CC BY
12
УДК 004.021
Жарков В.В., Савицкая Т.В.
РАЗРАБОТКА БАЗЫ ДАННЫХ И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ ОЦЕНКИ УЩЕРБОВ ПРИ АВАРИЯХ НА МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДАХ
Жарков Владислав Владимирович, студент 1 курса магистратуры факультета цифровых технологий и химического инжиниринга; e-mail: vlados_241@mail.ru
Савицкая Татьяна Вадимовна, д.т.н., профессор кафедры компьютерно-интегрированных систем в химической технологии.
Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева, Москва, Россия 125047, Москва, Миусская пл., д. 9.
Рассмотрена проблема оценки последствий разлива нефти. На языке программирования Delphi разработано приложение, предназначенное для расчёта последствий разрывов нефтепровода по методике расчёта тяжести эколого-экономических последствий разрыва нефтепроводов. Была разработана логическая и физическая модель данных в программе PowerDesigner.
Ключевые слова: база данных, программное приложение, логическая и физическая модель данных, эколого-экономический ущерб, магистральные нефтепроводы.
DEVELOPMENT OF DATABASE AND SOFTWARE FOR ASSESSING DAMAGES DURING ACCIDENTS ON MAIN PIPELINES
Zharkov Vladislav Vladimirovich, Savitskaya Tatyana Vadimovna.
D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia.
The problem of assessing the consequences of an oil spill is considered. An application has been developed in the Delphi programming language for calculating the consequences of oil pipeline ruptures using the methodology for calculating the severity of the environmental and economic consequences of oil pipeline ruptures. A logical and physical data model was developed in PowerDesigner.
Keywords: database, software application, logical and physical data model, environmental and economic damage, trunk oil pipelines.
За основу разработки баз данных и программного модуля была взята методика расчёта оценки эколого-экономических последствий загрязнения земель нефтью и нефтепродуктами, разработанная компаниями ОАО «Лукойл», ОАО «Согаз», ООО «Проманалитика» и МЧС России [1] и нормативные документы стоимости освоения новых земель, коэффициенты экологической ситуации
экономической значимости территории и
коэффициенты экологической ситуации
экономической значимости состояния атмосферы были взяты из Постановлений Правительства РФ [24].
На основе методики расчёта эколого-экономических последствий была разработана база данных, логическая и физическая модели. Последняя реализована в программе PowerDesigner,
представлена на рис. 1, включает в себя 9 таблиц.
Territorial_zone
id TZ integer Name_TZ varchar(15)
Relationships
Oil
id Q integer Name_Oil varchar(50) Кz numeric(5)
Relationship_4
Subjects_RF
id_TZ integer id SRF integer Name_SRF varchar(50)
Reference_8
Month
М. _M integer
id. _SRF integer
Ni mber_Month integer
T numeric
Water bodies id W integer
Name_Water varchar(10) a numeric
Cn integer
Soil_or id SQC
Type_earth varchar(25)
Kn nuimeric(5)
_capacity integer
Economi c_reg ion
id ER integer Name_ER varchar(30) Kez numeric(5)
Relationships
Relation ship_7
Relationship_3
Relation shi p_5
id_0 id_W . id_SOC id_ER id С
ege
M numer
Month intege Water numer Damage numer
Рис. 1. Физическая модель данных
Pipeline
id Tr integer
Name. _Tr varchar(IOO)
G numeric
□ numeric
P numeric
Таблица 4 «Calculation» хранит информацию об ущербе разливов нефти. Она связана с таблицами: «Subjects_RF» (таблица 1), которая в свою очередь связана с таблицей 2 «Territorial_zone» (указывается название территориальной зоны) и с таблицей Month (указывается температура окружающей среды), «Oil» (указывается название нефтепродуктов),
«Water_bodies» (указывается название водных объектов), «Soil_oil_capacity» (указывается коэффициент нефтеемкости грунта),
«Economic_region» (указывается название экономического района) и «Pipeline» (таблица 3) (указывается название и характеристики нефтепровода).
Название Тип данных Комментарий
ID SRF INTEGER Номер субъекта Российской Федерации. Первичный ключ
Name SRF VARCHAR2 Название Номер субъекта Российской Федерации
ID TZ INTEGER Номер территориальной зоны. Внешний ключ на таблицу «Territorial_zone»
Название Тип данных Комментарий
ID TZ INTEGER Номер территориальной зоны. Первичный ключ
Name TZ VARCHAR2 Название территориальной зоны
Таблица 3.Таблица БД « Pipeline»
Название Тип данных Комментарий
ID TR INTEGER Номер нефтепровода. Первичный ключ
Name TR VARCHAR2 Название нефтепровода
G NUMERIC Производительность G, млн.т./год
D NUMERIC Наружный диаметр D, мм
P NUMERIC Рабочее давление P, МПа
Таблица 4.Таблица БД « Calculation »
Название Тип данных Комментарий
ID C INTEGER Номер расчета. Первичный ключ
ID_ SRF INTEGER Номер субъекта Российской Федерации.Внешний ключ на таблицу «Subject RF»
ID O INTEGER Номер нефтепродукта. Внешний ключ на таблицу «Oil»
ID W INTEGER Номер водного объекта. Внешний ключ на таблицу «Water bodies»
ID SOC INTEGER Номер типа грунта. Внешний ключ на таблицу «Soil oil capacity»
ID_ER INTEGER Номер экономического района. Внешний ключ на таблицу «Economic region»
ID TR INTEGER Номер нефтепровода. Внешний ключ на таблицу «Pipeline»
M NUMERIC Масса, т.
Month INTEGER Номер месяца
Water NUMERIC Процент водных объектов
Damage NUMERIC Ущерб тыс. руб.
Разработанную базу данных можно будет использовать для программного приложения. Программный модуль предназначен для решения задач, связанных с расчётом эколого-экономических последствий.
Для удобства пользователя была разработана функция варьирования параметров. Она позволяет
выбрать несколько различных параметров аварии, такие как тип разлитого вещества, температура воздуха, тип почвы, наличие водных объектов и регион РФ и проанализировать при каких условиях наибольший ущерб окружающей среде (рис 2.).
^ Введите шаг
gflBHpgiflwfr ¿олto ¿одной иошеухн
, [ | _„„ г
Ваттовать те-ннеуапп-т wj^-Л
tier dim
северный Северно Западный центральный
iOHv ВаРЫФОваЬлЬ Ы
Варьировать
Рис. 2. Окно варьирования параметров
Программный модуль позволяет прогнозировать возможные последствия разливов нефти для различных участков трубопровода или нефтепродуктов и оценить эколого-экономических последствия разлива на магистральных нефтепроводах. Было подготовлено руководство пользователя по использованию программного приложения и апробировано в учебном процессе на кафедре компьютерно-интегрированных систем в химической технологии.
С помощью разработанного программного модуля можно решить задачи, связанные с эколого-экономическими последствиями, а также для анализа и прогнозирования экологической ситуации в районе после разлива нефти.
В 2013 году произошло разрушение участка нефтепровода «Куйбышев—Лисичанск» по причине производственного брака. Вылилось 38 м3 нефти. Масса вещества составила 33554 т. Авария произошла в Петуховском районе Курганской области в сентябре. Данная территория относится к Уральскому экономическому району VIII Субъекту РФ. Для данного субъекта преимущественный тип почвы - чернозем. Ущерб от аварии составил 13892,21 тыс. рублей. С использованием программного приложения была проведена оценка возможных последствий аналогичной аварии в других месяцах. Для этого были взяты среднемесячные температуры для Курганской области (Таблица 5) [5-7].
Таблица 5.Результаты расчета
N п/п Месяц Температура воздуха °С Эконом.ущерб, тыс. руб.
1 Январь -14,3 13701,33
2 Февраль -11,6 13701,33
3 Март -4,3 13701,33
4 Апрель 6,9 13740,28
5 Май 15,4 13942,85
6 Июнь 19,4 13942,85
7 Июль 23,4 13942,85
8 Август 21,4 13942,85
9 Сентябрь 14,2 13892,21
10 Октябрь 6,4 13740,28
11 Ноябрь -4,5 13701,33
12 Декабрь -11,2 13701,33
С использованием программного модуля можно сделать вывод, что наибольший ущерб окружающей среде наносится в летние месяцы, так как из-за высоких температур нефть испаряется в воздух и загрязняет атмосферу. По методике расчёта эколого-экономических последствий разлива нефти при низких температурах ущерб загрязнения атмосферного воздуха равняется нулю. Таким
образом, если бы имевшая место авария произошла
летом, последствия бы были более тяжелые, а если
бы зимой наоборот ущерб был бы меньше.
Список литературы
1. Загвоздкин В.К., Заикин И.А., Быков А.А. Методика оценки эколого-экономических последствий загрязнения земель нефтью и нефтепродуктами. М.: Деловой экспресс, 2005. 28с.
2. Постановление Правительства РФ от 12.06.2003 № 344 «О нормативах платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, в том числе через централизованные системы водоотведения, размещение отходов производства и потребления» (ред. 19.11.2014 г. № 1219): КонсультантПлюс [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW _42740/ (дата обращения: 19.05.20).
3. Постановление Правительства РФ от 07.05.2003 № 262 «Об утверждении Правил возмещения...» (ред. 31.03.2015 г.): КонсультантПлюс [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW _42144/ (дата обращения: 19.05.20).
4. Постановление Правительства РФ от 13.07.2016 № 913 «О ставках платы за негативное воздействие на окружающую среду и дополнительных коэффициентах» (ред. 09.12.2017 г.): КонсультантПлюс [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW _204671/ (дата обращения: 19.05.20).
5. Реестр аварии: Промышленная безопасность. Экспертиза промышленной безопасности [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.safety.ru/accidents/ (дата обращения: 10.05.20).
6. Карта-схема дорог Куйбышев Лисичанск: Автодиспетчер.Ру - свободные грузы, свободный транспорт, поиск грузов, попутный груз, грузоперевозки, автоперевозки, грузовые перевозки, поиск транспорта [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.avtodispetcher.ru/distance/routemap7fr om=Куйбышев&to=Лисичанск (дата обращения: 10.05.20).
7. Погода в Петухово по месяцам: pogoda 360 прогноз статистика [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://russia.pogoda360.ru/595744/avg/ (дата обращения: 10.05.20).
