Анализ основных причин аварий, произошедших на магистральных газопроводах. Самые крупные аварии на трубопроводах и газопроводах америки

Одна из ключевых проблем обеспечения промышленной и пожарной безопасности - установление минимальных безопасных расстояний между источниками аварий и соседними сооружениями и объектами. Требования к обоснованию минимальных безопасных расстояний, в том числе на основе моделирования и расчета последствий аварий, содержатся в ряде нормативных правовых документов.

Особенно актуальна задача определения минимальных безопасных расстояний в связи с развитием системы магистральных трубопроводов (МТ). Анализ аварийности показывает, что аварии с гибелью людей на российских МТ достаточно редки, однако в условиях их прокладки вблизи населенных пунктов, объектов производственной и транспортной инфраструктуры не исключена возможность поражения людей при аварии. Особый резонанс вызывают крупные промышленные аварии с групповой гибелью людей. Ниже представлены масштабы и особенности некоторых крупных аварий на МТ:

Под минимальным безопасным расстоянием понимается минимальное допустимое расстояние от оси линейной части магистрального трубопровода до соседних зданий, строений, сооружений, населенных пунктов, транспортных путей, устанавливаемое в целях обеспечения безопасности людей.

• 1 июля 1959 г. Мексика, штат Веракрус, Коацакоалькос. Взрыв и пожар на нефтепроводе. Погибли 12 человек, более 100 ранены.
• 19 июля 1960 г. США, штат Висконсин, Меррил. При проведении земляных работ произошла разгерметизация газопровода. Утечка газа с последующим взрывом стали причиной гибли 10 человек.
• 4 марта 1965 г. США, штат Луизиана, Натчиточес. Взрыв на 32-дюймовом газопроводе компании «Теннесси». Погибли 17 человек, 9 получили ранения. Причина - разгерметизация газопровода из-за коррозионного растрескивания под напряжением.
• 29 мая 1968 г. США, штат Джорджия, Хэпвиль. Бульдозер задел дюймовый газопровод у детского сада, в результате произошли взрыв и пожар. Семь детей и двое взрослых погибли, трое детей получили серьезные ранения.
• 4 июня 1989 г. СССР, Уфа. Авария на магистральном продуктопроводе (ВЫ 700, Рра6 = 3,5 -г 3,8 МПа) под Уфой на перегоне между станциями Казаяк и Улу-Теляк на 1710-м км Куйбышевской железной дороги с выбросом и воспламенением паров широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ). Расстояние дрейфа облака 900-1350 м. В зоне взрыва оказались два пассажирских поезда. Погибли 573 человека, более 600 получили травмы различной степени тяжести. В районе взрыва образовалась зона сплошного завала леса площадью 2,5 км2. В радиусе до 15 км от места взрыва в домах населенных пунктов выбиты стекла, частично разрушены рамы и шиферные фронтоны.
• 17 октября 1998 г. Нигерия, штат Дельта, Джесси. Произошел взрыв на трубопроводе Нигерийской национальной нефтяной корпорации, перекачивающем бензин. Причина аварии - умышленное повреждение трубопровода. Жители ближайших деревень пришли к разрушенному трубопроводу для сбора разлившегося топлива. Произошли взрыв и пожар, в результате которых погибли около 1200 человек. Пожар удалось потушить только 23 октября.
• 10 июля 2000 г. Нигерия, штат Дельта, Джесси. Разгерметизация трубопровода с последующим взрывом. Погибли около 250 человек.
• 16 июля 2000 г. Нигерия, штат Дельта, Варри. При разрушении трубопровода и последующем взрыве погибли 100 жителей деревни.
• 19 августа 2000 г. США, штат Нью-Мексико, Карлсбад. Воспламенение газа при разрыве 30-дюймового газопровода привело к гибели 12 человек, находившихся в кемпинге в 180 м от места аварии. На месте разрыва газопровода образовался котлован 16 м в ширину и 24 м в длину. 15-метровый участок трубы был вырван и выброшен из котлована в виде трех осколков (наибольший - на расстояние 87м). Причина аварии - внутренняя коррозия.
• 30 ноября 2000 г. Нигерия, штат Лагос. Утечка нефтепродукта из трубопровода с последующим воспламенением. Погибли около 60 жителей рыбацкой деревни.
• 19 июня 2003 г. Нигерия, штат Абия. При попытке хищения нефтепродукта из трубопровода произошел взрыв. Погибли 125 жителей близлежащей деревни.
• 30 июля 2004 г. Бельгия, Брюссель. Утечка и взрыв газа на магистральном газопроводе (МГ) (ОЫ 900) газоперерабатывающего завода Ви1а§аг в 40 км от Брюсселя. Цепь взрывов уничтожила две фабрики, оставив между заводами большой кратер. Тела погибших и обломки оборудования были разбросаны в радиусе 500 м от места катастрофы. На расстоянии до 150 м выгорели все припаркованные автомобили, растительность выгорела на расстоянии до 250 м. Действие взрывной волны ощущалось на расстоянии до 10 км от места аварии. Погибли 24 человека (на расстоянии до 200 м), более 120 получили серьезные ожоги и ранения. Большинство погибших - полицейские и пожарные, прибывшие на место утечки по тревоге.
• 17 сентября 2004 г. Нигерия, штат Лагос. При попытке хищения нефтепродукта из трубопровода произошел взрыв. Погибли десятки людей.
• 12 мая 2006 г. Нигерия, штат Лагос. Произошел взрыв на нефтепроводе при попытке хищения нефти. Погибли около 150 человек.
• 26 декабря 2006 г. Нигерия, штат" Лагос. Вандальные действия привели к взрыву нефтепровода. Погибли более 500 человек.
• 16 мая 2008 г. Нигерия, штат Лагос. Бульдозером поврежден подземный нефтепровод. В результате взрыва и последующего пожара погибли около 100 человек.
• 19 декабря 2010 г. Мексика, Сан Мартин Тексмелукан де Лабастида. Взрыв на насосной станции Ре1го1еок Мех1сапо8 привел к разгерметизации нефтепровода с последующим истечением горящей нефти. Погибли 27 человек, 52 были
• ранены. Взрыв вызван неудачной попыткой врезки в нефтепровод в целях хищения нефти.
• 12 сентября 2011 г. Кения, Найроби. В промышленном районе Лунга Лунга разгерметизировался трубопровод Кенийской трубопроводной компании, перекачивающий бензин, дизельное и реактивное топливо. Часть топлива попала в реку. Люди в соседних густонаселенных трущобах Синая начали собирать вытекающее топливо, оно взорвалось, образовав гигантский огненный шар. Пожар распространился на близлежащие трущобы. Источник воспламенения - искры с горящей свалки. Около 100 человек погибли, 116 были госпитализированы с различной степенью ожогов. Тела погибших и фрагменты построек были найдены в 300 м от места взрыва.

Среди перечисленных аварий обращают на себя внимание многочисленные случаи взрывов при аварийной разгерметизации на магистральных нефте-и продуктопроводах (МН) в Мексике, Нигерии и Кении, что, очевидно, связано с теплым климатом, способствующим при утечках образованию топлив-но-воздушных смесей (ТВС) из-за повышенной температуры окружающей среды. Большое количество пострадавших обусловлено напряженными социальными условиями близпроживающего населения.

Методические подходы к установлению минимальных безопасных расстояний условно можно разделить на три направления, основанные на использовании: фактических данных о зафиксированных при авариях зонах поражения («апостериорный» подход); расчетов максимальных размеров зон поражения; количественной оценки риска (КОР) аварий.

Достоверность данных в первом случае базируется на представительности статистических данных об известных крупных авариях на МТ, во втором - на расчете и моделировании последствий аварий с наиболее протяженными зонами поражения, в третьем - на учете вероятности возникновения аварии с определенными последствиями и использовании критериев приемлемого (допустимого) риска. В любом из этих подходов могут использоваться «коэффициенты запаса», компенсирующие неполноту существующих знаний и представлений.

Рассмотрим для каких видов МТ (газо-, нефтепроводы, трубопроводы СУГ) и в каких случаях преимущественно используются обозначенные выше подходы к установлению минимальных безопасных расстояний.

Наиболее распространенным и устоявшимся способом является определение безопасных расстояний исходя из опыта происшедших аварий на аналогичных объектах. Этот подход частично (совместно с моделированием последствий) реализован в пп. 3.16, 12.3 СНиП 2.05.06-85* «Магистральные трубопроводы». Анализ происшедших достаточно многочисленных аварий на МГ показывает, что размеры зон поражения людей (разлет осколков, тепловое излучение от горения струй) лежат в диапазоне от 100 до 350 м от оси трубы и определяются в первом приближении диаметром и давлением в трубопроводе. В данном случае достаточно представительная статистика аварий не требует, как правило, применения дополнительных «коэффициентов запаса» по безопасности, и минимальные безопасные расстояния принимаются эквивалентными максимальным наблюдавшимся зонам поражения

Опыт аварии под Уфой в 1989 г. обозначил повышенную опасность выбросов сжиженных углеводородных газов (СУГ), связанную с мгновенным вскипанием перегретых жидкостей и образованием протяженных облаков тяжелых газов, способных распространяться у поверхности земли с сохранением способности к воспламенению на расстоянии в несколько километров. Следствие этой катастрофы - десятикратное увеличение нормативных значений безопасных расстояний1 от МТ СУГ до объектов с присутствием людей.

Второй способ установления минимальных безопасных расстояний для МТ - расчет зон поражения при максимальной гипотетической аварии (МГА) с рассмотрением конкретного участка трубопровода (профиль трассы, задвижки и т.д.), свойств транспортируемых углеводородов, технологических параметров перекачки, условий окружающей среды и действий по локализации и ликвидации аварии. «Коэффициент запаса» по безопасности в этом случае неявно заложен в допущениях и предположениях о возникновении и развитии аварии и определяется степенью пессимистичности при выборе рассчитываемого сценария МГА.

Данный детерминистский подход основан на расчете сценария с полным разрушением МТ и максимальной дальностью распространения поражающих факторов при аварийных выбросах опасных веществ. В табл. 1 приведены примеры рассчитанных по программному комплексу ТОКСИ+ зон смертельного поражения человека при авариях на отдельных участках МТ по данным деклараций промышленной безопасности и отчетам по КОР.

Среди основных поражающих факторов, характерных для аварий на МГ, наиболее значимым по размерам зон поражения является термическая радиация от горящих струй газа (см. табл. 1).

При расчете максимальной зоны поражения на МН и МТ СУГ принимается максимальный размер утечки для рассматриваемого участка трассы, консервативно оценивается площадь разлива нефти (нефтепродукта) и рассчитывается расстояние, на которое может дрейфовать облако их паров, сохраняя способность к воспламенению.

Таблица 1

Последствия аварии	Поражающий фактор	Зона действия поражающего фактора, м
МГОЫ600, Р=5,7МПа
Расширение газа	Барическое (Воздействие^
	Механическое воздействие
Горение струи	Термическое воздействие
Пожар в котловане
МНОЫ1000, Р=6,ЗМПа
Пожар пролива	Термическое воздействие
Воспламенение облака ТВС
МТ ШФЛУ ОМ 700, Р = 5,5 МПа
Пожар пролива	Термическое воздействие
Воспламенение облака ТВС
Горение струи

Рассе­яние опасных веществ в атмосфере рассчитывается по Методическим указаниям по оценке последст­вий аварийных выбросов опасных веществ (РД-03-26-2007) при наихудших условиях рассеяния в при­земном слое атмосферы. В качестве консервативной оценки минимального безопасного расстояния при расчете дрейфа пожаровзрывоопасного облака принимается расстояние, на котором облако рас­сеивается до концентрации, равной половине ни­жнего концентрационного предела воспламенения (НКПВ), что учитывает неоднородность распреде­ления концентрации в облаке. При необходимости рассматриваются и возможность сгорания (взрыва) дрейфующего облака, и соответствующие данному процессу зоны поражения с учетом допущений.

Основанный на анализе последствий аварии подход также применим для определения безопа­сных расстояний для «типового» участка МГ, так как расстояния, установленные по расчетам терми­ческого поражения от горящих струй газа, незна­чительно отличаются от расстояний, зарегистриро­ванных при авариях, а результаты расчета по модели имеют меньший набор исходных данных и при­нятых допущений по сравнению с моделями расчета последствий аварий на МН и МТ СУГ.

Третий способ обоснования минимальных без­опасных расстояний основан на использовании КОР, позволяющей оценить возможность возник­новения аварии, в том числе МГА.

На рассматриваемом участке трассы МТ рассчи­тываются варианты выброса для всего диапазона размеров дефектных отверстий (от свища до гильотинного разрыва трубопровода) и все возможные исходы аварий на основе дерева событий.

При моделировании распределения в пространстве зон действия поражающих факторов учитываются вероятность возникновения аварии и условная вероятность развития аварии по тому или иному сценарию. Критерии поражения человека определяются по пробит-функции.

В качестве безопасного принимается расстояние, на котором рассчитанное значение потенциального риска гибели человека не превышает уровня, заданного в качестве допустимого.

Согласно п. 4.2.6 Методических указаний по проведению анализа риска опасных производственных объектов (РД 03-418-01) критерии приемлемости риска аварии определяются на основе нормативных правовых документов (например, для МТ горючих веществ целесообразно учитывать критерии) или обосновываются в проектной документации, исходя из опыта эксплуатации аналогичных объектов.

Практика использования КОР по модели, основанной на, при декларировании и разработке специальных технических условий показала, что размер зон поражения и тяжесть последствий при авариях на МТ, определяющие минимальные безопасные расстояния, связаны с технологическими параметрами трубопровода (диаметр, давление), характеристиками перекачиваемого продукта, в том числе пожаро-, взрывоопасными или токсическими свойствами, агрегатным состоянием в трубопроводе (газ, жидкость, в том числе сжиженный газ); особенностями окружающей местности (рельеф); метеоусловиями (температура воздуха, скорость и направление ветра, стратификация (устойчивость) атмосферы); уязвимостью объектов воздействия (наличие селитебных зон, производственных объектов, транспортной инфраструктуры); эффективностью системы обнаружения и ликвидации утечки, действий персонала.

Отметим, что значимость указанных факторов зависит от вида МТ (МГ, МН или МТ СУГ).

Например, основными факторами, определяющими сценарии развития аварий на МГ и зоны поражения людей являются: несущая способность грунта, давление в месте разрыва, расположение места разрыва относительно компрессорных станций и линейных запорных кранов, а метеорологические факторы (скорость и направление ветра, класс стабильности атмосферы, влажность воздуха) влияют незначительно.

Напротив, для МТ СУГ, наибольшая аварийная опасность которых определяется возможностью дрейфа и воспламенения облаков ТВ С, размеры зон поражения существенно зависят от метеорологических факторов в момент аварии.

Также отметим слабое влияние расстояний между узлами запорной арматуры на рассчитанные максимальные зоны поражения при авариях

Расчеты минимальных безопасных расстояний с использованием методологии количественного анализа риска аварий показывают, что для современных продуктопроводов СУГ размеры аварийно-опасных зон для пребывания людей не превышают 1,4 км, тогда как детерминистские расчеты дают оценку размеров зон смертельного поражения до 2,4 км. Соотношения размеров зон, рассчитанных по разным подходам, зависят от вероятности возникновения аварии, рассматриваемой в качестве МГА.

Таким образом, из анализа нормативной базы, аварий и результатов расчета последствий аварийных выбросов опасных веществ и оценки риска аварий на МТ можно сделать следующие выводы:

1. Установлено влияние на размеры зон поражения и безопасных расстояний технологических параметров трубопровода, характеристик перекачиваемого продукта, особенностей окружающей местности, метеоусловий и иных факторов. Значимость указанных факторов зависит от вида МТ (МГ, МН или МТ СУГ), поэтому для решения практических задач необходимы анализ опасности конкретных участков МТ и обоснованный выбор критериев безопасности.

2. Применение методологии количественной оценки риска позволяет обосновывать минимальные безопасные расстояния, размер которых может быть существенно меньше нормативных или определенных зон поражения при МГА.

3. Представленные результаты предлагается использовать при разработке нормативных документов по безопасности объектов трубопроводного транспорта, в том числе законопроекта - Технического регламента о безопасности магистральных трубопроводов для транспортировки жидких и газообразных углеводородов и Правил безопасности для магистральных трубопроводов

Таблица 3

Параметры трубопро­вода	Район проклад­ки трубопровода	Расстояние по СНиП 2.05.06-85* (до населенных пунктов), м	Зона действия поражающих факторов при МГА, м	Расстояние, м, на кото­ром достигается потен­циальный риск гибели человека, год- 1
ОМ 250, Р а6 = 1 ,8 МПа	Самарская обл.
ОМ 500, /> ра6 = 3,3 МПа	Ямало-Ненец­кий автономный округ	Не определено (для продуктопроводов ОЫ 400 - 3000-5000 м)
ОМ 700, Р раб = 5,5МПа	Ханты-Мансий­ский автоном­ный округ

По территории Обоянского района проходит магистральный газопровод «Щебелинка-Курск-Брянск».
Наиболее опасным участком является пересечение газопровода с рекой Псел в районе города Обоянь.

Вследствие аварии на газопроводе возможно возникновение следующих поражающих факторов:

1. воздушная ударная волна;
2. разлет осколков;
3. термическое воздействие пожара.

Анализ аварий на магистральных газопроводах показывает, что наибольшую опасность представляют пожары, возникающие после разрыва трубопроводов, которые бывают двух типов: пожар в котловане (колонного типа) и пожар струевого типа в районах торцевых участков разрыва. Первоначальный возможный взрыв газа и разлет осколков (зона поражения несколько десятков метров), учитывая подземную прокладку газопровода и различные удаления объектов по пути трассы, возможные зоны поражения необходимо рассматривать конкретно для каждого объекта.
Возможные радиусы термического поражения приведены в Таблице 18.

Выводы:

При аварии на магистральном газопроводе возможно возгорание зданий и поражение людей при пожаре струевого типа на удалении от места аварии до 1200 м.

Учитывая существенное расширение границ селитебной зоны населенных пунктов после завершения строительства газопроводов часть зданий, сооружений и жилых домов попадают в зону поражающих факторов при аварии на данных магистральных газопроводах.

При возникновении пожара (взрыва газовоздушной смеси) на одном из участков магистрального газопровода радиус вероятной зоны поражения может достигать 0,5 км. Ожидается гибель персонала, получателей сжиженного газа свыше 30 человек и 1-3 единиц техники. Вероятное количество населения, попадающего в зону чрезвычайной ситуации до 1000 чел. (по признаку нарушения условий жизнеобеспечения). В результате аварии потеря газа может составить до 100 тыс. м3, экономический ущерб - до 7 тыс. МРОТ.

V. Аварии на магистральных нефтепроводах

По территории района проходит нефтепровод Мичуринск - Кременчуг "Дружба". Диаметр нефтепровода составляет 720 мм. Протяженность нефтепровода - 270 км. Рабочее давление 41 кг/см2. Производительность 30 тыс.т./сут. Количество нефти, находящейся в нефтепроводе составляет 106845 т, что значительно превышает величину порогового количества, определенного для ЛВЖ (50000 т). Магистральный нефтепровод по гражданской обороне не категорируется.
Виды возможных чрезвычайных ситуаций:

1. Разлив нефтепродуктов в результате разгерметизации линейного участка с последующим возгоранием и возможным взрывом паров нефтепродуктов. Так как нефтепродуктопровод проходит на значительном расстоянии от населенных пунктов и промышленных объектов, поэтому в случае взрыва или пожара они не пострадают. Тяжелые последствия прогнозируются на пересечениях с железными дорогами. В этом случае возможен выход из строя железных дорог, ЛЭП, значительный экономический ущерб.

2. Разлив нефтепродуктов в результате разгерметизации подводного перехода. В этом случае возможно попадание нефтепродуктов в реки (до 1,5 тыс. м3) и ее распространение вниз по течению, что приведет к гибели флоры и фауны, загрязнению прибрежной полосы нефтепродуктами.

Площадь вероятной зоны чрезвычайной ситуации - до 2000 м2 на суше и 48000 м 2 на реке. Вероятное количество населения, попадающее в зону чрезвычайной ситуации до 800 чел. Вероятные социально-экономические последствия при возникновении чрезвычайной ситуации:

1. экономический ущерб - до 30 тыс. МРОТ;
2. пострадавшие - до 150 чел.;
3. нарушение условий жизнедеятельности - до 800 чел.

При распространении разлива нефтепродуктов возможно загрязнение рек и водоемов, вынесение нефтепродуктов на береговую линию и частично нарушение жизнедеятельности населения, проживающего в населенных пунктах, расположенных ниже по течению рек.

Наиболее вероятные причины разливов нефтепродуктов:

Аварии в результате внешней/внутренней коррозии стенок трубопровода;
аварии при воздействии высоких температур при пожаре;
аварии в результате хрупкого разрушения при низких температурах;
аварии на трубопроводах и оборудовании при стихийных бедствиях и террористических актах;
аварии в результате механических повреждений;
аварии в результате брака строительно-монтажных работ;
аварии в результате нарушения технологии перекачки нефтепродуктов.

Основными процессами при разлитии нефтепродуктов могут быть:

Растекание;
испарение;
дисперсия;
растворение;
эмульгирование.

Возможны следующие сценарии возможного поведения нефтепродуктов в районах аварий и разливов на воде в зависимости от сезона года:

1. Безледовый период.

Попадая в реку, ручей или источник, нефтепродукты начинают распространяться, увлекаясь поверхностным течением. При этом образуется вытянутое пятно. В общем случае нефтепродукты будут стремиться скапливаться в участках спокойной воды или в водоворотах на изгибах рек, в извилистых реках, ручьях или в других местах, где скорость течения замедляется. Островки нефтепродуктов могут образоваться в местах, где скапливаются деревья и мусор.
Перемещение и удаление нефтяных пятен от источника аварии будет в первую очередь определяться скоростью течения реки и направлением ветра. Под действием течения нефтепродукты переносится вниз по реке, а ветер сместит пятно к одному из берегов.

2. Ледовый период.

Перемещение пятна нефтепродуктов не зависит от направления ветра. Плавающие нефтепродукты, попав под лед, будут двигаться по подводной части ледяного поля, которая обычно имеет неровную поверхность. Подвижность нефтепродуктов уменьшается. Скорость перемещения пятна нефтепродуктов подо льдом составляет 10-50% от скорости потока в приледном слое воды толщиной 0,1 м, в зависимости от шероховатости нижней поверхности льда. При скоростях движения воды менее 0,1 м/с пятно нефтепродуктов под ледяным покровом может оставаться в неподвижном состоянии.

Распространение нефтепродуктов под ледяным покровом может находиться в виде отдельных капель, сливаться в небольшие пятна или сплошные ковры. При этом толщина этих образований не превышает 5-10 мм.

При нарастании льда неподвижные нефтепродукты вмерзают в лед и в дальнейшем находятся в толще льда в виде вмороженных капель или отдельных линз.

Характер распространения пятна нефтепродуктов зависит от формы русловой части реки, скорости течения и времени, прошедшего с момента начала аварии.

Локализация аварийного нефтезагрязнения воды и прибрежных территорий

Основным способом локализации распространения нефтепродуктов является установка боновых заграждений на локализационных площадках. На места установки боновых заграждений выезжают бригады аварийно-спасательных подразделений в соответствии с разработанным типовым или ситуационным планом. Технические средства - боновые заграждения, нефтесборщики для очистки загрязненных вод. На малых реках допускается создание земляных дамб с водопропускными трубами.

В ледовый период время локализации пятна нефтепродуктов зависит от времени на устройство во льду прорези и майны. Наименьшая допустимая толщина ледяного покрова для выполнения работ может определяться согласно РД153-39.4-114-01 (п. 5.7.39).

За границей боновых заграждений производят контроль наличия нефтепродуктов. В случае обнаружения нефтепродуктов устанавливают дополнительный рубеж боновых заграждений.

В период половодья состояние водного объекта характерно как для ледового, так и для безледового периода. В данном случае мероприятия и объемы работ планируются в зависимости от погодных условий, преобладания признаков ледового (безледового) периода и состояния подъездных путей к рубежам локализации.

Расстановка рубежей локализации производилась с учетом географических особенностей района, а также временем подхода нефтепродуктов к конкретному рубежу локализации. Выбор рубежа локализации определяется руководителем КЧС в зависимости от условий разлива, ситуации и метеорологических условий. При сложных метеорологических условиях рубежи локализации уточняются на основании конкретных гидрометеорологических условий.

Проведение АСНДР будет затруднено высокой температурой в очаге пожара, потребует применения специализированных формирований. Локализация и ликвидация последствий ЧС потребует привлечения значительных финансовых, материальных и людских ресурсов.

Cтраница 1

Аварии трубопроводов в условиях эксплуатации происходят в основном из-за коррозии металла (33 - 50 %), дефектов строительного происхождения (механические повреждения, дефекты кольцевого шва), дефектов заводского шва, нарушение правил эксплуатации, неисправности оборудования и других. Статистические данные по разрушениям газопроводов и нефтепроводов, представленные в табл. 3.2 за десятилетний период (1967 - 1977 годы), свидетельствуют о достаточно большом числе отказов. Ежегодно происходило более 220 разрушений трубопроводов.  

Анализ аварий трубопроводов, проработавших более 20 лет, показывает, что их старение влияет на увеличение числа отказов. Это прежде всего связано со снижением защитных свойств изоляционных покрытий, с накоплением и развитием дефектов в трубах и сварных соединениях, процессами усталости металла. Снижаются пластические и вязкостные свойства металла и сварных соединений.  

Основными-причинами аварий трубопроводов являются дефекты их изготовления и монтажа, гидравлические удары.  

При авариях трубопроводов из-за дефектов тройников (отводов) следует вырезать тройниковый узел целиком и заменить его новым.  

Чаще всего аварии трубопроводов происходят из-за неисправности в месте соединения труб.  

Для предотвращения аварий трубопроводов, проложенных в сложных инженерно-геологических условиях, необходимо установить влияние изменения условий и параметров эксплуатации на прочность и устойчивость трубопровода, а также найти потенциально опасные участки. Отказам и авариям трубопроводов, проложенных в этих условиях, наряду с другими факторами способствует их чрезмерный изгиб, который сопровождается неравномерной осадкой и нестабильным положением системы грунт-труба-жидкость или газ.  

Основными причинами аварий трубопроводов являются дефекты их изготовления и монтажа, гидравлические удары.  

Когда ликвидация аварии трубопровода производится с помощью подводной сварки в кессоне, а для получения качественного шва трубу предварительно нагревают до высоких температур, водолаз-сварщик подвергается двойному воздействию: с одной стороны - высокой температуры газов сварочной дуги, с другой стороны - высокой радиационной температуры, выделяемой трубой. Работа в жаркой, влажной среде кессона, обильное потоотделение, наклоны тела могут вызвать обморочное состояние. Чтобы этого не случилось, нужно обеспечить активное охлаждение работающего, запас воды для питья.  

При ликвидации аварии трубопроводов для сжи - женных газов требуются некоторые дополнительные меры, предосторожности, связанные со спецификой свойств про дуктов.  

Отмечены случаи аварий трубопроводов, вызванных ошибками в выборе труб и арматуры по нормалям, дефектами, допущенными при изготовлении. При монтаже и ремонтных работах необходимо строго контролировать соответствие материалов указанным в проектах, ГОСТах, нормалях и технических условиях. Размещение и способы прокладки газопроводов должны обеспечивать возможность наблюдения за их техническим состоянием. На трубопроводах, транспортирующих сжиженные газы, необходимо устанавливать предохранительные клапаны для сброса газа. На газопроводах, подающих сжиженные газы в емкости, должны быть установлены обратные клапаны между источником давления и запорной арматурой. На всех газопроводах сжиженных газов перед их входом в парк емкостей необходимо установить задвижки, отключающие емкости от внутризаводской сети при аварии или каких-либо неисправностях. На вводах газопроводов горючих газов в производственные цехи и установки должна быть установлена отключающая запорная арматура с дистанционным управлением вне здания.  

Во избежание аварии трубопроводов их прокладывают таким образом, чтобы происходила самокомпенсация тепловых удлинений трубопроводов. Однако достичь-самокомпенсации удается не всегда. В большинстве случаев применяют специальные устройства, называемые компенсаторами.  

Данные о наиболее значительных авариях трубопроводов с полным разрывом стыков показывают, что такие стыки также имели значительный непровар по всей длине шва, достигавший 40 % и даже 60 % толщины стенок, и другие дефекты.  

Тяжесть последствий от аварии трубопровода определяется соотношением размера водоема и количества нефти, попавшего в него. Однако, каковы бы ни были эти соотношения, воздействия такого рода молено считать очень опасными для живой природы.  

авария на трубопроводе, связанная с выбросом и выливом под давлением опасных химических или пожаровзрывоопасных веществ, приводящая к возникновению техногенной чрезвычайной ситуации. В зависимости от вида транспортируемого продукта выделяют аварии на газопроводах, нефтепроводах и продуктопроводах.

EdwART. Словарь терминов МЧС , 2010

Смотреть что такое "" в других словарях:

Авария на магистральном трубопроводе - авария на трассе трубопровода, связанная с выбросом и выливом под давлением опасных химических и пожаровзрывоопасных веществ, приводящая к возникновению техногенной чрезвычайной ситуации [ГОСТ Р 22.0.05 94]. Источник …

авария на магистральном трубопроводе - авария на трубопроводе Авария на трассе трубопровода, связанная с выбросом и выливом под давлением опасных химических или пожаровзрывоопасных веществ, приводящая к возникновению техногенной чрезвычайной ситуации. Примечание В зависимости от вида… … Справочник технического переводчика

авария на магистральном трубопроводе - авария на трассе трубопровода, связанная с выбросом и выливом под давлением опасных химических или пожаровзрывоопасных веществ, приводящая к возникновению техногенной чрезвычайной ситуации. В зависимости от вида транспортируемого продукта… … Российская энциклопедия по охране труда

Авария на магистральном трубопроводе - авария натрассе трубопровода, связанная с выбросом и выливом под давлением опасных химических или пожаровзрывоопасных веществ, приводящая к возникновению ЧС. В зависимости от вида транспортируемого продукта выделяют аварии на газопроводах,… … Гражданская защита. Понятийно-терминологический словарь

авария - 3.4 авария: Разрушение сооружений и (или) технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте; неконтролируемые взрывы и (или) выбросы опасных веществ . Источник: ГОСТ Р 52734 2007: Устройства пломбировочные для опасных… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р 22.0.05-94: Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Техногенные чрезвычайные ситуации. Термины и определения - Терминология ГОСТ Р 22.0.05 94: Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Техногенные чрезвычайные ситуации. Термины и определения оригинал документа: 3.1.3 авария: Опасное техногенное происшествие, создающее на объекте, определенной территории или… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ОР 06.00-74.20.55-КТН-002-1-01: Регламент о порядке расследования, оформления документации и организации контроля за ликвидацией последствий аварий, связанных с экологическим ущербом окружающей среде - Терминология ОР 06.00 74.20.55 КТН 002 1 01: Регламент о порядке расследования, оформления документации и организации контроля за ликвидацией последствий аварий, связанных с экологическим ущербом окружающей среде: Авария опасное техногенное… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Методическое руководство по оценке степени риска аварий на магистральных нефтепроводах - Терминология Методическое руководство по оценке степени риска аварий на магистральных нефтепроводах: Авария разрушение сооружений и (или) технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, неконтролируемые взрыв и (или)… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Аварии на газопроводах в России в 2007‑2010 гг - 2010 год 26 апреля на Дмитровском шоссе Москвы произошло ЧП на газопроводе. Во время опрессовки трубы из нее вылетела заглушка. В результате погиб один человек, были повреждены 83 автомобиля. На месте ЧП образовалась воронка диаметром 3 метра. 13 … Энциклопедия ньюсмейкеров

Крупные аварии на газопроводах в России в 2007-2012 годах - 2012 26 декабря произошел порыв газопровода диаметром 325 миллиметров, питающего Сочи. На месте порыва газ загорелся, высота пламени достигала трех метров. Подача газа на аварийном участке была прекращена. На время ремонта поврежденного… … Энциклопедия ньюсмейкеров

Интенсивное освоение природных ресурсов при разработке месторождений углеводородного сырья на территории РФ выявило значительно взаимовлияние природной среды и инженерного сооружения, которое во многом определяет надежность и безопасность функционирования магистральных трубопроводов.

Для доставки добываемой нефти и газа возникает необходимость строительства трубопроводов часто в неблагоприятных природных условиях. Решение данной задачи требует особого внимания к обеспечению промышленной и экологической безопасности проектирования, строительства и эксплуатация систем магистральных трубопроводов.

Авария на магистральном трубопроводе - авария на трассе трубопровода, связанная с выбросом и выливом под давлением опасных химических или пожаровзрывоопасных веществ, приводящая к возникновению техногенной чрезвычайной ситуации.

Протяженность магистральных трубопроводов России составляет около 220 тыс. км, в т.ч. более 150 тыс.км.газопроводных магистралей, около 50 тыс. км. нефтепроводных, около 20 тыс.км. нефтепродуктопроводных.

Вопросы безопасности при авариях на химически опасных объектах (ХОО)

Характерной особенностью значительной части объектов экономики является их химическая опасность. Из общего числа ОЭ более 75% являются химически опасными объектами.

ХОО - объект хранения, переработки, использования или транспортировки опасных химических веществ (ОХВ), при аварии на котором или при разрушении которого может произойти гибель или химическое заражение людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также химическое заражение природной среды. Число таких объектов в РФ превышает 3 тыс.

Опасное химическое вещество (ОХВ) - химическое вещество, прямое или опосредованное воздействие которого на человека может вызвать острые и хронические заболевания людей или их гибель.

Аварийно химически опасное вещество (АХОВ) - опасное хи­мическое вещество, выброс которого при химической аварии приводит к химическому заражению окружающей среды в поражающих жи­вые организмы количествах (концентрациях, токсодозах).

В настоящее время различные перечни вредных веществ насчитывают сотни и тысячи различных химических соединений. Естественно, что многие вредные вещества могут представлять значительную угрозу персоналу ОЭ и населению в случае аварийных выбросов (проливов) в силу своих токсических и физико-химических свойств.

К наиболее распространенным ОХВ относят: хлор (С1 2), аммиак (NH 3), водород цианистый (HCN), водород мышьяковистый (AsH 3), акролеин (СН 2 =СНСНО), ацетонитрил (CH 3 CN), фосген (СОС1 2), формальдегид (СН 2 0), хлорциан (C1CN), треххлористый фосфор (РС1 3), сероуглерод (CS 2), диоксид серы (S0 2), оксид этилена (СН 2 0) и др.

Перечень ОХВ сведен к 34 наименованиям, но в этом перечне выделено 21 наименование, которое названо АХОВ.

В количественном отношении хлор и аммиак по праву занимают первые два места. Значительные их запасы сосредоточены на объектах пищевой, мясомолочной промышленности, холодильниках торговых баз, в жилищно-коммунальном хозяйстве. Так, на овощебазах содержится до 150 т аммиака, используемого в качестве хладагента, а на станциях водоподготовки - от 100 до 400 т хлора. Статистика показывает, что наиболее опасными (не с точки зрения токсичности) по числу случаев гибели людей являются хлор и аммиак

Поражающим фактором ОХВ является токсическое воздействие на людей и животных жидкой фазы, первичного и вторичного облака паров ОХВ и зараженных ими объектов.

Выброс ОХВ (АХОВ) - не предусмотренный регламентом их выход из технологических установок (емкостей для хранения или транспортирования) при их разгерметизации.

Пролив опасных химических веществ - выброс жидкой фазы ОХВ.

На ХОО могут создаваться запасы ОХВ на 3-15 суток работы и составлять тысячи тонн. Они находятся в резервуарах складов, технологической аппаратуре и транспортных средствах (трубопроводах, цистернах).

Наземные резервуары могут располагаться группами, имея один резервный резервуар, или стоять отдельно. Для каждой группы резервуаров или отдельных больших хранилищ по периметру оборудуется замкнутое обвалование или ограждающая стенка (система заградительных сооружений (защитных дамб), или земляных валов, предупреждает растекание). Они позволяют при аварии удержать разлившиеся ОХВ на меньшем участке местности, т.е. сократить площадь испарения. Около 60% общего числа хранилищ защищается обваловкой из грунта.

В обычных условиях ХОВ могут быть в твердом, жидком или газообразном состоянии. Газ (пар) занимает большой объем, поэтому при производстве, использовании, хранении и перевозках газообразные ХОВ могут переводиться в сжиженное состояние или находиться под давлением. Это может значительно увеличить количество ХОВ, выбрасываемых при аварии в атмосферу, и повлиять на состав образующегося при этом облака.

Оценка степени потенциальной опасности химических производств может быть определена по следующим пяти показателям:

– степени токсической опасности ОХВ (ПОЗ), используемых на объекте (определяется классом опасности ОХВ)

– риску возникновения аварии на объекте

– характеру развития возможной химической аварии

– масштабам возможных последствий химической аварии (ПО,);

– пожаровзрывоопасности объекта (П0 5).

Каждый из этих показателей имеет 4 степени опасности. Категория опасности ХОО определяется по обобщенному показателю опасности (ОПО), равному сумме вышерассмотренных частных показателей.

Критерием для определения химической опасности объекта является количество населения, попадающего в зону возможного химического загрязнения (ЗВХЗ), которая представляет собой круг радиусом, равным наибольшей глубине распространения облака загрязненного воздуха с пороговой концентрацией.

Существует четыре степени химической опасности:

I - в ЗВХЗ попадает более 7 тыс. человек,

II - от 40 до 75 тыс. человек, I

II- менее 40 тыс. человек,

IV - ЗВХЗ не выходит за пределы территории объекта или его санитарно-защитной зоны.

По путям воздействия на организм человека ОХВ подразделяют на 3 группы:

– ингаляционного действия (ИД) - действующие через органы дыхания;

– кожно-резорбтивного действия (КРД) - действующие через кожные покровы;

– перорального действия (ПД) - действующие через желудочно-кишечный тракт.

Через дыхательные пути химические вещества поступают в организм в виде газов, паров и аэрозолей, парогазовых или парогазо-аэрозольных комплексов. Этот путь имеет первостепенное значение, поскольку всасывание веществ происходит с очень большой поверхности легочных альвеол (100-120 м 2), намного превышающей площадь всасывающей поверхности пищеварительного канала и кожи. Проникновение газов и паров из альвеолярного воздуха в кровь подчиняется закону простой диффузии, в соответствии с которым процесс перехода веществ из газообразной среды в жидкую происходит вследствие разности парциального давления и продолжается до наступления равновесия концентраций в обеих фазах.

По виду воздействия (клинике поражения) ОХВ условно делят на группы:

– вещества с преимущественно удушающим действием (хлор, фосген, хлорпикрин, треххлористый фосфор, хлорид серы, оксихлорид серы);

– вещества преимущественно общеядовитого действия (оксид углерода, цианистый водород, динитрофенол, динитроортокрезол, этиленхлоргидрин, этиленфторгидрин);

– вещества, обладающие удушающим и общеядовитым действием (акрилонитрил, азотная кислота и оксиды азота, диоксид серы, фтористый водород);

– вещества, действующие на генерацию, проведение и передачу нервных импульсов - нейротропные яды (сероуглерод, тетраэтилсвинец, фосфорорганические соединения);

– вещества, обладающие удушающим и нейротропным действием (аммиак, несимметричный диметилгидразин, гидразин);

– метаболические яды, нарушающие обмен веществ в живых организмах (оксид этилена, дихлорэтан, диоксин, полихлорированные бензофураны).

Важнейшей характеристикой ОХВ является их токсичность - способность оказывать поражающее действие на организм, измеряется его абсолютным количеством (дозой), вызывающим определенный биологический эффект, т.е. определенные патологические изменения в организме. В промышленной токсикологии из общего числа промышленных ядов к ОХВ отнесены те вещества, смертельные дозы которых для человека не превышают 100 мг/кг, т.е. первого и второго класса опасности. Для более точной характеристики ОХВ используют понятия «токсическая доза» и «предельно допустимая концентрация» (ПДК).

Токсическая доза (Д) ОХВ - количество вещества (доза), вы­зывающее определенный токсический эффект.

Для характеристики токсичности ОХВ при воздействии на человека приняты следующие токсические дозы:

ингаляционно: среднесмертельная LD 50 , средневыводящая из строя ID 50 , среднепороговая PD 50 ,

кожно-резорбтивно: среднесмертельная LD 50 (количество вредного вещества, вызывающего гибель 50% людей при однократном нанесении на кожу),

перорально - среднесмертельная LD 50 (количество вредного вещества, вызывающего гибель 50% людей при однократном введении в желудок).

Предельно допустимая концентрация (ПДК) - это концентрация, которая при ежедневном воздействии на человека в течение длительного времени не вызывает патологических изменений и заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами диагностики.

Пороговая концентрация - минимальная концентрация ОХВ, вызывающая начальные симптомы поражения.

К основным характеристикам ОХВ также принято относить агрессивность и стойкость.

Агрессивность - это способность ОХВ оказывать вредное воздействие на элементы объектов экономики и окружающую природную среду.

Стойкость - это продолжительность сохранения поражающей способности ОХВ.

По токсичности все химические вещества делят на 6 групп:

1.чрезвычайно токсичные - ICt 50 меньше 1 мг-мин/л (производные мышьяка, ртути, цианистые соединения и т.п.);

2.высокотоксичные - ICt 50 от 1 до 5 мг мин/л (хлор, хлориды, фосген и др.);

3.сильнотоксичные - ICt 50 от 6 до 20 мг мин/л (аммиак, сер­ная, соляная, азотная кислоты);

4.умеренно токсичные - ICt 50 от 21 до 80 мг-мин/л;

5. малотоксичные - ICt 50 от 81 до 160 мг мин/л;

6. практически нетоксичные - ICt 50 больше 160 мг мин/л.

Все ОХВ по степени воздействия на организм человека подразделяются на четыре класса опасности:

1-й - чрезвычайно опасные;

2-й - высокоопасные; 3-й - умеренно опасные;

4-й - малоопасные.

При оценке потенциальной опасности химических веществ необходимо принимать во внимание не только токсические, но и физико-химические свойства, характеризующие их поведение в атмосфере, на местности и в воде. В частности, важнейшим физическим параметром, определяющим потенциальную опасность токсичных веществ ингаляционного действия при выбросах (проливах), является их способность образовывать газовое облако с высокими поражающими концентрациями паров в воздухе (летучесть).

К основным характеристикам ОХВ также принято относить агрессивность и стойкость. Агрессивность – способность ОХВ оказывать вредное воздействие на элементы объектов экономики и природной среды.

Стойкость – это продолжительность сохранения поражающей способности ОХВ.

В зависимости от физико-химических свойств аварийно химически опасных веществ, условий их хранения и транспортировки при авариях на химически опасных объектах могут возникнуть чрезвычайные ситуации с химической обстановкой четырех основных типов .

Чрезвычайные ситуации с химической обстановкой первого типа возникают в случае разгерметизации (взрыва) емкостей или технологического оборудования, содержащих газообразные (под давлением) АХОВ. При этом образуется первичное парогазовое или аэрозольное облако с высокой концентрацией АХОВ, распространяющееся по ветру.

Основным поражающим фактором при чрезвычайных ситуациях с химической обстановкой первого типа является ингаляционное воздействие на людей и животных высоких (смертельных) концентраций паров АХОВ. Масштабы поражения при этом зависят:

· от количества выброшенных АХОВ,

· концентрации ядовитого вещества,

· плотности паров АХОВ (легче или тяжелее воздуха),

· размеров облака,

· скорости ветра,

· состояния приземного слоя атмосферы (инверсия, конвекция, изотермия),

· характера местности (открытая местность или городская застройка),

· плотности населения.

Существенное влияние на поведение ОХВ оказывают скорость ветра, степень вертикальной устойчивости воздуха и топографические особенности местности. Глубина распространения облака ОХВ практически прямо пропорциональна начальной концентрации ОХВ и скорости ветра. При конвекции глубина распространения первичного облака будет в 3 раза меньше, а при инверсии - в 3 раза больше, чем при изотермии. Если на пути облака паров встречается лесной массив или возвышенность, то глубина его распространения резко уменьшается.

Город существенно повышает температуру воздуха, что приводит к возникновению внутри города так называемого острова тепла. Остров тепла оказывает значительное влияние на степень вертикальной устойчивости воздуха, вызывая подъем воздушных масс, на смену которым от окраин будут двигаться более холодные массы воздуха, в том числе и зараженного ОХВ. Застройка и планировка городов, особенно больших с высотными зданиями, также влияют на аэродинамику воздушных потоков и поведение облака зараженного воздуха.

Пары ОХВ, особенно тех, плотность которых больше плотности воздуха (формальдегид, хлор), быстро заполняют дворы, тупики, подвалы и держатся там дольше, чем на открытой местности.

В отличие от ОХВ, которые тяжелее воздуха, аммиак, синильная кислота, плотность которых меньше плотности воздуха, способны проникать в более высокие слои атмосферы, включая даже верхние этажи высотных домов.

Типовые варианты ЧС могут быть осложнены взрывами и пожарами, что станет причиной возникновения дополнительных поражающих факторов, таких как ударная волна, обрушение зданий и сооружений с образованием завалов, прямое воздействие огня, тепловое излучение, задымление, образование токсичных продуктов горения и др.

Метеорологические условия среды оказывают влияние на терморегуляцию организма, что в свою очередь влечет за собой изменение восприимчивости орга­низма к вредным веществам. Так, увеличение температуры воздуха ведет к усиленному потоотделению, ускорению многих биохимических процессов и изменению веществ. Учащение дыхания и усиление кровообращения ведут к увеличению поступления вредных веществ в организм через органы дыхания. Расширение сосудов кожи и слизистых оболочек повышает скорость всасывания токсических веществ через кожу и дыхательные пути. Высокая температура увеличивает летучесть многих веществ и повышает их концентрации в воздухе. Усиление токсического действия при повышенных температурах отмечено, например, в отношении таких веществ: паров бензина, оксидов азота, паров ртути, хлорофоса и др.

Влажность воздуха также может увеличивать опасность отравления, в особенности раздражающими газами. Это объясняется усилением процессов гидролиза. Растворение газов и образование тумана кислот и щелочей ведет к усилению раздражающего действия на слизистую оболочку. Кроме того, эти вещества задерживаются в органах дыхания.

Чрезвычайные ситуации с химической обстановкой второго типа возникают при аварийных выбросах или проливах, используемых в производстве, хранящихся или транспортируемых сжиженных ядовитых газов (аммиак, хлор и др.), перегретых летучих токсических жидкостей с температурой кипения ниже температуры окружающей среды (окись этилена, фосген, окислы азота, сернистый ангидрид, синильная кислота и др.). При этом часть АХОВ (не более 10%) мгновенно испаряется, образуя первичное облако паров смертельной концентрации; другая часть выливается в поддон или на подстилающую поверхность, постепенно испаряется, образуя вторичное облако с поражающими концентрациями.

Поражающие факторы в чрезвычайных ситуациях с химической обстановкой второго типа проявляются в ингаляционном воздействии на людей и животных смертельных концентраций первичного облака (кратковременное) и в продолжительном воздействии (часы, сутки) вторичного облака с поражающими концентрациями паров.

Чрезвычайные ситуации с химической обстановкой третьего типа возникают при проливе сжиженных или жидких АХОВ с температурой кипения ниже или близкой к температуре окружающей среды (фосген, четырехокись азота и др.), а также при горении большого количества удобрений (например, нитрофоски). При этом образуется вторичное облако паров АХОВ с поражающими концентрациями, которое может распространяться на большие расстояния. При чрезвычайных ситуациях с химической обстановкой третьего типа образуется вторичное облако паров АХОВ с поражающими концентрациями, которое может распространяться на большие расстояния.

Чрезвычайные ситуации с химической обстановкой четвертого типа возникают при проливе жидких с температурой кипения значительно выше температуры окружающей среды или твердых - несимметричный диметилгидразин, фенол, сероуглерод, диоксин, соли синильной кислоты. При этом происходит заражение местности (грунта, растительности, воды) в опасных концентрациях. Основными поражающими факторами при чрезвычайных ситуациях с химической обстановкой четвертого типа являются опасные последствия заражения людей и животных при длительном нахождении их на зараженной местности в результате перорального и резорбтивного воздействия АХОВ на организм.

В результате аварии на химически опасном объекте может произойти нарушение технологических процессов на производстве, повреждение трубопроводов, емкостей, хранилищ, транспортных средств, приводящее к выбросу АХОВ в атмосферу в количествах, в которых они могут вызывать массовое поражение людей, животных, а также химическое заражение воды, почвы и т.п.

Похожая информация.

Вам могут быть интересны следующие материалы

Счетчики газа

Система отопления

Водоснабжение

Система вентиляции

Радиаторы

Водопровод

© 2024 Про уют в доме. Счетчики газа. Система отопления. Водоснабжение. Система вентиляции