• Малышев А.М., «Подготовка проектных документов на капитальный ремонт магистрального газопровода в рамках проектирования мероприятий по промышленной безопасности»
  • Малышев А.М., «Подготовка проектных документов на капитальный ремонт магистрального газопровода в рамках проектирования мероприятий по промышленной безопасности»

    Малышев Антон Михайлович, эксперт по промышленной безопасности ЗАО НТЦ «ТехноЭксперт»

     Подготовка проектных документов на капитальный ремонт магистрального газопровода в рамках проектирования мероприятий по промышленной безопасности

    В работе описано, как проектирование промышленной безопасности в рамках эксплуатации магистрального газопровода связано с подготовкой документов по капитальному ремонту, указаны основные причины дефектов. 

    Подготовка проектных документов на капитальный ремонт магистрального газопровода в рамках проектирования мероприятий по промышленной безопасности

    На промышленных предприятиях, при использовании магистральных газопроводов, сложно переоценить важность соблюдения требований промышленной безопасности. К сожалению, некоторые руководители организаций не уделяют достаточно внимания планированию и организации мер по обеспечению необходимого уровня безопасности на опасном производственном объекте. Эксплуатация, ремонт, реконструкция магистральных газопроводов сопряжены с большой опасностью, поэтому органы надзора строго контролируют все процессы, связанные с использованием объекта.

    В современном мире четко прослеживается необходимость проектирования мероприятий по промышленной безопасности компетентными специалистами, особенно при подготовке документов по капитальному ремонту.

    Магистральный газопровод представляет собой средство для транспортировки газа от места добычи, к месту его потребления. Под магистральным газопроводом понимают и систему труб, связывающую между собой несколько месторождений топлива. Термины и определения, в рамках темы магистральных газопроводов, освещены более подробно в СниП 2.05.06-85. [1]

    Рассматривая процесс подготовки необходимой для капитального ремонта документации, стоит более подробно рассмотреть по каким причинам чаще всего могут происходить аварии на магистральных газопроводах. Прежде всего это нарушение технологии работ, выполняемых в процессе ремонта, восстановления, реконструкции, строительства. На втором месте по частоте стоит дефект труб, сварных соединений появляющиеся в процессе эксплуатации объекта.

    В зависимости от того, в каком регионе расположен рассматриваемый участок газопровода, вероятность появления дефектов будет различна, все зависит от климатических особенностей территории, типа почвы, температурного режима окружающей среды.

    В следующей таблице указано процентное соотношение причин возникновения дефектов, в зависимости от диаметра труб газопровода:

    Причины, %

    Газопроводы разных диаметров, мм

    1420

    1220

    1020

    820

    Дефект труб

    9,4

    11,1

    6,2

    19,7

    Дефект оборудования

    3,0

    8,3

    1,6

    2,6

    Брак СМР

    25,8

    52,8

    39,1

    29,0

    Нарушение проекта

    0,2

    0

    0

    1,3

    Нарушение ПТЭ

    5,9

    5,5

    0

    4,0

    Внутренняя коррозия

    4,0

    0

    0

    1,3

    Наружная коррозия

    22,0

    5,6

    35,9

    32,9

    Повреждения механического характера

    21,0

    0

    9,4

    5,3

    Температурное воздействие

    0,5

    0

    1,6

    0

    Стихийные бедствия

    4,2

    13,9

    3,1

    1,3

    Процентное соотношение основных причин возникновения аварий на участках магистральных газопроводов можно представить в виде следующей диаграммы.

    Подготовка проектных документов на капитальный ремонт магистрального газопровода в рамках проектирования мероприятий по промышленной безопасности

    Как видно из диаграммы, чаще всего аварии на газопроводах случаются из-за влияния коррозии на металл, на втором месте брак во время проведения строительных работ,далее механические повреждения и деффекты труб и на последнем месте стихийные бедствия. Это означает, что человека лишь в 9,5 % случаев, связанных с аварией на магистральном газопроводе не может никак повлиять на ситуацию, все остальные происшествия можно было предотвратить, если соблюдать нормы и требования промышленной безопасности.

    Руководству компаний, осуществляющих эксплуатацию магистральных газопроводов, стоит лучше задумываться, когда аварии происходят без человеческих жертв. По счастливой случайности, такие происшествия являются первым сигналом к действиям одним из примеров можно упомянуть аварию 2009 года, когда на участке Уренгой-сургут-Челябинск произошел разрыв трубы газопровода. После проведенного исследования стало понятно, что основной причиной произошедшего была трещина, возникшая при использовании газопровода под напряжением.

    Подобной ситуации можно было избежать, если бы были выполнены следующие требования, в процессе эксплуатации:

    ·          Задействованный персонал строго соблюдал технические требования выполнения работ.

    ·          На участке выполнялись регулярные плановые ремонтные работы.

    ·          Был организован постоянный контроль безопасности работ, а также соответствия проведенных испытаний требуемым.

    ·          В процессе ремонта проводились плановые проверки качества действий персонала.

    ·          На одном участке не допускалась избыточность швов.

    ·          Выполнялись в соответствии с нормами гидро- и пневмо-испытания, позволяющие своевременно выявлять дефект конструкции.

    ·          Персонал регулярно проходит аттестацию и переаттестацию, чтобы можно было увеличить уровень качества строительно-монтажных работ.

    ·          Проведение регулярных проверок на наличие морального и физического износа конструкции магистрального газопровода.

    За последние несколько лет можно выделить в отдельную таблицу интенсивность аварий:

    Причины аварий

    Удельная частота аварий, кол. аварий/(1000км·год)

    2013г.

    2014г.

    2015г.

    Дефект труб

    0,019

    0,036

    0,029

    Брак СРМ, сварки

    0,052

    0,057

    0,021

    Коррозия

    0,062

    0,036

    0,079

    Повреждения механического типа

    0,048

    0,043

    0,085

    В зависимости от того, как распределены по участку газопровода дефекты разного типа будет зависеть частота неконтролируемых выбросов. Можно определить локальную частоту аварий для каждого километра трассы, для этого необходимо знать коэффициент факторов влияния отказов на исходные события.

    Среднестатистическая частота возможности разгерметизации трубопровода вычисляется по формуле:

    λ = λtpkDkper

    kD  - диаметральный коэффициент;

    kрег  - региональный коэффициент;

    λср – подбирается в зависимости от статистических данных по магистральным газопроводам в зависимости от лет использования.

    В качестве другого примера можно рассмотреть взрыв на участке магистрального газопровода Уренгой-Помары-Ужгород. Как показал анализ, на этом участке было 11 заплат, компанией Нафтогаз не выделялись средства на ремонт труб, а кроме того, было зафиксировано проседание почвы под трубопроводом.

    Сегодня методы анализа позволяют заранее определить, как ситуацию в будущем, так и в настоящем. Методы можно представить следующим образом:

    Подготовка проектных документов на капитальный ремонт магистрального газопровода в рамках проектирования мероприятий по промышленной безопасности

    Чтобы обеспечить на объекте необходимый уровень промышленной безопасности важно соблюдать нормы и требования не только во время эксплуатации газопровода, но и его капитального ремонта.

    Еще в 1993 году была разработана «Конвенция по предупреждению крупных промышленных аварий» № 174, а также ввели «Рекомендации по предупреждению крупных промышленных аварий» № 181. [2], [3]

    Сегодня все мероприятия по промышленной безопасности регулирует Федеральный Закон № 116. [4]

    Увеличение надежности магистральных газопроводов – приоритетная задача, которую сегодня преследует как государство в целом, так и компания Газпром. Замена труб считается дорогостоящим вложением в переоснащение объекта, несмотря на это, участки, которые изжили свои нормативные сроки, обновляются километрами.

    Конечно, в рамках регулярного обеспечения необходимого уровня промышленной безопасности предусмотрены стандартные и не такие дорогостоящие методы обслуживания газопроводов, но в ряде случаев даже такие действия не оказываются экономически целесообразными.

    Вот почему в сфере нефтегазового дела основным направлением является создание и апробация новых технологий, практических мероприятий, позволяющих качественно улучшать уровень безопасности на магистральных газопроводах.

    Касаясь более подробно темы капитального ремонта, стоит сказать, что для этого в начале отчетного периода разрабатывается и утверждается руководящим персоналом график.  Все работы утверждаются в Главном управлении по использованию магистральных газопроводов.

    Чтобы финансовая нагрузка на компанию не была слишком большой, затраты по ремонту включаются в амортизационные отчисления на весь срок использования газопровода, в зависимости от типа модели амортизации.

    В составе мероприятий по обеспечению необходимого уровня промышленной безопасности обязательно должен присутствовать плановый, регулярный капитальный ремонт, тогда многие проблемы в момент эксплуатации газопровода перестанут существовать.

    Отдаляясь немного от темы, углубимся в проблему дефекта труб, которая занимает не последнее место в списке причин аварий. Дефекты могут быть следующего вида:

    Подготовка проектных документов на капитальный ремонт магистрального газопровода в рамках проектирования мероприятий по промышленной безопасности

    Каждый из указанных дефектов по-разному оказывает влияние на уровень безопасности. В процессе анализа состояния газопровода, перед началом проведения ремонтных работ определяется степень износа труб или всей конструкции в целом, для этого используется следующая формула:

          i=n    Pi

    Фk=ƩФi_____

           i=l     Pk

    Фk  - физический износ конструкции, элемента или системы, %;

    Фi - физический износ участка конструкции, элемента или системы, определенный по табл.1-71, %;

    Pi - размеры (площадь или длина) поврежденного участка, кв.м или м;

    Pk - размеры всей конструкции, кв.м или м;

    n - число поврежденных участков.

    В соответствии с ФЗ № 116 и Постановлением Правительства Российской Федерации №536 от 26.06.2013г. [5] "Об утверждении требований к документационному обеспечению систем управления промышленной безопасностью" на предприятиях использующих магистральные газопровод должно разрабатываться Положение о промышленной безопасности. В его составе обязательно должны присутствовать пункты относительно применения положения, описаны задачи системы управления безопасностью, указана структура СУПБ, дан список объектов, к которым действие системы относится и иная информация.

    В обязательном порядке раскрываются права, обязанности руководящего персонала, заместителей и иных сотрудников в области промышленной безопасности. Недопустимо, чтобы описываемые обязанности разных по специализации работников пересекались между собой или имели двухзначное толкование.

    Документация по капитальному ремонту должна составляться по постоянно меняющимся принципам, которые в свою очередь  обязаны совершенствоваться и расширяться. Разработкой более совершенных, рациональных и удобных методов проведения капитального ремонта должны заниматься институты и исследовательские центры. Внедрение новых технологий и успешное осуществление их на практике является залогом безопасности в будущем.

    Вся разрабатываемая документация, а именно порядки, требования, инструкции должны в максимально доступной форме доноситься до рабочих. Обязательно необходимо предусматривать аттестацию и переаттестацию сотрудников, обслуживающих магистральные газопроводы.

    Стоит уделять больше внимание области анализа, при формировании принципов промышленной безопасности. Работа должна основываться на применении основных показателей и показателей рисков в терминах теории вероятности. Основные показатели риска мы вывели в следующую таблицу:

    Показатель риска аварии

    Случайная величина

    Тип

    Показатель риска в терминах теории вероятностей

    Формула, описание

    1

    2

    3

    4

    5

    Технический риск

    Есть-нет

    отказ X


    Дискретная

    Вероятность отказа с определенными последствиями, который произойдет за некоторый отрезок времени

    http://www.vevivi.ru/best/images/servus/86/46/5224686.png - вероятность того, что X=1


    Потенциальный территориальный риск

    Есть-нет факторы смертельного поражения D

    То же

    Вероятность возникновения за определенное время в некоторой точке пространства факторов смертельного поражения

    http://www.vevivi.ru/best/images/servus/86/46/5224686.png - вероятность того, что D=1


    Социальный риск

    (F/N-кривая)


    Людские потери при аварии N

    Дискретная

    Интегральная функция распределения людских потерь

    http://www.vevivi.ru/best/images/servus/87/46/5224687.png


    Коллективный риск (http://www.vevivi.ru/best/images/servus/88/46/5224688.png)


    -

    -

    Математическое ожидание N

    http://www.vevivi.ru/best/images/servus/89/46/5224689.png


    Индивидуальный риск (http://www.vevivi.ru/best/images/servus/81/46/5224681.png)


    Людские потери при аварии N и число рискующих U

    Дискретные

    Математическое ожидание N и U

    http://www.vevivi.ru/best/images/servus/90/46/5224690.png


    Все организации, деятельность которых связана с капитальным ремонтом магистральных газопроводов, обязаны иметь уже составленные и утвержденные планы по ликвидации последствий аварии ии ее локализации.

    То есть, руководящий персонал должен иметь под рукой две готовые папки, одна на случай удачно проведенного ремонта и последующего запуска, а другая на случай неудачного.

    В последней подробно описываются все мероприятия, которые компания должна будет выполнить на случай, если после ремонта газопровод будет запущен с последующим возникновением аварийной ситуации. Огромное значение отводится планированию рисков, с указанием возможной площади повреждения, а также перечню последствий.

    Список литературы:

    1.       СниП 2.05.06-85.

    2.      «Конвенция по предупреждению крупных промышленных аварий» № 174.

    3.       «Рекомендации по предупреждению крупных промышленных аварий» № 181.

    4.      Федеральный Закон № 116 «О промышленной безопасности на опасных промышленных объектах».

    5.       Постановление Правительства Российской Федерации №536 от 26.06.2013г.