ОПАСНОСТЬ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ НА ЭТАПЕ СТРОИТЕЛЬСТВА ТРУБОПРОВОДОВ

Добыча полезных ископаемых является значимой деятельностью для экономического сектора Российской Федерации. Топливно-энергетический комплекс является значительной частью для производства внутреннего валового продукта (ВВП) России. Очень важно, чтобы работы, выполняемые в рамках топливно-энергетического комплекса, имели минимальную вероятность возникновения аварийных ситуаций. Для этого требуется тщательный контроль и проактивная работа (работа, направленная на минимизацию возникновений аварийных ситуаций).

По данным статистики наибольший риск аварийных ситуаций возникает как раз в топливно-энергетическом секторе, поскольку процесс добычи, переработки и транспортировки продукта сложен и сопряжен с температурными факторами и давлением.  Температурные факторы и давление создают риск пожаров и взрывов. Предотвращение пожаров и взрывов является главной частью общей проблемы нефтегазового сектора. Обеспечение пожаровзрывобезопасности объектов, в том числе при строительстве и обустройстве, является значимой задачей, на которую должны выделять значимое количество денежных средств. Однако, эти средства либо не выделяются, либо выделенные средства не всегда эффективно используются, ведь для грамотного применения мероприятий по снижению вероятности пожаров и взрывов необходимо грамотно оценивать возможные риски.

Возникновение опасностей техногенного характера на опасных производственных объектах может стать причиной авариной ситуации. Обычно аварии на объектах нефтегазового сектора характеризуются тяжелыми последствиями, большим радиусом поражения и масштабностью своих последствий для окружающей среды, жизни и здоровья работников. По последней укрупнённой статистике от ПАО «Газпром Нефть» аварийные ситуации в отрасли происходят из-за:

• 37 % разгерметизация (разрыв) трубопроводов, оборудования и систем хранения продуктов;
• 36% человеческого фактора;
• 23 % отказа оборудования;
• 4 % прочие причины природного и техногенного характера (рисунок 1).

Рисунок 1. Статистика аварийных ситуаций в нефтегазовой отрасли

При этом стоит отметить, что большая часть аварийных ситуаций возникает именно на участках, связанных с транспортировкой полезных ископаемых, т.е. на трубопроводах.  В особенности, было отмечено два фактора возникновения аварий на трубопроводе:

1. В связи с износом оборудования.

2. На этапе строительства и технического запуска объекта.

При строительстве и пусконаладочных работах на трубопроводах риск возникновения аварийной ситуации высок, поскольку именно при пусконаладочных работах создаётся максимальное давление в системе [1].

При строительстве трубопроводов и дальнейшем запуске объектов очень часто имеется риск возгорания и взрыва, это связанно с температурными факторами, а также факторами давления. По статистике значительное количество аварийных ситуаций на месторождениях на этапе строительства и обустройства происходит из-за ошибок при строительстве трубопровода: повреждениях целостности конструкций, несоблюдение норм строительства и правил безопасности.

При этом последствия аварий на объекте трубопровода масштабны и критичны. При аварии возникают следующие последствия: формирование воздушной ударной волны от расширения выброса газа в атмосферу, разлет осколков оборудования, образование взрывоопасной газовоздушной смеси, которая может поджечься при наличии источников зажигания. Факторы поражения в аварийной ситуации включают избыточное давление и импульс (при разрыве элемента с газом высокого давления и при горении газовоздушного облака), скоростной напор газовой струи, тепловое излучение от струевого или диффузного пожара, механическое воздействие осколков оборудования и труб.

При возникновении аварийной ситуации, обусловленной взрывом, причиной поражения людей является избыточное давление ударной волны. Последствия избыточного давления ударной волны воздействуют на людей, нанося им ранения и причиняя повреждения различного характера на значительном расстоянии от центра взрыва, чем при прямом воздействии ударной волны. Оно может проявляться в зонах с избыточным давлением до 3 кПа.

При возгорании продукта в трубопроводе учитывается возможность теплового воздействия на соседние объекты и людей. Зона воздействия определяется в зависимости от теплового потока на определенном расстоянии от места пожара. При оценке теплового воздействия следует учитывать возможность возгорания различных материалов на близлежащих объектах [2].

В случае разрушения оборудования количество образующихся осколков, их форма и направление полета являются случайными величинами. Предполагается, что направления движения осколков равновероятны, рассеивание осколков по площади зависит только от расстояния от места разрыва, а зона соответствующего негативного воздействия на поверхности земли имеет форму круга [3].

Не менее значимым последствием аварии на трубопроводе является загазованность, размеры области загазованности следует определять на основе двух контрольных концентраций метана.

В заключение, управление безопасностью на предприятиях — это сложная и значимая задача, которая требует всеобъемлющего подхода и постоянного совершенствования. Для того, чтобы минимизировать вероятность возникновений аварийных ситуаций при строительстве трубопроводов необходимо грамотно оценивать риски на всех этапах цикла строительства, а также внедрять лучшие цифровые практики для обеспечения безопасности на линейных трубопроводах.