Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций

Определение удельных частот аварийной разгерметизации магистрального продуктопровода для различных типов повреждений проводилось на основании метода, изложенного в прил. 2 к настоящему пособию.

Внешнее воздействие

Частота разгерметизации по причине внешнего воздействия зависит как от диаметра трубопровода, так и от толщины его стенки. Поскольку требуемая нормативными документами толщина стенки увеличивается с увеличением диаметра трубы, для учета влияния внешнего воздействия вводится коэффициент влияния, связанный с толщиной стенки трубопровода.

Поправочный коэффициент k_тс к относительной доле f_1j(m) аварий, вызванных внешним воздействием, определяется по формуле:

,

где δ − толщина стенки трубы, мм.

Поправочный коэффициент k_зт для трубопроводов, заглубленных на глубину более 1 м, составляет 0,73, а для трубопроводов, заглубленных на глубину от 0,8 до 1 м, составляет 0,93. При заглублении на глубину менее 0,8 м поправочный коэффициент к базовому показателю равен 1.

Принимаем с определенным запасом надежности, что для рассматриваемого трубопровода k_зт = 1,0.

Предполагается, что на участках переходов, выполненных методом наклонно направленного бурения, из-за большой глубины перехода полностью исключено внешнее воздействие (поправочный коэффициент k_ннб = 0), вне этих участков k_ннб = 1.

Причинами повреждения трубопроводов на переходах через автодороги, железные дороги, инженерные коммуникации является возможность внешнего воздействиям, например, в случае использования тяжелой строительной или землеройной техники без согласования с компанией-оператором магистральных трубопроводов.

Поскольку достоверная информация о зависимости частоты аварий именно на переходах через автодороги, железные дороги и инженерные коммуникации отсутствует, методом экспертной оценки установлено, что на данных переходах частота аварий, вызванных внешним воздействием, в 2 раза превышает частоту аварий, вызванных тем же внешним воздействием на соседнем с переходом участке, т.е. поправочный коэффициент k_пер = 2.

В том случае, если для трубопровода на переходах через автодороги, железные дороги, инженерные коммуникации предусмотрены защитные футляры (кожухи), k_пер = 1.

Относительная доля аварий f_1j для j-го размера повреждений по причине внешнего воздействия рассчитывается по формуле:

f_1j = f_б1j∙k_тс∙k_зт∙k_ннб∙k_пер,

где f_б1j – базовая относительная доля аварий по причине внешнего воздействия согласно табл. П2.6 настоящего Пособия.

Строительный брак и дефекты материалов

Относительная доля аварий f_2j для j-го размера повреждений по причине строительного брака и дефектов материалов рассчитывается по формуле:

f_2j = f_б2j∙k_бд,

где f_б2j – базовая относительная доля аварий по причине строительного брака и дефектов материалов согласно табл. П2.6, k_бд − поправочный коэффициент.

Принимаем с определенным запасом надежности, что для рассматриваемого трубопровода k_бд = 1,0.

Коррозия

Поправочный коэффициент k_ктс для трубопроводов, учитывающий влияние толщины стенки на частоту повреждений по причине коррозии, принимается равным: k_ктс = 2 при толщине стенки менее 5 мм, k_ктс = 1 при толщине стенки в интервале от 5 до 10 мм, k_ктс = 0,03 при толщине стенки более 10 мм.

Поправочный коэффициент k_кпз, учитывающий влияние применяемой системы защиты (тип и качество изоляционного покрытия, электрохимическая защита, внутритрубная диагностика и т.п.) на частоту повреждений по причине коррозии, принимается с определенным запасом надежности для рассматриваемого трубопровода равным k_кпз = 1,0.

Относительная доля аварий f_3j для j-го размера повреждений по причине коррозии рассчитывается по формуле:

f_3j = f_б3j∙k_ктс∙k_кпз,

где f_б3j – базовая относительная доля аварий по причине коррозии согласно табл. П2.6.

Движение грунта, вызванное природными явлениями

Для инцидентов, вызываемых движением грунта, характерен большой процент аварий с полным разрывом трубопровода.

Относительная доля аварий f_4j для j-го размера повреждений по причине движения грунта рассчитывается по формуле:

f_4j = f_б4j∙k_дгд∙k_пер,

где f_б4j – базовая относительная доля аварий по причине движения грунта согласно табл. П2.6; k_пер − поправочный коэффициент, учитывающий прохождение трассы трубопровода через водные преграды, принимаемый равным: k_пер = 5 для водных преград, k_пер = 1 при отсутствии переходов либо выполненных методом ННБ; k_дгд − поправочный коэффициент, зависящий от диаметра трубопровода (D, мм):

k_дгд = exp[-0,00156(D-274)].

Принимаем с определенным запасом надежности, что для рассматриваемого трубопровода k_пер = 5,0.

Ошибки оператора

Происшествия, связанные с ошибкой оператора, наблюдаются чаще на трубопроводах небольших диаметров и, как правило, приводят к появлению дефектов.

Относительная доля аварий f_5j для j-го размера повреждений по причине ошибки оператора рассчитывается по формуле:

f_5j = f_б5j∙k_оп,

где f_б5j – базовая относительная доля аварий по причине ошибки оператора согласно табл. П2.6; k_оп − поправочный коэффициент, зависящий от диаметра трубопровода (D, мм):

k_оп = exp[-0,004(D-264)].

Прочие и неизвестные причины

Относительная доля аварий по прочим и неизвестным причинам f_6j для j-го размера повреждений принимается равной базовой согласно табл. П2.6.

Результаты расчета частоты аварийной разгерметизации магистрального продуктопровода

В табл. 3.5.1 приведены результаты расчета частоты аварийной разгерметизации магистрального продуктопровода на участке его перехода через водную преграду для различных причин разгерметизации и размеров повреждения продуктопровода.

Частота реализации того или иного сценария развития пожароопасной ситуации определяется путем умножения суммарной частоты аварийной разгерметизации магистрального продуктопровода для данного типа повреждения (суммирование происходит по всем причинам разгерметизации) на условную вероятность реализации того или иного сценария развития пожароопасной ситуации, определенной на основании дерева событий, представленного на рис. 3.5.1, и данных по вероятностям мгновенного воспламенения и воспламенения при отсутствии мгновенного воспламенения (воспламенения с задержкой).

Таблица 3.5.1

Частоты аварийной разгерметизации магистрального продуктопровода для различных причин разгерметизации и размеров повреждения
продуктопровода

Примечание. «-» означает, что для данной причины разгерметизации возможность образования повреждения c соответствующим размером не рассматривалась.