Оценка риска аварии на нефтепроводе

М_ПЛ - количество пленочной нефти, т, оставшейся на поверхности водных объектов после проведения мероприятий по ликвидации разливов нефти, в работе принимаем М_ПЛ=0(пленочная нефть полностью удалена).

Загрязнение атмосферы  при аварийных разливах нефти характеризуется количеством испарившихся низкомолекулярных углеводородов и определяется по формуле:

,

(10)

где М_И – суммарное количество низкомолекулярных углеводородов, испарившихся при разливе нефти, т;

М_ИЗ – количество низкомолекулярных углеводородов, испарившихся с поверхности нефти, разлившейся по поверхности земли, т;

М_ИВ – количество низкомолекулярных углеводородов, испарившихся с поверхности нефти, разлившейся по поверхности водных объектов, т.

Количество  низкомолекулярных углеводородов, М_ИЗ, испарившихся с поверхности нефти, т, разлившейся по поверхности земли, определяется по формуле:

,

(11)

где q_З – удельная величина выбросов углеводородов в атмосферу с поверхности нефти, разлившейся по земле, кг/м², определяется по данным табл. 2 [7] в зависимости от величин:

δ_З – толщины слоя свободной нефти на поверхности земли, м, определяется по формуле (12);

 τ_З – продолжительности процесса испарения свободной нефти с поверхности земли, ч, принято τ_З =240ч (10 суток – время сбора нефти);

t_З – средней температуры поверхности испарения при испарении свободной нефти с поверхности земли, ^оС, в расчете значения температур земли, нефти, воды принято равным 20 ^оС.

Для определения  удельной величины выбросов углеводородов при промежуточных значениях параметров, не указанных в табл. 2, [7], производится линейная интерполяция между смежными значениями.

Толщина слоя свободной  нефти на поверхности земли δ_З рассчитывается по формуле:

(12)

;

Тогда, при толщине слоя свободной нефти на поверхности земли δ_З =0,006м, методом линейной интерполяции определили, что величина q_З=1,11 кг/м². Следовательно М_ИЗ составит:

 

 

Количество  низкомолекулярных углеводородов М_ИВ, испарившихся с поверхности нефти, разлившейся по поверхности водных объектов, определяется по формуле:

,

(13)

где q_В – удельная величина выбросов углеводородов в атмосферу с поверхности нефти, разлившейся по поверхности водных объектов, кг/м², определяется по данным табл. 2, [7], в зависимости от величин:

 δ_B – толщины слоя свободной нефти на поверхности водных объектов, м, обычно рассчитывается по формуле (14) в расчете принято δ_В=0,003 м[3];

τ_В – продолжительности процесса испарения свободной нефти с поверхности водных объектов, ч, принято τ_В =24 ч.

 

Толщина слоя свободной  нефти на поверхности водных объектов δ_B обычно рассчитывается по формуле:

.

(14)

F_В – площадь водной поверхности, загрязненной нефтью и нефтепродуктами, определяется из формулы (14):

Толщина слоя свободной  нефти на поверхности водных объектов δ_B принимается равной 0,003 м, следовательно q_В=0,625 кг/м². Из формулы 16 находим F_В.

В расчетах величина F_В составит:

_{Масса испарившихся нефтепродуктов с поверхности  водного объекта  составит:}

_{Общая масса загрязнения атмосферы низкомолекулярными углеводородами, составит:}

В качестве показателя эколого-экономической значимости нефтезагрязненных земель в данном расчете принимается стоимость освоения для хозяйственных нужд новых земель с учетом экологических факторов и экономической значимости территории. Нормативы средней стоимости освоения новых земель (тыс. руб./га) для территориальных зон РФ приведены в табл. 3[7] .

Экономический ущерб в результате загрязнения земель (эколого-экономический ущерб) может быть определен по формуле:

 

,

(15)

 

где У_З – экономический ущерб в результате загрязнения земель нефтью и нефтепродуктами, тыс. руб.;

Н_З – норматив стоимости освоения новых земель, тыс. руб./га, определяется по табл. 3[7];

F_З – площадь загрязнения, га;

К_ЭЗ – коэффициент, учитывающий экологические факторы территории, равный 1,9 (табл.4 [7]);

К_t – коэффициент пересчета, учитывающий продолжительность периода времени по восстановлению нефтезагрязненных земель, принимаем равным 1;

К_α – коэффициент пересчета, учитывающий степень загрязнения земель нефтью и нефтепродуктами, принимаем 1;

К_h – коэффициент пересчета, учитывающий глубину загрязнения земель нефтью и нефтепродуктами, принимаем 1.

 

Экономический ущерб в результате загрязнения  нефтью и нефтепродуктами водных объектов определяется по формуле:

,

(16)

где У_В – экономический ущерб в результате загрязнения нефтью и нефтепродуктами водных объектов, тыс. руб.;

К_Ш – коэффициент штрафных санкций за сверхлимитный сброс вредных веществ, принимается равным 5;

Н_В – норматив платы за сброс вредных веществ (нефть и нефтепродукты) в водные объекты в пределах установленных лимитов, равен 27,55 тыс. руб./т [7];

М_ВН– определяется по формуле (9);

М_ПЛ - количество пленочной нефти, т, оставшейся на поверхности водных объектов после проведения мероприятий по ликвидации разливов нефти, в работе принимаем М_ПЛ=0(пленочная нефть полностью удалена);

К_И – коэффициент индексации за период времени ввода норматива платы по настоящее время, устанавливается федеральным законом о государственном бюджете на соответствующий год. Примечание: норматив платы за сброс вредных веществ (нефть и нефтепродукты), установленный Правительством РФ в 2003 г. (27,55 тыс. руб./т), применяется в 2012 г. c коэффициентом индексации К_И  = 2,05 – см. № 371-ФЗ от 30.11.2011 г.; К_ЭВ – коэффициент, учитывающий экологические факторы (состояние водных объектов), принимаем равным 1,53 (табл. 7 [7]).

 

Экономический ущерб в результате загрязнения  нефтью и нефтепродуктами атмосферы определяется по формуле:

 

,

(17)

 

где У_А – экономический ущерб в результате загрязнения нефтью и нефтепродуктами атмосферы, тыс. руб.;

К_Ш – коэффициент штрафных санкций за сверхлимитный выброс вредных веществ, принимается равным 5;

Н_А – норматив платы за выброс в атмосферу летучих низкомолекулярных углеводородов в пределах установленных лимитов, 25 руб./т [5];

М_И - определяется по формуле (10);

К_И – коэффициент индексации. (Примечание: норматив платы за выброс вредных веществ (летучие низкомолекулярные углеводороды), установленный Правительством РФ в 2005 г. (25 руб./т), применяется в 2012 г. c коэффициентом индексации К_И  = 1,67 – см. № 371-ФЗ от 30.11.2011 г.; К_ЭА – коэффициент, учитывающий экологические факторы (состояние атмосферы),принимаем равным1,6 (табл. 4 [7]).

 

 

Экономическая оценка ущерба в результате загрязнения нефтью и нефтепродуктами земель, водных объектов и атмосферы, тыс. руб., определяется по формуле:

.

(18)

 

_{У1 = 4,92 + 2,722 + 0,0415 = 7,68 тыс.руб.}

_{У2 = 20 + 10,801 + 0,162 = 30,96 тыс.руб.}

_{У3 = 6,8 + 3,759 + 0,057 = 10,62 тыс.руб.}

_{У4 = 21,8 + 12,097 + 0,185 = 34,082 тыс.руб.}

_{У5 = 2821,5 + 1551.07 + 23,013 = 4395,58 тыс.руб.}

_{У6 = 11388.6 + 6277,7 + 83,4 = 17749,7 тыс.руб.}

_{У7 = 3898,6 + 2155,9 + 32,064 = 6086,56 тыс.руб.}

_{У8 = 12465,9 + 6886.9 + 102,204 = 19455 тыс.руб.}

_{У9 = 9439,2 + 5201,9 + 77,154 = 14718,25 тыс.руб.}

_{У10 = 47196 + 26018,2 + 386,438=73600,64 тыс.руб.}

_{У11 = 11286 + 6243,2 + 92,852 = 17622.05 тыс.руб.}

_{У12 =49042,8 + 27059,5 + 401,802 = 76504,102 тыс.руб.}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Оценка и анализ риска

 

Степень риска аварий магистральных нефтепроводов, согласно Руководству [3], рекомендуется выполнять с помощью критериев, которые приведены в табл. 2. Показатели степени риска здесь имеют качественный характер (низкая, средняя, высокая) и могут быть использованы для сравнительных оценок.

Таблица 2 – Критерии степени риска аварий на магистральных нефтепроводах [3]

Степень риска	Ожидаемый объем  потерь нефти,RM, т/год, на 1000 км длины МН	Ожидаемый экологический ущерб, RЭ, руб./год на 1000 км длины МН
Низкая	Менее 0,1	Менее 100 тыс.
Средняя	0,1 – 100	100 – 10000 тыс.
Высокая	Более 100	Более 10 млн.

 

В качестве критериев  приняты количественные значения величин ожидаемых потерь нефти при аварийной разгерметизации МН, представленные в натуральном выражении (т/год).

Для сценария А₁:

R_M=λ₁· M₁·1000/L₁=0,0045·0,591·1000/52=0,051  т/год;

R_Э= λ₁· У₁·1000/L₁=0,0045·7680·1000/52=664,62 руб/год.

Для сценария А₁₂:

R_M=λ₁₂· M₁₂·1000/L₁=82·10^-6·5903·1000/52=9,31 т/год;

R_Э= λ₁₂· У₁₂·1000/L₁=82·10^-6·76504102·1000/52=120 641 руб/год.

Согласно таблице 2 авария А₁ относится по данным R_M и R_Э к низкой степени риска, а авария А₁₂ относится по показателю R_М  и R_Э к средней степени риска.

 По значению экологического ущерба на 1000 км длины МН, по таблице 11 [7] определяем границы областей уровня рисков для критически важных объектов федерального значения. Величина ожидаемого экологического ущерба равные 664,62 и 120 641 руб./год больше 100 тыс. руб/год, поэтому относится к существенным (ЧС муниципального и/или межмуниципального характера). Зная частоту аварий  λ₁ =1,3·10^-2, определяем, что данная авария находится в  области повышенного риска.

Список  использованных источников

 

1. ГОСТ  Р 51901-2002. Управление надежностью. Анализ риска технологических систем.
2. РД 03-418-01. Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов. Утв. Госгортехнадзором РФ 10.07.2001.
3. Методическое руководство по оценке степени риска аварий на магистральных нефтепроводах. Согл. Госгортехнадзором РФ, № 10-03/418 от 07.07.1999.
4. РД-03-14–2005. Порядок оформления декларации промышленной безопасности опасных производственных объектов и перечень включаемых в нее сведений.
5. Методики оценки риска чрезвычайных ситуаций и нормативы приемлемого риска чрезвычайных ситуаций (Руководство по оценке рисков чрезвычайных ситуаций техногенного характера, в том числе при эксплуатации критически важных объектов Российской Федерации). Утв. перв. зам. министра МЧС Р.Х. Цаликовым 9. 01. 2008 г. / Проблемы анализа риска. – Том 4 – 2007. – № 4.
6. Указания по определению нижнего уровня разлива нефти и нефтепродуктов для отнесения аварийного уровня к ЧС. Утв. приказом МПР России от 3.03.2003 г. № 156.