рь шень, переважно управлiнського характеру. Ц пiдходи закладено у вимогах мiжнародних стандартiв iз розроблення систем управлшня. Запропонований алгоритм щентифшаци, ощнювання та управлiння ризиками, процесу перекачування газу на газокомпресорних станщях, в основi якого лежить модель системи управлшня ризиками вщповщно до мiжнародного стандарту ISO 31000 (рис. 1). Основними елементами системи управлшня ризиками е:
• виявлення потенцшних ризикових подш, що здшснюють вплив на ефектившсть дiяльностi у рамках системи управлшня яюстю довк1лля й у сферi професшно! безпеки i охорони працi;
• ощнювання рiвня 1х впливу;
• змiна характеристик ризику вщповщно до зазначеного рiвня допуск1в вщповщ-них типiв (видiв) ризик1в;
• розроблення рiшень iз управлiння ризиками.
Першим етапом створення комплексно! системи управлшня ризиками процесу перекачування газу на газокомпресорних станщях е визначення сфери застосування системи, яка включае розробку щлей i завдань аналiзу, ощнюван-
ня i управлiння ризиками цього процесу. Пiд час розроблення цiлей i завдань потрiбно враховувати стратегiчнi напрями у сферi забезпечення якостi цього процесу, еколопчно'! безпеки, а також зобов'язання пiдприeмств зi зниження негативно! 1х дГ! на природне довкiлля i здоров'я персоналу.
Рис. 1. Основт елементи системи управлмня ризиками eidnoeidHO до мгжнародного стандарту ISO 31000
Bn6ip границь i опис процесу перекачування газу на ГТС
1дентиф1кащя i ранжування можливих загроз реал1зацп процесу
1дентиф1кащя i ранжування вразливих мюць у технологи i систем! запоб1гань аваршним ситуащям
В становления взаемозвязку м1ж загрозами реал1заци процесу 1 вразливютю технолоп! 1 системи захисту
Ощнка i ранжування можливих наслщьав аваршних ситуацш у процеа транспортування газу
Розрахунок величини ризику настання аваршних ситуацп
Модель процесу перекачування природного газуз описом вхщних 1 вихщних потоков
Перелш можливих загроз вщповщно
- до функщональних блоюв процесу перекачування природного газу
Перелш вразливостей вщповщно до • функщональних блоков процесу перекачування природного газу
Перелш взаемозв1зюв м1ж загрозою та вразливостю вщповщно до функщональних блоков процесу перекачування природного газу
- Еконо1упчний збиток вщ аваршно! ситуацп
Таблиця ризшав
Визначення величини допустимого ризику
Матриця ризиюв
Рис. 2. Алгоритм оцтювання еколог1чнихризиюв процесу перекачування природного газу на газокомпресорних станщях
Наступний етап - оцшювання ризиюв вiдповiдно до цшей i завдань роз-роблення системи. Оцшювання ризику - це юльюсний опис виявлених ризиюв, в ходi якого визначають такi !х характеристики, як вiрогiднiсть i розмiр можли-вого збитку. Алгоритм ощнки ризикiв пiд час перекачування газу на газоком-пресорних станцiях представлено на рис. 2.
Як основу для розрахунку ризиюв процесу перекачування природного газу на газокомпресорних станцкх пропонуемо використати методолопю систематичного оцшювання ризиюв. За щею методолопею ризик - це величина, яка залежить вiд низки перемiнних, таких як уразливiсть, загроза, вiрогiднiсть, дiя i економiчна цiннiсть активiв (матерiальних i нематерiальних), якi викорис-товуються в цьому процесi.
Оцiнювання ризику - це вивчення вразливих мюць, загроз, вiрогiдностi, можливих втрат i теоретично! ефективностi заходiв, спрямованих на управлш-ня. Величину ризику вщповщно до цiе! методологи визначають за такою формулою:
Ризик = Загроза X Уразлив^ть X Дiя..
Ця методолопя вiдрiзняеться ввд традицiйного оцiнювання ризикiв, де головною категорiею, що визначае величину ризику, е вiрогiднiсть настання ри-зиково! поди. Вiдповiдно до вживано! методологи вiрогiднiсть визначаеться до-бутком величини "уразливостГ' технологiчного устаткування i "загрози". "Ураз-ливгсть" - це категорiя, що характеризуе технологiчнi параметри устаткування, який задано у процесi. "Загроза" - небезпеки, яю можуть вщбутись у техноло-гiчному процесi.
Аналiз отриманих результатiв дослiджень. Вiдповiдно до запропоно-ваного алгоритму починати аналiз i оцiнювання ризикiв потрiбно з опису процесу, для чого можна використати рiзнi методики опису бiзнес-процесiв. Найбшьш зручним у цьому випадку е використання методологи функщональ-ного моделювання. Початковою iнформацieю можуть бути технолопчш схеми, технологiчнi регламенти, а також документащя з устаткування, яке використо-вують у цьому процеи. Вiдповiдно розроблена нами функщональна модель е основою для щентифжаци "загроз" i " уразливостi " технологiчного процесу.
Цiкавим у запропонованому алгоритмi е визначення величини економiч-ного збитку, оскiльки з погляду управлшня процесом ця категорiя е найбшьш значущою, тому що слугуе прюритетним критерiем для визначення величини допустимоси ризику. Розрахунок економiчного збитку в наслщок настання ава-ршно! ситуаци повинен представляти не лише ощнку вартостi втрачених або пошкоджених матерiальних активiв пiдприемства, але i оцiнку нематерiальних активiв, таких як документащя, персонал, iмiдж i т. ш. Завершальним етапом аналiзу ризиюв е математичний розрахунок величини ризику, побудова таблиць i матриць ризиюв для процесу перекачування газу. Шсля цього визначають рь вень допустимого ризику для конкретного випадку. На цьому завершуеться етап аналiзу i оцiнки ризикiв.
Основна перевага запропонованого алгоритму аналiзу юльюсно! оцшки ризиюв перед традицiйними полягае в тому, що в ходi цього аналiзу виявляються "уразливостi" у технолопчному процесi, якi надалi (на еташ розроблення заходiв з управлiння ризиками) використовують як контрольований i керований параметр. Традицшт ж методики оцшки величини ризику орiентованi на визначення вiрогiдностi настання ризиково! поди i дають змогу зробити висновки тшьки про небезпеку об'екта ^ вiдповiдно розробити рекомендаци iз контролю небезпек.
Висновок. Отже, управлшня ризиками небезпечних виробничих проце-сiв, розроблене як цшсна система, дае змогу виявляти загрози в реалiзацii ос-новних процесiв i реалiзацii стратепчних цiлей i завдань та шформувати про них вище керiвництво через звггшсть у сферi аналiзу та оцшювання ризикiв. Запровадивши таку систему управлшня ризиками ввдповвдно до сучасних прин-ципiв i пiдходiв до управлшня, о^м виявлення ризикiв i зниження !х до допустимого рiвня, пiдприемство забезпечуе оцiнку втрат, яю компанiя може понести в плановому перюд^ i, вiдповiдно, своечасне вживання необхвдних заходiв з метою !х недопущення.
Лiтература
1. Айнбиндер А.Б. Расчет магистральных трубопроводов на прочность и устойчивость : справ. пособ. / А.Б. Айндиберг, А.Г. Камерштейн. - М. : Изд-во "Недра", 1982. - 341 с.
2. Иванцов О.М. Надежность строительных конструкций магистральных трубопроводов / О.М. Иванцов. - М. : Изд-во "Недра", 1985. - 233 с.
3. Мазур И.И. Конструктивная надежность и экологическая безопасность трубопроводов / И.И. Мазур, О.М. Иванцов, Т.Е. Коробков. - М. : Изд-во "Недра", 1990. - 264 с.
4. Анучкин М.П. Трубы для магистральных газопроводов / М.П. Анучкин, В.Н. Горицкий, Б.И. Мирошниченко. - М. : Изд-во "Недра", 1986. - 231 с.
5. Матвеев Ю.М. О влиянии технологических переделов на напряженное состояние электросварных труб большого диаметра / Ю.М. Матвеев, Н.А. Каширин, В.Я. Иванцов, И.И. Сергеев // Производство сварных и бесшовных труб : сб. науч. тр. УралНИТИ. - М. : Металлургия. -1966. - Вып. 6. - С. 68-73.
6. Болотин В.В. Об упругих деформациях подземных трубопроводов, прокладываемых в статически неоднородном грунте / В.В. Болотин // Строительная механика и расчет сооружений : сб. науч. тр. - 1965. - № 1. - С. 17-18.
Надшшла до редакцп 01.04.2016 р.
Манюк О.Р., МанюкМ.И. Оценка экологических рисков процесса транспортировки газа по магистралям газопровода
Рассмотрена проблема обеспечения технологической надежности и экологичнос-ти процесса транспортировки природного газа, основные подходы к оценке и управлению рисками на промышленных объектах.
Для повышения безаварийности работы объектов газотранспортной системы, предложена комплексная система управления рисками, а также алгоритм количественной оценки рисков. Основное преимущество предложенного алгоритма анализа количественной оценки рисков перед традиционными заключается в том, что в ходе этого анализа определяются "уязвимости" в технологическом процессе, которые в дальнейшем используются в качестве контролируемого и управляемого параметра. В то время как традиционные методики оценки величины риска ориентированы на определение достоверности наступления рискового события и позволяют сделать выводы лишь об опасности объекта.
Ключевые слова: газотранспортные системы, магистральные трубопроводы, окружающая среда, экологический риск.
Maniuk O.R., Maniuk M.I. Estimation of Ecological Risks of Gas Transporting via Main Gas Pipelines
The problem of technological reliability and ecofriendlyness providing of natural gas transporting, basic ways to estimation and management of risks on industrial objects are considered. For the increase of accident-freeness of the gas-transport system objects work we have offered complex control system by risks, and also algorithm of risks quantitative estimation. The basic advantage of the offered algorithm of risks quantitative estimation analysis before traditional is that during this analysis we can see vulnerability in a technological process, which in future are used as the controlled and guided parameter. Whereas traditional methods of risk size estimation are oriented to determination of risk event possible authenticity and allow to draw conclusion only about the danger of object.
Keywords: gas-transport systems, main pipelines, environment, ecological risk.
2. ERQ-oria Ta gQBKi—-H
299
