Руководство по безопасности Методика оценки риска аварий на технологических трубопроводах, связанных с перемещением взрывопожароопасных газов /

Руководство по безопасности Методика оценки риска аварий на технологических трубопроводах, связанных с перемещением взрывопожароопасных газов / Анемометр

Приложение № 4

Руководству

На технологических трубопроводах, связанных с перемещением
взрывопожароопасных газов, рекомендуется рассматривать следующие типовые
сценарии аварий:

а) разгерметизация технологических трубопроводов на эстакаде
(пожар колонного типа в загроможденном пространстве или струевые пламена);

б) сход (разрушение) цистерны (группы цистерн) со сжиженным
взрывопожароопасным газом.

А.
Разгерметизация технологического трубопровода на эстакаде

А.1. Пожар в колонном пространстве

Пожар колонного типа рекомендуется рассматривать в виде ряда
последовательных стадий:

1) разрыв надземного технологического трубопровода при
наличии вблизи места разрыва преграды (оборудования, сооружения, здания);

2) создание ВВС на момент разрыва;

4) разлет фрагментов трубы;

4) истечение струй газа из концов разорванного трубопровода
и их взаимодействие с окружающими преградами, ограничивающими динамическое
распространение струй газа;

5) воспламенение образовавшейся газовоздушной смеси с
возникновением в условиях загроможденного пространства пожара колонного типа;

6) несрабатывание или безуспешная отработка систем
пожаротушения;

7) термическое воздействие пожара на технологическое
оборудование, здания и сооружения площадочного объекта, а также на персонал,
оказавшийся вне помещений;

8) возможное каскадное развитие аварии при воздействии
поражающих факторов на оборудование под давлением, емкости и аппараты,
содержащие сжиженный газ, с распространением поражающих факторов за пределы
объекта;

9) разрушение или повреждение оборудования, зданий и
сооружений на ОПО и, возможно, имущества третьих лиц и компонентов природной
среды за пределами ОПО, гибель или получение людьми (персоналом и, возможно,
населением) ожогов различной степени тяжести, а также травм от действия ВВС,
осколков.

А.2. реактивные пламена

Струевые пламена рекомендуется рассматривать в виде ряда
последовательных стадий:

1) разрыв надземного наружного технологического
трубопровода;

Формирование воздушных сил во время разрыва

2) разлет фрагментов трубы;

4) истечение газа из концов разорванного технологического
трубопровода в виде высокоскоростных струй;

5) воспламенение истекающего газа с образованием
высокоскоростных струй пламени (факелов);

6) несрабатывание или безуспешная отработка систем
пожаротушения;

7) Свобода ориентации факелов в горизонтальной плоскости;

8) прямое и радиационное термическое воздействие пожара на
технологическое оборудование, здания и сооружения площадочного объекта, а также
на людей, оказавшихся вне помещений;

9) возможное каскадное развитие аварии при воздействии
поражающих факторов на оборудование под давлением, емкости и аппараты,
содержащие сжиженный газ, с распространением поражающих факторов за пределы
объекта;

10) разрушение или повреждение оборудования, зданий и
сооружений на ОПО и, возможно, имущества третьих лиц и компонентов природной
среды за пределами ОПО, гибель или получение людьми (персоналом и, возможно,
населением) ожогов различной степени тяжести, а также травм от действия ВВС,
осколков.

Типовое дерево событий при разгерметизации участка
надземного технологического трубопровода (газопровода) приведено на рисунке
4-1.

На рисунке 4-1 и на всех последующих рисунках деревьев
событий не представлены ветвления, связанные с действиями по тушению
(ликвидации) пожара. Такое ветвление происходит по двум путям:

В) тушение пожара в случае успешного выполнения действий;

Если огонь не удался, следует повторить попытку.

Данное ветвление должно учитываться при расчете условных
вероятностей конечных событий, что достигается путем умножения соответствующей
условной вероятности на условную вероятность успешности тушения пожара.
Процедура выполняется для каждой ветви дерева событий, на которой
предпринимается соответствующее действие.

Б.
Сход (разрушение) цистерны (группы цистерн) со сжиженным взрывопожароопасным
газом

Данный сценарий рекомендуется рассматривать в виде ряда
последовательных стадий:

1) частичное или полное разрушение цистерны, группы цистерн
(в случае их схода) со сжиженным газом;

2) Попадание сжиженного газа в окружающую среду.

3) образование и распространение пролива сжиженного газа и
его частичное испарение;

4) образование взрывоопасной концентрации паров опасного
вещества в воздухе;

5) воспламенение паров опасного вещества и (или) пролива
опасного вещества при наличии источника зажигания;

5) сгорание ТВС;

7) пожар разлива;

РА – развитие аварии; ПИ –
прекращение истечения; числа обозначают условные вероятности промежуточных
событий. Приведенные условные вероятности могут быть скорректированы с учетом
дополнительных решений, направленных на снижение риска аварий.

Рис. 4-1. Дерево событий при разгерметизации надземного
технологического трубопровода (газопровода)

8) попадание в зону возможных поражающих факторов (тепловое
излучение, открытое пламя, токсичные продукты исходного выброса либо продукты
горения, барическое воздействие) людей, оборудования, зданий, сооружений,
соседних цистерн;

9) последующее развитие (эскалация) аварии в случае, если
затронутое оборудование содержит опасные вещества, в том числе взрывы соседних
цистерн с образованием огненного шара.

Дерево событий при разрушении емкости под давлением для
сценария «Сход (разрушение) цистерны (группы цистерн)» приведено на рисунке
4-2. Конечные ветви дерева событий, отмеченные словами «Прекращение аварии»,
при наличии в этих сценариях горения будут сопровождаться воздействиями,
перечисленными выше в описании сценариев.

В случае если такое воздействие приводит к дополнительному
выбросу сжиженных взрывопожароопасных газов и (или) появлению новых очагов
горения, в том числе на соседних цистернах, то соответствующая конечная ветвь
на приведенном дереве событий будет служить отправной точкой нового дерева
событий данной аварийной ситуации.

Предполагаются следующие условные вероятности наступления событий:

а) резервуар сохраняет целостность после появления
разрушения (а) – 0,95;

б) разрушение ниже уровня жидкости (b)
– пропорционально отношению средней высоты уровня жидкости (взлива) к высоте
резервуара (если нет данных – принимается 0,8);

в) мгновенное воспламенение и образование горящих проливов
(факелов) (с) – 0,05 для истечения жидкой фазы (отверстие ниже уровня
жидкости); 0,2 – для истечения газовой фазы (отверстие выше уровня жидкости);

C) развитие дрейфующего облака ТВС (d), -1;

д) появление на пути дрейфующего облака источника зажигания
(е) – 0,05 для истечения жидкой фазы (отверстие ниже уровня жидкости); 0,2 –
для истечения газовой фазы (отверстие выше уровня жидкости).

Рис. 4-2. Дерево событий при разрушении емкости под
давлением

Приведенные условные вероятности могут быть скорректированы
с учетом дополнительных решений, направленных на снижение риска аварий на ОПО.

Перечисленные сценарии аварий включают и сценарии, развитие
которых сопровождается так называемым эффектом домино. Этот эффект учитывается
на последних этапах («в» – «д») развитая аварии – «последующее развитие аварии
в случае, если затронутое оборудование содержит опасные вещества».

Переход аварийной ситуации с одной емкости на другую
возможен:

а) при разлете осколков (или отдельных элементов
конструкции) и разрушении этими осколками соседних емкостей;

б) при охватывании пламенем емкости и потере устойчивости
конструкций этой емкости;

в) при нагреве емкости тепловым излучением и потере
устойчивости конструкций этой емкости;

г) при нагреве емкости тепловым излучением или пламенем и
внутреннем взрыве в емкости вследствие нагрева;

д) при контакте пламени с загазованной областью с
концентрацией выше нижнего концентрационного предела распространения пламени.

Приложение № 5

Справочник по экономическому развитию и человеческим ресурсам E P

Таблица
№ 5-1

Частоты
разгерметизации трубопроводов

Таблица
№ 5-2

Частоты
разгерметизации на трубопроводах сжиженного газа

Оборудование

Разгерметизация в год — 1

Эквивалентный диаметр отверстия 1 мм

Диаметр отверстия трубы – 50 мм.

Стальные
трубы (2”), на 1 м

5,7 ∙ 10-5

Стальные
трубы (6”), на 1 м

2 ∙ 10-5

7,7 ∙ 10-8

Стальные
трубы (18”), на 1 м

1,1 ∙ 10-5

4,2 ∙ 10-8

Фланцевое
соединение (2”)

3,2 ∙ 10-5

Фланцевое
соединение (6”)

4,3 ∙ 10-5

3,6 ∙ 10-7

Фланцевое
соединение (18”)

1,2 ∙ 10-4

1,1 ∙ 10-6

Клапан
с ручным управлением (2”)

1,4 ∙ 10-5

Клапан
с ручным управлением (6”)

4,38 ∙ 10-5

4,9
10-7

Клапан
с ручным управлением (18”)

2,2 ∙ 10-4

2,3 ∙ 10-6

Клапан
с приводом (не на трубопроводе) (6”)

2,6 ∙ 10-4

1,9 ∙ 10-6

Контрольно-измерительный
прибор

2,3 ∙ 10-4

Технологический
сосуд

5 ∙ 10-4

1,1 ∙ 10-4

Центробежный
насос

1,8 ∙ 10-3

2,4 ∙ 10-5

Поршневой
насос

3,7 ∙ 10-3

5,2 ∙ 10-4

Центробежный
компрессор

2,0 ∙ 10-3

2,0 ∙ 10-6

Поршневой
компрессор

2,7 ∙ 10-2

1,1 ∙ 10-5

Теплообменник
(оболочковый)

1,4 ∙ 10-3

1,3
10-4

Теплообменник
(труба в трубе)

1,0 ∙ 10-3

4,9 ∙ 10-5

Теплообменник
(пластинчатый)

6 ∙ 10-3

3,6 ∙ 10-4

Теплообменник
(с воздушным охлаждением)

1,2 ∙ 10-3

6,9 ∙ 10-5

Фильтр

8,9 ∙ 10-4

6,4 ∙ 10-6

Таблица
№ 5-3

Частоты
разгерметизации насосов

Прогнозирование рисков отказов в газораспределительных сетях

У ДК 621.643/644:00494 В ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ МАКСИМУМ 704,9:95

Г.В. Лепеш1

В Санкт-Петербургском государственном экономическом университете (СПбГЭУ) основное внимание уделяется менеджменту и экономике.

Санкт-Петербург, ул. Садовая 21

В статье анализируются методы прогнозирования и изучения аварий в газораспределительных сетях. Основным статистическим факторам дается взвешенная оценка. Зависимости, учитывающие вероятность возникновения аварий и риски их последствий, строятся на основе оценки риска отказов технического объекта. В случае отказа газораспределительных сетей рассматриваемый набор статистических показателей может служить основой для имитационной модели принятия управленческих решений.

Ключевые слова: социально-экономические риски, газопровод и газораспределительная сеть.

П РОГНОЗИРОВАНИЕ РИСКОВ ОТКАЗОВ В ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ

Про анемометры:  Точка росы дымовых газов - Дымогар.Ру

Лепеш, Дж. В.

В статье анализируются существующие методики прогнозирования аварий и инцидентов в газораспределительных сетях и предлагается взвешенная оценка ключевых статистических факторов. Санкт-Петербургский государственный экономический университет, ул. Садовая, 21, Санкт-Петербург, 191023. Для оценки риска отказов технических объектов строятся зависимости, учитывающие вероятность возникновения аварии или инцидента, а также риски их последствий. Рассматриваемый набор статистических показателей может служить основой имитационной модели для принятия управленческих решений при возникновении отказов газораспределительной сети, при этом учитывается минимизация различных видов потерь и рисков социально-экономических последствий.

Ключевые слова: отказ, авария, инцидент, надежность, вероятность, надежность, риск, социально-экономические последствия, газопровод, газораспределительная сеть.

Введение

Перспективным направлением в области энергоснабжения населения является строительство и реконструкция газораспределительных систем. Масштабная работа по строительству объектов промышленной инфраструктуры, проводимая в последние десятилетия, послужила стимулом для роста этой отрасли. Среди них – строительство и реконструкция крупных промышленных комплексов в России, таких как в Москве (Санкт-Петербурге), Санкт-Петербурге и Екатеринбурге (31%), при этом учитываются и региональные различия (40%). В России в целом наблюдается движение в сторону децентрализации систем теплоснабжения. Это является следствием высокого качества газораспределительных сетей.

По данным Газпромбанка, их развитие не происходит в рамках одного объекта газоснабжения, который был предусмотрен первоначальным проектом.

Анализ систем распределения

Поставка газа

Классификация газопроводов по давлению в современных газораспределительных системах имеет иерархическую структуру. Они представляют собой сложную группу сооружений с множеством различных частей, которые объединяются в многоступенчатую структуру (рис. 1)

1 Лепеш Григорий Васильевич, доктор технических наук, профессор кафедры “Безопасность населения и территории от чрезвычайных ситуаций” СПбГЭТУ.

СВД

На рисунке 1 показана трехступенчатая система подачи газа: ПП – промышленное предприятие; СВД – сеть среднего давления. Магистральный газопровод (МГ-ПГП)

В зависимости от давления транспортируемого газа газопроводы подразделяются на три группы [1]:

Трубопроводы СУГ с рабочим давлением до 0,005 МПа и выше.

Газопроводы с рабочим давлением среды от 0,005 до 0,3 Мпа;

Газопроводы с высоким рабочим давлением II категории, с диапазоном давления от 0,3 до 0,6 Мпа;

Для природного газа и газовоздушных смесей газ может быть доведен до величины 0,6 -1 МПа включительно в зависимости от рабочего давления.

В Москве имеются одни из самых сложно спроектированных городских газораспределительных систем. Через ГРП газ подается в сети высокого и низкого давления, а также на промышленные предприятия – в сети среднего давления (II категории). Газопроводы низкого давления предназначены для подачи газа в жилые дома, предприятия, оказывающие бытовые услуги, и общественные здания. В целом, количество и разнообразие потребителей газа определяют количество ступеней в газопроводе. Для поселков и небольших городов рекомендуется использовать одноступенчатую систему газоснабжения. Для

В средних городах разработана двухступенчатая система газоснабжения. Для крупных городов рекомендуется трехступенчатая система газоснабжения. Для крупных и средних городов обе ступени высокого и низкого давления можно сделать тупиковыми.

Как выглядят сложные газопроводы систем распределения природного газа?

2) распределительные – для подачи газа в коммерческие и жилые структуры, а также в коммунальные службы. Возможны варианты высокого, среднего и низкого давления;

2) Филиалы подписки из дистрибьюторских сетей, которые достигают одиноких клиентов

2) внутридомовые газопроводы.

Устройства и сооружения для редуцирования газа и очистки газа от коррозии являются частью современных систем распределения газа.

Основные причины снижения эксплуатационной надежности газораспределительных систем хорошо известны. Вот некоторые из них:

– Развитие населенных пунктов и систем газораспределения не скоординировано;

Существует несоответствие в архитектуре газовой сети.

сетей;

— меняющаяся архитектура и устрой.

Города, носящие названия населённых пунктов

– Неадаптивные программы для реконструкции системы отопления;

– недостатки в технологии и оборудовании, которые были использованы;

– недостаточная защита оборудования и трубопроводов от коррозии.

– Несанкционированный доступ к общедоступным компонентам сети.

– несовершенная система управления и мониторинга параметров сети.

Анализ повреждений в

Газораспределительные сети в Петербурге

Снижение надежности газораспределительной сети не только имеет негативные социально-экономические последствия, но и повышает риск использования газа в качестве топлива.

Природный газ под давлением до 1,2 МПа и сжиженный нефтяной газ (СУГ) являются значительными факторами, определяющими опасность газораспределительных сетей. Природный газ – это сочетание газов, образующихся в результате анаэробного распада органических веществ глубоко в недрах земли. В чем заключается основная опасность газа?

2) с возможностью воспламенения и утечки газа. Данные по пожарной безопасности указывают, что температура вспышки составляет 540 oC. 480-800 oC; 650 o C; температура самовоспламенения

2) при взрыве газовоздушной смеси. Скорость детонационной волны во много раз превышает скорость звука.

3) удушье при снижении содержания кислорода в воздухе, который заменяет газ, на 15-16%.

Статистику аварий и отказов (отказов2) на объектах газораспределения и газопотребления ведет федеральный орган государственного надзора.

Отказ – это случай, связанный с нарушением эксплуатационных характеристик (один или несколько диагностических параметров оборудования и процесса выходят за допустимые пределы) по финансовым соображениям.

2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022

| I аварии

I погибшие нанесли экономический ущерб в размере млн. руб.

Рисунок 2: Показатели аварийности и травматизма на газораспределительных объектах в динамике по времени

В ходе исследования были выявлены основные причины выхода из строя газораспределительных сетей. При проведении земляных работ возможно разрушение труб с последующим разрушением их стенок от поражения электрическим током на глубину до 2 м под землей из-за нарушения строительных материалов – конденсата или от. Механические повреждения наземных и подземных участков газопроводов вследствие случайного удара при проведении работ в пределах охранной зоны газопроводов. Повреждения от коррозии возникают в результате абразивного воздействия грунта и/или ошибочных токов. Сварные швы могут разрушаться из-за дефектных соединений или некачественных материалов. Об этом пишет “Коммерсантъ”.

Наиболее опасны газопроводы, проложенные вблизи строений и коммуникаций. Переходы через железнодорожные и трамвайные пути, а также мостовые переходы являются наиболее сложными для прокладки газопроводов. В обеих ситуациях трубы и сварные швы подвергаются полному контролю качества.

Повреждения оборудования, установленного на участках подземных трубопроводных сетей (задвижки, крановые компенсаторы и т.д.), являются распространенной причиной отказов. В этом случае герметичность была нарушена изнутри (трещины, разъемные соединения и т.д. ).

В чем заключается самый большой риск. То, что что-то будет забраковано, не является чем-то необычным, и это может привести к сбоям. задвижка, плотно закрывающая поток газа,

Ошибка персонала 19%

Механические повреждения подземных газопроводов

Механические повреждения газопроводов автотранспортом

Природные события, причиняющие вред природным явлениям

I Коррозионные повреждения наружных газопроводов

Утечки газа и неисправности в газопотребляющем оборудовании

I Отказы оборудования в котлах и взрывы при розжиге газоиспользующих установок

Неисправное оборудование для сжиженного газа Прочее

Интерне…

Внешние

48%

Трещины в сварочных швах

Как можно уменьшить коррозию труб

Повреждения оборудования газопроводов

Рисунок 3 – Причины отказов газораспределительной системы (рассчитано по данным, предоставленным ООО “Газпром межрегионгаз)

Ниже перечислены основные факторы, способствующие возникновению опасного фактора:

– внешние (48%) факторы, связанные с антропогенными и естественными явлениями;

– внешние факторы (26,3%), влияющие на состояние техники и коррозионную стойкость газопроводов (34%)

Организационные (18%) основаны на выполнении рискованных работ, а также работ по текущему обслуживанию и ремонту оборудования на трубопроводах газораспределительных сетей и другом оборудовании.

Вероятность отказов в сетях газораспределительных систем возрастает по мере увеличения их протяженности. Количество отказов обычно увеличивается по мере продления срока службы сети. Газораспределительные сети относятся к потенциально опасным производственным объектам.

Ниже перечислены несколько наиболее типичных казусов и инцидентов, которые могут иметь серьезные негативные социальные и экономические последствия.

Оценка надежности системы

Газораспределения

При проектировании системы газораспределения устанавливают уровень надежности-st4 (промышленная безопасность), который должен оставаться постоянным в течение всего назначенного срока эксплуатации [2-4]. Основой для расчета надежности системы газораспределения служит структурная схема, данные о надежности составных частей сети (оборудования, трубопроводов), а также данные о запорно-регулирующей аппаратуре.

Газораспределительные сети с давлением до 0,005 МПа включительно освобождены от действия ОПОП.

4 Надежность – это способность объекта сохранять во времени в заданных пределах значения всех параметров, определяющих его способность к выполнению необходимых функций.

При оценке показателей надежности используется математический аппарат полумарковских случайных процессов, возникающих при работе элементов газораспределительной сети. е. в полном перечне видов отказов, с учетом полного перечня рассматриваемых случаев отказа. Затем строится сложная имитационная модель работы газораспределительной сети с использованием иерархических принципов, ориентированная первоначально на каждую отдельную линию. На основе таких моделей исследуются закономерности нарушений работы отдельных компонентов или всей системы (отказов), а также степень влияния внешних или внутренних факторов на работу систем в целом. В этом случае ценность прогноза существенно снижается, поскольку точность прогноза в значительной степени зависит от точности анализа статистических данных об отказах аналогичных систем и их компонентов.

Показатели надежности, математические модели которых хорошо известны в теории надежности, используются в качестве количественного показателя безопасности сложной технической системы. Среди них наиболее выделяются следующие:

Про анемометры:  Как устроены и работают датчики утечки газа » Сайт для электриков - статьи, советы, примеры, схемы

1. Отношение среднего числа наступлений опасных состояний объекта за произвольно малую наработку к величине его наработки называется параметром потока отказов (параметры потока наступления опасных состояний).

g(t,t At)

At^0 At g(t,t dt)

dt ‘

(1)

N

Шг

= 1

N0(t’t Ат)

(2)

1=1

В большинстве случаев Lt = 1 год, когда количество наблюдаемых элементов (для оборудования, N = количество клапанов и кранов; для газопроводов, I = длина)

В самом широком смысле, (0) – это величина, зависящая от времени (рис. 4) Плановые ремонты, а также факторы старения и износа влияют на стоимость удара.

U

t,

t.

Где вероятность отказа за интервал времени (I yb) представлена через g(t, d t).

Формула статистически определяет средний показатель интенсивности отказов.

P(At) – общее количество отказов за период времени 2 A0; U – общее количество продуктов, за которыми ведется наблюдение в данный момент.

Для газопроводов учитывается показатель отказов за период наблюдения.

На рисунке 4 показан поток отказов: конец периода разработки; периоды b1, b2 и f3 работ по капитальному ремонту.

Согласно анализу факторов, приводящих к отказам оборудования инженерной системы:

Шо(^) = Ш1(€) Ш2, (3)

Где поток отказов вызывается: ста-.

Коррозии металлических деталей, трубопроводов и защитных покрытий.

2 – расходная составляющая, которая связана с внешними климатическими нагрузками и вредом для изоляции или трубопроводов.

W2 постоянна и не зависит от продолжительности операций или капитальных ремонтов.

Интенсивность отказов изделий LU является важнейшим признаком того, насколько надежно будет работать оборудование между ремонтами. Это условная вероятность его отказа при условии, что изделие безупречно (идентично) функционировало до момента t.

T = a (pc) – No/P(b). (4) В данном случае a() представляет собой частоту неисправностей оборудования, а произведение – это доля неудачных образцов к общему числу образцов.

P(P) – это вероятность того, что операция не даст сбоя в момент времени I, деленная на (b). Какова вероятность того, что объекты (газопроводы, газорегулирующие устройства) будут работать без сбоев?

Все оговорки (кроме оговорок о “ни” и т.д.) следуют экспоненциальному закону. регулируются законом:

Р(р) — е-и. (5)

Эта зависимость представлена зависимостью X (d) от данных об отказе.

п(Ь)

Г(1) —

Ыср т —

Ыср(ЛЬ) ХЛЕ’

(6)

«срч—, 2

Где Ycr(Lb) представляет собой среднее число образцов, которые работают правильно, между диапазонами N1 и M1.

Аналогом интенсивности отказов Х является элемент потока отказов Ю.

2. среднее время работы с риском отказа (возникновения опасного состояния);

Рб(0(1Ь,

(7)

Т =

1 о

уу г-у1=111

Пп

(8)

Как часто обрабатывался продукт, пока длился период наблюдения?

Наработка на отказ определяется выражением

(9)

M TBF – это отношение частоты отказов объекта к прогнозируемой частоте отказов в данный момент времени.

1

0,98 0,96 0,94 0,92 0,9

1

3

4

10 20 30 40 50 60

Где Rb(b) – это вероятность того, что опасное состояние не материализуется.

Отношение средней производительности изделия к общему числу опасных отказов p0 за период наблюдения статистически определяет среднюю наработку изделия [5].

Рис. 5 – Снижение вероятности безотказной работы вентилей и чугунных задвижек: 1 – для стальной задвижки; 2 – для газовых труб; 3 – для газовых труб; 2 = 2-10 31/10 (км год);

Определение линейной (трубопроводной) составляющей надежности систем газораспределения имеет решающее значение. [1] По сравнению с наземными газовыми сооружениями подземная прокладка является более сложной и трудоемкой операцией (низкая ремонтопригодность). В результате утечек газа из поврежденных подземных газопроводов особенно возможно насыщение газом близлежащих зданий и сооружений. В таблице 1 приведены показатели аварийности и надежности систем подземных газопроводов.

Tp – L 1 относительно shp

Интенсивность отказов Х и надежность участка газопровода Н*

со

I 105 м-1 в год при длине участка в %.

100 150 200 250 300

<80 307 99,693 99,563 99,385 99,230 99,074.

100 38 99,962 99,943 99,925 99,910 99,889

125 20 99,98 99,97 99,96 99,951 99,941

150 1 99,999 99,998 99,997 99,996 99,995

>200 0 100 100 100 100 100

При определении надежности сети газопроводов необходимо учитывать количество газа, проходящего через каждый участок газопровода (пропускная способность), и расположение соединительных участков:

1. Последовательное (тупико- подобнее)

В (рис. 6, а).

Вероятность того, что система с несколькими связанными элементами будет работать без сбоев, рассчитывается как произведение вероятностей каждой подсистемы, т.е.

P=1P, где R – вероятность того, что подсистема, состоящая из “n” элементов, будет работать без сбоев.

п

Ни

i=2

Q-li=iQ.

Q

1-(1-Pt)x …

(12)

Где Nps (NP от P1) представляет собой постоянство поставок газа потребителям, подключенным к рассматриваемой сети;

J – объем газа на его пути (путевые расходы), не проходящий через седьмую секцию (секции 1-2);

– количество газа, проходящего по газопроводу в целом;

Рисунок 6: Расчетные диаграммы для соединений между компонентами газораспределительной сети

Соединяющих элементы (рис. 6, б). Вероятность отключения системы в системе с параллельными соединениями между элементами определяется по следующей формуле:

р= i-H(i-pi).

1=1

Кажется примерами = = ro (13)

Если надежность и пропускная способность газопроводов различна.

Я,

пР

= 1-Н(1-Pi)^-ri’ (14)

1=1

Q

3. Смешанное соединение на рисунке 6 (рисунок 6, в).

При использовании смешанного (параллельно-последовательного) соединения система разбивается на последовательные участки, элементы которых имеют параллельные соединения, и изделие используется для определения надежности смешанного соединения:

И!. = Ипс^Ипр , (15)

На каком участке газопровода он построен? Когда несколько параллельных и тупиковых звеньев соединены последовательно, этот принцип используется для расчета более сложных случаев.

При наличии трещин в сети (рис. 1), расположенных в середине нагрузки, создается по эмпирической формуле [6] следующим образом:

(96-N 0,50 см)

Н =■

100

(15)

120 мм расчетного падения давления

Н =

(96-N 0,09q037 – №’471°’5в)

(16)

100

N – количество участков, составляющих радиус перелома;

Д КП – средний диаметр газораспределительной сети в миллиметрах

Удельная нагрузка, измеренная в м3/ч, на газопроводы низкого давления;

I – типичная длина в метрах газораспределительной сети.

Рассмотрим примеры из [6].

Рисунок 1. Определение с точностью 0;98 при путевом расходе 250-400 м3/ч надежности тупикового газопровода, состоящего из трех участков. Количество газа, движущегося по газопроводу, составляет 950 м3/ч. В свете формулы (12),

950 – 250

Нпс = 0,99 ■ (1 – (1 – 0,98)

950

1 -(1 – 0,9975)

950 – 250

300

950

= 0,974.

Рисунок 2. Как определить надежность трехтрубного соединения, используя те же значения, что и в примере 1? Насколько надежны параллельные и тупиковые соединения?

ния.

В соответствии с формулой (14). Hp= 1 – (1 – 0,99) q (250/650) = (0,985) +? (350/4624) *Hp=1 -1 -0,975

(400/950) = 0,999).

Повышение надежности параллельных соединений газопроводов примерно на 1,3%.

Рисунок 3. Если известно, что надежность сети равна 0,15 м3 в час на метр, как это можно сделать?

п

1

2 3

4

5

1

Формула (16) утверждает, что H = (96 – 7 0,09 * 0,15’37 1,00058).

0,97 0,96 0,95 0,94 0,93 0,92

0 200 400 600 800 1000 1200

На рисунке 7 показано, как надежность зависит от качества.

Газораспределительная сеть делится на следующие категории в зависимости от длины I газопровода и количества N участков:

В первых двух примерах мы пришли примерно к такому же выводу. В отличие от примера 2, надежность соединения при этом была выше [6]. Из второй иллюстрации (рис. 7) следует, что с уменьшением длины кольцевой сети и количества элементов (участков) ее надежность растет.

Сравнивая полученные значения со значениями [H] = 0,999 – принятыми в качестве критериальных допустимых значений для сетей высокого и среднего давления, следует проводить оценку надежности. Эти значения были получены с помощью метода “смешанного” анализа, в ходе которого рассматривались данные о работе оборудования из различных сегментов сети, включая кабельные линии и низковольтные газопроводы. Эти устройства могут быть установлены только через основную электросеть или трубопроводную канализацию (ТЭС).

Оценка прогресса

Газораспределительной системы

В случае аварий большинство участков газораспределительной сети выходят из строя. При этом продолжительность отключения напрямую коррелирует с ущербом, который наносит социально-экономической системе потребителя отсутствие газоснабжения.

Надежность кольцевого газопровода определяется путем разделения его на n участков. При выходе из строя одного из этих участков подача газа конкретному потребителю будет полностью прекращена (участок будет отключен), либо количество подаваемого топлива будет уменьшено. Нижний предел, который устанавливается относительно минимально допустимого давления перед приборами (т.е. 50% от расчетного значения), регулирует максимальное сокращение подачи газа. Коэффициент обеспечения Коб, который определяется следующим образом, определяет эффективность работы оборудования для подачи газа:

Жилищно-коммунальное хозяйство (0.8.0-85) (на сетях низкого давления);

Котельные должны использовать 0,7.0,75; промышленные предприятия и другие организации, имеющие резервное топливо, должны использовать 0

Если другие сайты не отключаются одновременно, подумайте о сценарии, когда один из сайтов p выходит из строя.

Вектор состояний газораспределительной сети:

т =

1 -й 31 (1) 32 (0. от (). Zt. (17).

Параметры потока отказов участков i1, y2 и shop описывают, как система переходит из работоспособного состояния в состояние отказа. Вероятность того, что система окажется на этом уровне, если она находится в работоспособном состоянии и имеет все семь состояний, определяется следующим образом:

Про анемометры:  CS-RS485 датчик контроля углекислого газа для системы iNode

Ро(1) = ; Р&)= Шп’

I

1=1

Р() = 1.

°1 е-Ушо11.

(18)

.(20).

¿-I >.yp: 4

1=1

При оценке эффективности газораспределительной сети учитывайте расход газа, поставляемого потребителям. Расход газа i(t) через каждое состояние системы газоснабжения 5 соответствует этому состоянию.

Qi(t) = Qo-AQi, (19)

В состоянии z0 проектная скорость подачи равна 0;

3[сбой в сети, вызывающий сбой U-газа.

Принимая во внимание (18), мы получаем следующее выражение для индекса качества функционирования:

Q(t) = Qo-■■■

По

Показатель качества или надежности идеальной системы Jasystem(0) определяется как отношение = 0. ).

Рсист(0 1 “‘

п

^Оо^оГ ) (

1=1

Учитывая количество элементов I и их недостатки в отношении каждого отдельного конечного пользователя, мы можем записать

Yasystem = e-Uy’, (22) что является выражением вероятности безаварийной подачи газа.

Tp, или среднее время восстановления, является важнейшим параметром для оценки.

[нахождение в опасном (неработоспособном) состоянии] – математическое ожидание времени устранения опасности состояния объекта – вероятность того, что время устранения угрожающего состояния не займет больше указанного].

со со

тр = | = | ь<1Рр(£)<и =

0 0

т

= 1[1-Рр(фь, (23) 0

Где плотность распределения в зависимости от времени представлена /р() и рр (б).

Средняя статистическая оценка времени восстановления – это то, что подразумевается под средним статистическим временем. Если есть статистика о том, сколько времени требуется подобъектам для восстановления

Т

1 п

и

ТР=^, 1=0

(24)

где

Пора избавиться от третьего неудачника, T(.

В качестве комплексного показателя надежности мы можем ввести коэффициент безопасности, равный вероятности любого заданного сценария.

К* =

т

1 г»

1

То Тр 1Тр

(25)

тп

Коэффициент ToTr Kb, однако, оказывается нечувствительным к изменениям значений TO и TR, когда речь идет о проектировании газораспределительных сетей. Gp

При р/

Тп

<< 1

Кп = 1 — К* =

Гп

тп

‘тп

То Тр 1Тра

тп

– /т0. (26~)

Например, исследования по безопасности и надежности металлургического оборудования (РЭО) показали, что для большинства типов РЭО r = 0,1,6,0 ч, а о = 500,105 ч.

O D = 10-6.100 показывает применимость этого выражения.

Соотношение между относительными условиями безопасного состояния и математическими ожиданиями опасного состояния технического объекта с физической точки зрения известно как коэффициент Ко.

Интенсивности отказов по седьмой причине, n I, суммируются для получения Ko.

Ко = ЦКо„ 1=1]=1

(27)

Коэффициент опасности седьмого элемента по причине, K0c; количество причин (видов) опасных отказов системы; n

Риск управления газораспределительной сетью будет возрастать по мере ее развития в будущем. При расчете безопасности оборудования на этапах проектирования и эксплуатации решающее значение имеет коэффициент Ко.

На некоторых предприятиях имеется резерв времени для хранения газа. Когда происходит сбой в питании, возникает риск. Существует буферный период до материализации опасного состояния, в течение которого система может быть отремонтирована.

Рассчитайте вероятность того, что опасное состояние не будет существовать при количественной оценке безопасности, используя формулу Г. Н. Черкасова (1974 г.).

Рбсз) = 1, Ь3 — т. 11 Р(14), 13 – то же число; 10 Р(13).

(28)

00

1c – резерв времени; bz – время, обеспечиваемое за счет использования хранилища.

Они соответствуют следующим критериям: имеют прямой физический смысл; присутствуют все необходимые математические вычисления.

Так получилось, что количественную оценку безопасности можно получить на этапе проектирования и эксплуатации.

Отказы можно разделить на две категории по уровню опасности:

Является безопасным для вашего благополучия. Отказы, которые приводят к опасной ситуации, следует понимать как опасные отказы.

Оценка операционного риска

В России нет газораспределительных сетей.

При оценке риска эксплуатации газораспределительной сети мы классифицируем отказы на аварии (событие А) и инциденты. В данном случае следующие события обозначены как происходящие: – авария (инцидент), происходящая в соответствии с седьмым сценарием; и – B1 – причинение вреда при наступлении шестого сценария.

Математическое ожидание причинения ущерба U [7] может быть использовано для представления операционного риска в целом:

N

Я = М[У]=^Р(В1)у1, (29) 1=1

Где P(B) – вероятность того, что ОТЗ и/или другие объекты получат повреждения.

Используя формулу (1), мы можем разделить опасность происшествий I на риск происшествий IA, который равен 1; 2.

I = A i1==1P(Vduk1) y 1′, где [30] – величина ущерба, нанесенного инцидентом в момент его возникновения.

Если объект относится к категории опасного объекта, то риск аварии (P) определяется на стадии проектирования и включается в промышленную безопасность объекта. В связи с тем, что вероятности и ущербы в данной ситуации в среднем очень малы, члены произведения первого слагаемого формулы (30) отличаются от аналогичных членов второго слагаемого. Если мы принимаем во внимание только ту часть опасного объекта, которая относится к самому опасному объекту, то вероятности в первом слагаемом имеют гораздо более высокие значения, а значения ущерба относительно низкие. Что делает газораспределительные сети уникальными?

. многие люди. Их ошибки наносят вред всему населению. Неудачи в случае аварии имеют прямую зависимость от рисков для местного населения с точки зрения экономики и общества.

Мы определяем соответствующие события B1, B] через события A и C 1 I, II или c0, чтобы оценить риск аварии с техническим объектом YA.

В]=1^С]-. (31)

Предполагая отсутствие сговора, совместные и зависимые события A, B1 и U определены как:

Р(Вд = Р(А • С{) =

R (C1 / A), где R(A) = C[/ A), (32). – это условная вероятность того, что в случае аварии сбудется сценарий B.

Использование вероятности инцидента в качестве аналога (32)

Р(В) = ВС (Р1 С)), (33)

к

Я А = А, Р(С1/Б) ум

1=1

I

^ Р(1)^Р(С;/1)уП. (34)]=1.

В результате разделения рисков аварий, инцидентов и их последствий можно выделить следующие:

к=(п-1)

Ра= А(А)-Р (С1/В), Р2+Ум 1=1

к

^Р(С1/А)ум] (35)

4 = 1

Я,= Р(1)-Р1/1)ун

[Р(А)]

1=(т-1)

1 = 1

г I

[Р(1)]

^Р(С/)

У14

(36)

и=1

Начальный член продукта [P(/)] в выражении (35). выяснить, что вызвало аварию или инцидент в первую очередь, а затем -[T1=1P2UA1)yI0 =C1/1BY;- что может пойти не так позже.

Вывод

В настоящее время разработаны методы, позволяющие достаточно детально оценить последствия потенциальных аварий для конкретного ОТОСБ [8, включая газораспределительный объект]. Они позволяют определить условную вероятность и экономический и социальный ущерб при реализации каждого сценария развития аварии – от развития железнодорожного транспорта до строительства газопровода “Северный поток-2”. Однако методики расчета вероятности аварий, или P(A), по сути, не существует. На самом деле, P(A) используется как среднестатистическое значение для отрасли по данному виду техники. И наоборот, организация технического обслуживания и ремонта объектов газораспределительной сети основана на достаточно объективной практике прогнозирования вероятности возникновения аварий на технически сложных объектах Р(1). Газоснабжением промышленных объектов можно пренебречь при принятии решения. На случай возникновения аварийной ситуации или проблем с подачей топлива по сети они должны иметь определенный запас газа в качестве резерва.

Прогнозирование рисков социально-экономических последствий аварий газораспределительных сетей может быть основано на учете различных потерь (таких как телесные повреждения или потеря здоровья), получение дохода ниже ожидаемого и т.д.

Ущерб, наносимый уу, может быть одновременно оценен различными способами. как на основе создания детерминированных моделей, так и на основе рейтинговых методов экспертных оценок. Альтернативным методом является установление весовых коэффициентов значимости как для аварий, так и для инцидентов. Значимость весовых коэффициентов аварий зависит от разрушения (механического и коррозионного) газопровода, газового оборудования или технических устройств. Об этом пишут “Новости” от РИА.

Весовые коэффициенты для инцидентов со значениями uz включают отказы оборудования (технических устройств), отказы КИПиА, повреждения газопроводов или инфраструктуры.

Важно учитывать следующие факторы при оценке финансового ущерба, причиненного в результате несчастных случаев:

– полный финансовый крах компании, в ведении которой находится опасный объект;

– расходы на уборку и расследование несчастного случая;

– социально-экономические потери, вызванные травмами и смертельными случаями как для сотрудников организации, так и для сторонних лиц;

Вред окружающей среде (далее ОС);

– прямые потери, а также связанные с государством потери, возникающие в результате применения трудовых ресурсов.

Грамотность

1. СП 62.13330.2022. Свод правил. Системы газораспределительные. СНиП 42-012002 (с изменениями № 1) переработанная редакция. – М., 2022. -70 с.

2. Безопасность технических систем можно прогнозировать, по мнению Лепеша Г. В., в Технико-технологические проблемы сервиса, № 2(48). -2022. С.9 – 16

Лепеш Г. В. Имитационное моделирование состояния и работы технических устройств и систем

4. Лепеш Г. В. Комплексное обслуживание и диагностика инженерно-технических систем зданий и сооружений. Сервисные технологии. No1(35), 2022 P6- 16

5. Методика определения оптимального времени обслуживания коммунальной техники, Лепеш А. Г. и Потемкина Т. В. № 1(39), 2022 С 14 до 17

6. Промышленное газовое оборудование с системой подачи газа

7. А. Д. Галеев и С. И. Поникаров, “Анализ риска аварий на опасных производственных объектах: Учебное пособие”, Издательство КНИТУ, 2022, 152 с.

8. CCb:mp5.sp1r/ 1200031148 (accessed 05.02.2020), РД 03-496-02 Методические рекомендации по оценке ущерба от аварий на опасных и вредных объектах 2002 г.

Оцените статью
Анемометры
Добавить комментарий

Adblock
detector