CC BY
39
© Н.В. Чухарева, Т.В. Тихонова, 2012
Н.В. Чухарева, Т.В. Тихонова
ПРИМЕНЕНИЕ КРИТЕРИЕВ НАДЕЖНОСТИ
ДЛЯ ОЦЕНКИ АВАРИЙНОСТИ МАГИСТРАЛЬНЫХ
ГАЗОПРОВОДОВ
Рассмотрен аварийный участок магистрального газопровода Республики Саха (Якутия), эксплуатируемый в условиях Крайнего Севера. Проведена оценка технического состояния участка трубопровода при помощи индикаторов промышленной безопасности.
Ключевые слова: магистральный газопровод, аварийные ситуации, критерии надежности, индикатор технического состояния и соблюдения технологии.
Одним из определяющих факторов для принятия решений по обеспечению безопасности на опасных производственных объектах (например, магистральные газопроводы) является проведение комплексного анализа аварийности конкретного предприятия. При этом обязательно учитывается оценка общего технического состояния эксплуатируемого объекта.
Целью данной работы является оценка технического состояния и соблюдения технологии эксплуатации аварийного участка «Берге-Якутск» магистрального газопровода (МГ) Республики Саха (Якутия) с применением критериев надежности.
Задачи исследования:
• определение основных факторов аварийности;
• проведение детального анализа участка МГ по степени опасности на основе методики индикаторов промышленной безопасности, предложенной в [1];
Все аварийные ситуации и повреждения магистрального трубопровода и оборудования, произошедшие за 10 лет эксплуатации данного участка, примем за 100 % [2, 3]. Из них 37,6 % связано с браком, допущенным при проведении строительно-монтажных работ. Нарушения материалов и конструкций, вследствие длительной их эксплуатации (более 30 лет) составляют в объеме 18,8 %. К металлургическим дефектам труб относится 25 % от общего числа аварийных ситуаций и повреждений газопроводов и оборудования. Коррозия, нарушение требований эксплуатации и ошибки персонала, стихийные природные явления, все это вместе составляет 18,6 % (рис. 1).
6,2 %
Рис. 1. Аварийность исследуемого участка МГ в зависимости от факторов:
1 — брак при строительно-монтажных работах; 2 — механические повреждения тру; 3 — нарушения материалов и конструкций, вызванные их длительной эксплуатацией; 4 — коррозия; 5 — нарушение требований эксплуатации и ошибки персонала; 6 — металлургический дефект труб; 7 — стихийные природные явления
Определим техническое состояние исследуемого участка, используя показатели надежности трубопроводов и оборудования и их характеристики, исходя из данных, предложенных [1, 5, 6] и статистического анализа, проведенного авторами на участке магистрального газопровода «Берге-Якутск», Республики Саха (Якутия). Полученные результаты представлены в табл. 2.
Понижающие коэффициенты х позволили рассчитать индикатор технического состояния оборудования и соблюдения технологии Nc при эксплуатации МГ с учетом аварийных ситуаций и повреждений на основе методики, изложенной в [1]:
N = 6fN "N ~N ^N ^N ^N (1)
тс у ост. рес' 1Ут.о. 1 V лиам. 1 V изн. 1 V авар. 1 V инц. \±1
где N = е- х' 2 (2)
ост .рес. * '
• показатель остаточного ресурса;
-(х2. )2
N= е з) (3)
1 Таблица 2 ас
Оценка технического состояния оборудования и соблюдения технологии эксплуатации с учетом аварийных ситуаций и повреждений
Показатели Понижающий ко- Характеристика показателей Значение понижаю-
[1, 5, 6] эффициент, х щего коэффициента
Остаточный ресурс х2 Окончания срока эксплуатации: более 33 лет 5
Общее состояние Х2 Плохое — оборудование в ра- 4
эксплуатации ботоспособном состоянии, имеются
технологического отказы с выходом вредных веществ,
оборудования отклонения от заданных параметров
Класс трубопровода в II (500—1000 мм] 4
зависимости от диаметра хз
Износ расчетных х4 Предельно допустимый износ (100 %) 5
конструкций
Аварии в результате х5 3 и более 5
нарушения технологии
производства
Инциденты за один год хв 4 и более 5
эксплуатации
• показатель общего состояния эксплуатации технологического оборудования;
-()2
N = е ( 3) (4)
лиам. 4 '
• показатель класса трубопровода в зависимости от диаметра;
-(^± )2
N3» = е (з) (5)
• показатель износа расчетных конструкций;
-(£5 )2
N = е (3) (6)
авар. к '
• показатель аварийности в результате нарушения технологии производства;
-(££)2
Nинu= е (з) (7)
• показатель инцидентов за 1 год эксплуатации; х,-—величина коэффициента в баллах.
В результате полученных расчетов индикатор технического состояния оборудования и соблюдения технологии эксплуатации ^ составил 12 баллов.
N = ^ ^ ^ ^ ^ =
тс \ ост. рес' т.о. лиам. изн. авар. ини.
= 616 ■ 6 ■ 6 ■ 16 • 16 • 16 = 12.
Расчеты показали, что общее техническое состояние оборудования и соблюдения технологии эксплуатации с учетом аварийных ситуаций и повреждений для участка «Берге-Якутск» составил 12 баллов, что соответствует неудовлетворительному состоянию трубопровода (табл. 3).
Таблица 3
Общая оценка технического состояния оборудования и соблюдения технологии эксплуатации с учетом аварийньх ситуаций и повреждений
Значение показателя технического состояние Состояние
1...3 4...7 8.11 12.16 Отличное Хорошее Удовлетворительное Неудовлетворительное
Таким образом, в результате проведенного анализа:
1. Выделены основные группы факторов аварийности, которые в большей степени определяются нарушениями материалов и конструкций вследствие длительной эксплуатации, а также браком строительно-монтажных работ.
2. Установлено, что общее техническое состояние оборудования и соблюдения технологии эксплуатации с учетом АС для участка соответствует 12 баллам, что указывает на неудовлетворительное состояние участка.
3. С полученными результатами были ознакомлены специалисты ОАО «Сахатранснефтегаз» (участок включен в перечень мероприятий по проведению работ, связанных с реконструкцией и капитальным ремонтом МГ Республики Саха (Якутия) в период до 2015 года).
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ксандопуло С.Ю., Маринин С.Ю., Новиков В.В., Зитнер A.B. Разработка системы прогнозирования аварий и катастроф на опасном промышленном объекте на основе индикаторов промышленной безопасности // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. — 2008. — №10 — С. 36—41.
2. Ревазов A.M., Чухарева Н.В., Миронов С.А., Тихонова Т.В. Причины аварийных ситуаций при длительной эксплуатации магистральных трубопроводов в условиях Крайнего Севера // Управление качеством в нефтегазовом комплекс. — 2011. — №2 — С.56—59.
3. Чухарева Н.В., Миронов С.А., Тихонова Т.В. Анализ причин аварийных ситуаций при эксплуатации магистральных трубопроводов в условиях Крайнего Севера в период с 2000 по 2010 год // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2011. — №3. — С. 231—243. [Электронный ресурс] — Режим доступа: URL: http://www.ogbus.ru.
4. СНиП 2.05.06—85* Магистральные газопроводы. 1985. — 86с. [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://best-stroy.ru/gost/r2/2081/.
5. Федеральный закон «Об отходах производства и потребления» (24 июня 1998 г. N 89-ФЗ) http://www.priroda.ru/law/detail.php?PAGEN_1=2&ID=6234.
6. Харионовский В.В. Надежность и ресурс конструкций газопроводов. — М.: Издательство Недра, 2000. — С. 10. ГГЩ
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Чухарева Наталья Вячеславовна — кандидат химических наук, доцент, natasha@tpu.ru,
Тихонова Тамара Васильевна — магистрант, toma_tikhonova@mail.ru, Национальноый исследовательский Томский политехнический университет.
