Анализ и оценка рисков возникновения аварий на магистральных трубопроводах

Введение

Токсическое поражение окружающей среды – это последствия аварий на линейной части трубопроводов. В результате аварий ущерб наносится сразу по трем основным составляющим окружающей среды: атмосфере (загрязнение воздуха), литосфере (поражение земли, почво-грунта), гидросфере (загрязнение водных ресурсов). Разливы нефти и нефтепродуктов могут вызывать образование взрывоопасных паровоздушных смесей с последующим возгоранием и задымлением близлежащей местности, а также поражением людей.

Стадии изучения риска

Изучение риска можно поделить на несколько стадий. В первой стадии проводится предварительный анализ возможных опасностей. Чаще всего риск связан с факторами мгновенного действия, например, это могут быть утечки токсичных веществ, взрывы, пожары. Прежде всего, необходимо разделить предприятие на участки, чтобы детально проработать каждый на возможность возникновения опасных ситуаций – выявление источников опасностей. Далее на каждом участке необходимо определить, что может вызвать эти опасные состояния (технологические установки, резервуары). Следовательно, изначально определяются потенциальные источники опасности.

После предварительного анализа проводится следующая стадия – выявление последовательности опасных ситуаций. Здесь прослеживается последовательность всех возможных событий, начиная от исходного. Необходимо определить все возможные варианты отказа в системе и найти значения вероятности для этих вариантов, построить дерево отказов и дерево событий.

На рисунке приведена схема дерева событий, по которой можно рассмотреть варианты последовательности и сочетаний событий в ходе аварий на магистральных трубопроводах с последующим разливом нефти.

Рис. Дерево событий

Завершающей стадией является проведение анализа последствий. Основываясь на все полученные результаты предыдущих стадий предварительной оценки и выявления последовательности опасных аварийных ситуаций.

Составление сценариев аварий на линейной части магистральных трубопроводов.

1. Сценарии в обычных условиях трассы.

1.1. Обычный сценарий

Происходит частичная разгерметизация трубопроводов → выброс нефти → разлив нефти и нефтепродуктов по рельефу местности → испарение УВ → загрязнение нефтью основных компонентов ОС.

1.2. Опасный сценарий

Происходит полная разгерметизация трубопроводов → выброс нефти → разлив нефти по рельефу → испарение УВ, образование взрывоопасных смесей с воздухом → воспламенение → пожар → поражение растительного слоя в зоне термического воздействия → попадание в зону поражения животных и людей → токсическое воздействие, термические ожоги, летальный исход.

2. Сценарии возможных аварий на линейной части магистрального трубопровода, который находится вблизи населенных пунктов.

2.1. Происходит частичная разгерметизация трубопровода → выброс нефти → разлив по рельефу местности и на территории населенного пункта → поражение основных компонентов окружающей среды и загрязнение населенных пунктов → испарение УВ → токсическое воздействие на животный и растительный мир, жителей населенного пункта.

2.2. Опасный сценарий

Полная разгерметизация трубопровода → выброс нефти → попадание нефти и нефтепродуктов на территорию населенных пунктов → образование взрывоопасных смесей УВ с воздухом → воспламенение нефти → пожар → термическое поражение растительного и животного мира, людей → уничтожение зданий и объектов → токсическое воздействие на животный и растительный мир, жителей населенного пункта.

3. Сценарий аварий на линейной части магистрального трубопровода, проходящего через автодороги и ж/д пути.

3.1. Обычный сценарий

Частичная разгерметизация линейной части нефтепровода → выброс нефти → попадание нефти и нефтепродуктов на автодороги и ж/д пути, а также на прилегающие к ним территории → загрязнение нефтью основных компонентов окружающей среды → испарение УВ → токсическое воздействие.

3.2. Опасный сценарий

Полная разгерметизация трубопровода → выброс нефти → попадание нефти и нефтепродуктов на железнодорожные пути, автодороги и прилегающие территории → испарение УВ → образование взрывоопасных смесей с воздухом → воспламенение → пожар → токсикологическое воздействие, термическое поражение, летальный исход

4. Сценарии возможных аварий на магистральных трубопроводах, проходящих через водные преграды

4.1. Обычный сценарий

Частичная разгерметизация трубопровода → образование на водной поверхности пленки нефти и нефтепродуктов → распространение нефтяного пятна течением → испарение УВ → осаждение нефти на прибрежных участках → токсикологическое поражение растительного и животного мира водного объекта.

4.2. Опасный сценарий

Полная разгерметизация подводной части трубопровода под водой → образование на водной поверхности пленки нефти и нефтепродуктов → распространение нефтяного пятна течением → испарение УВ → осаждение нефти на прибрежных участках – воспламенение нефти → пожар → токсикологическое воздействие, термическое поражение, летальный исход.

Заключение

Таким образом, для проведения анализа экологического риска можно выделить несколько основных составляющих.

Во-первых, необходимо последовательно определить вероятность событий, которые возникают вследствие аварий, например, дерево событий. Далее следует рассмотреть и спрогнозировать возможность разгерметизации трубопровода во время эксплуатации с выбросом нефти и нанесением прямого ущерба окружающей среде. Определить площади возможных разливов, объемы утечек, количество пострадавших, произвести количественный расчет экологического риска.