Готовая курсовая работа:

БЛАГОДАРИМ НАШИХ СТУДЕНТОВ ЗА ТО, ЧТО ПРИСЫЛАЕТЕ НАМ ГОТОВЫЕ РАБОТЫ!

Расчет вероятного объема разлива нефти

СОДЕРЖАНИЕ:
Оглавление 1
Введение 2
Оценка степени риска аварий на МН 4
Оценка частоты аварий 4
Конструктивно-технологические факторы 6
Оценка частоты образования дефектного отверстия в зависимости от его размеров. 12
Расчет вероятного объема Vм3 пролившейся нефти. 13
Исходные данные для расчета: 14
Оценка характера чрезвычайной ситуации 16
Заключение. 17
Список использованных источников 18

Введение

     Россия является нефтедобывающей страной. Согласно данным официальной статистики, на территории России ежегодно происходит более 20 тыс. аварий, связанных с добычей нефти.  Известно, что количество аварийных разливов нефти и утечек нефтепродуктов ежегодно увеличивается не пропорционально росту добычи, а существенно быстрее (рис.1)

     Так, по информации Greenpeace, потери нефтяного сырья при добыче и транспортировке в России составляют около 1%, а, например, по данным НП «Центр экологии ТЭК» — все 3,5-4,5%. Соответственно при текущем уровне добычи в 510 млн т в год потери составляют от 18 до 23 млн. т. ежегодно, в денежном выражении — от 14,2 млрд. до 17,2 млрд. долл.                 Рис.1   

       Больше всего нефти разливается при ее транспортировке — перекачке по трубопроводам. В собственности государства находится более 70 тыс. км трубопроводов, длину остальных — межпромысловых — подсчитать крайне сложно, но можно с уверенностью сказать, что она существенно превышает «государственную» часть. Только в Западной Сибири длина межпромысловых трубопроводов превышает 100 тыс. км. И большинство аварий происходит именно на них. Наиболее распространенной причиной (около 90% случаев) является прорыв трубы, вызванный коррозией и изношенностью.

       Одна из последних крупных аварий на трубопроводе произошла в октябре 2011г. на Федоровском месторождении в районе Сургута. Тогда фонтан нефти высотой более 10 м бил двое суток. Аварийным бригадам пришлось откачать более 40 куб. м  разлившейся нефти. При этом в окружном управлении Росприроднадзора ущерб от этой аварии оценили в 7 млн руб.

       В России самая крупная катастрофа на воде случилась 11 ноября 2007г., когда во время шторма в Керченском проливе в Азовском и Черном морях за один день затонули четыре судна, еще шесть сели на мель, в том числе два нефтеналивных танкера, получивших серьезные повреждения. Тогда из разломившегося танкера «Волгонефть-139» в море вылилось более 2 тыс. т мазута. Росприроднадзор оценил экологический ущерб от этой аварии в 6,5 млрд руб., причем только ущерб от гибели птицы и рыбы в Керченском проливе оценивался приблизительно в 4 млрд. руб.

     Самой крупной мировой катастрофой на сегодняшний день признана авария на нефтяной платформе Deepwater Horizon, произошедшая 20 апреля 2010г. в 80 км от побережья штата Луизиана в Мексиканском заливе на месторождении компании ВР. Во время взрыва и пожара на платформе погибли 11 и пострадали 17 человек. За 152 дня борьбы с последствиями аварии в Мексиканский залив вылилось около 5 млн. барр. нефти, нефтяное пятно достигло 75 тыс. кв.км.

При попадании в почву всего лишь 1 кубометра нефти потенциально возможная площадь загрязнения поверхностного слоя грунтовых вод может составить более 5 тыс. кв. м. Имеются данные, свидетельствующие о  концентрациях, превышающих допустимые, обнаружены нефть и нефтепродукты, фенолы и другие поллютанты, характерные для нефтедобывающего производства.

Готовая работа, которую можно скачать бесплатно и без регистрации:   Безопасность рабочего места

В данной работе рассмотрены вопросы оценки  степени риска аварий на магистральных нефтепроводах, оценки (прогноза) частоты аварийных утечек из нефтепроводов, объемов аварийных разливов и потерь нефти. Выполнен расчет вероятного объема Vм3 пролившейся нефти по заданным параметрам гильотинного порыва нефтепровода и произведена оценка характера чрезвычайной ситуации при авариях на линейной части магистрального нефтепровода.

    Оценка степени риска аварий на МН

Риск или степень риска — сочетание частоты (или вероятности) возникновения и последствий определенного опасного события. Понятие риска всегда включает два элемента: частота, с которой осуществляется опасное событие, и последствия этого события [2]. Оценка риска включает анализ частоты, анализ последствий и их сочетание.

Оценка степени риска включает:

  • прогноз частоты аварийных утечек нефти на линейной части МН и оценку объемов утечки и потерь нефти (технологический риск);
  • оценку последствий аварийных утечек нефти для различных компонентов окружающей природной среды;
  • проведение (на основе полученных оценок риска) ранжирования участков трассы нефтепровода по степени опасности и приоритетности мер безопасности (управление риском).

Оценка частоты аварий

      Факторы, влияющие на частоту аварийных утечек из МН можно объединить в следующие группы факторов влияния с указанием относительного «вклада» каждой группы Грi (i = 1, …, 8) в суммарную статистику аварийных отказов с помощью весового коэффициента ρi (табл.1). Значения весовых коэффициентов ρi носят предварительный характер и могут быть уточнены с

учетом мнения специалистов [2].                                           Табл.1      

Обозначение и наименование группы факторов Доля группы факторов ρi
Гр1 Внешние антропогенные воздействия 0,20
Гр2 Коррозия 0,10
Гр3 Качество производства труб 0,05
Гр4 Качество строительно-монтажных работ 0,10
Гр5 Конструктивно-технологические факторы 0,10
Гр6 Природные воздействия 0,10
Гр7 Эксплуатационные факторы 0,05
Гр8 Дефекты тела трубы и сварных швов 0,30

      В пределах каждой группы Грi имеется различное количество (Ji) факторов влияния. Каждый фактор имеет буквенно-цифровое обозначение Fij, где i — номер группы, j — номер фактора в группе.  Относительный вклад фактора Fij внутри своей группы в изменение интенсивности аварийных отказов на рассматриваемом участке нефтепровода учитывается с помощью весового коэффициента (доли фактора в группе) qij.

     Далее проводится процедура деления трассы МН на участки, которая осуществляется последовательно и независимо по каждому фактору влияния Fij или группе факторов Грi.

     В зависимости от совокупности конкретных значений различных факторов влияния, имеющих место на рассматриваемом участке трассы, интенсивность аварийных отказов на нем будет в той или иной степени отличаться от среднестатистической для данной трассы . Таким образом, на каждом п-мучастке трассы определяется значение интегрального коэффициента kвл,показывающего, во сколько раз локальная интенсивность аварий на участке λn отличается от среднестатистической для данной трассы :

       Значение  определяется из данных статистики по авариям на предприятии, эксплуатирующем данный МН.

       Расчет коэффициента kвл производится с использованием балльной оценочной системы, при которой каждому фактору Fij ставится в соответствие определенное, назначаемое на основании расчета или экспертной оценки, количество баллов Bij (по 10-балльной шкале), отражающее интенсивность его влияния. При рассмотрении конкретного n-го участка трассы последовательно оценивается степень влияния каждого из факторов. Полученные для всех факторов влияния балльные оценки {Bij, i = 1, …, I, j = 1, …, J} подставляются в следующие формулы для определения kвл:

Готовая работа, которую можно скачать бесплатно и без регистрации:   Предварительный анализ опасностей производственного оборудования

                                             kвл = Fn / B*,   

 где В* -средняя балльная оценка трассы МН, полученная на основе балльной оценки каждого участка трассы;                                                                                                                                  

      Если нет достоверных статистических данных по аварийности на рассматриваемом МН, рекомендуется использовать следующее соотношение:

                                                      λn = λсрFn / Bср,                                                 

где λср — среднестатистическая по отрасли интенсивность аварий за последние 5 лет, аварий/103 км · год  (см.табл. 2)

Вср — балльная оценка среднестатистического нефтепровода, принимаемая равной 3.

В приложении 5[2] приведены основные факторы по каждой из рассматриваемых групп, доля каждого фактора в группе qij и методика оценки балльных значений Bij.

  Пример:  рассмотрим Гр5 из табл.1

                     Конструктивно-технологические факторы

Данная группа включает факторы, отражающие влияние на вероятность аварии качества основных проектных решений. Здесь оценивается точность учета всех возможных нагрузок и воздействий на МН при расчете его конструкции (см. табл.2).                                                                                                                                                                                                                                           Таблица 2

Обозначение и наименование фактора влияния в группе 5 Доля в группе q5j
F51 Отношение фактической толщины стенки трубы к требуемой 0,35
F52 Усталость металла 0,3
F53 Возможность возникновения гидравлических ударов 0,15
F54 Системы телемеханики и автоматики (СТА) 0,2

Фактор F51:Отношение фактической толщины стенки трубы к требуемой

         Расчетное значение толщины стенки МН δрасч сравнивается с наименьшим (в пределах данного участка) фактическим значением толщины стенки δфакт, полученным либо путем измерений, либо вычитанием максимального производственного допуска из номинального значения толщины стенки труб, уложенных на анализируемом участке нефтепровода. Итоговая балльная оценка рассчитывается через отношение δрасч / δфакт с помощью следующих формул:

при 1,0 < δрасч / δфакт £ 1,8                       В51=22,5 — 12,5(δрасч / δфакт);

при δрасч / δфакт < 1,0                                В51 = 10;

при δрасч / δфакт > 1,8                                 В51 = 10.

Фактор F52:Усталость металла

       Балльная оценка данного фактора базируется на оценке степени «неблагоприятности» комбинации числа циклов нагружения, имевших место за все время эксплуатации анализируемого участка, и амплитуды этой нагрузки, выраженной в процентах от рабочего давления Pраб в нефтепроводе (табл.3).

                                                                                                        Табл.3

Значения фактора F52в зависимости от амплитуды нагрузки и числа циклов  нагружения
Амплитуда нагрузки, % от Pраб Число циклов нагружения в течение всего периода эксплуатации
< 103 103 — 104 104 — 105 105 — 106 > 106
100 5,5 6,7 8,0 9,3 10
90 4,0 6,0 7,3 8,7 9,3
75 3,4 5,5 6,7 8,0 8,7
50 2,7 4,7 6,0 7,3 8,0
25 2,0 4,0 5,5 6,7 7,3
10 1,4 3,4 4,7 6,0 6,7
5 1 2,7 4,0 5,5 6,0

Фактор F53:Возможность возникновения гидравлических ударов

       Степень влияния данного фактора на вероятность возникновения аварийной ситуации при перекачке жидких сред определяется вероятностью образования волн давления, превышающих рабочее давление в нефтепроводе Ррабболее чем на 10 %. Балльная оценка определяется по табл.4.

                                                                                                                  табл.4.

№ п/п Наименование фактора F53 — возможность возникновения гидравлических ударов В53
1 Высокая вероятность гидравлических ударов (наличие на анализируемом участке запорной арматуры, насосов, высокая скорость жидкости; отсутствие устройств, предотвращающих гидроудары) 8
2 Средняя или низкая вероятность гидравлических ударов (параметры и скорость жидкости не исключают возможности возникновения волн давления, но опасности они не представляют, поскольку гасятся соответствующими устройствами — уравнительными резервуарами, предохранительными клапанами, устройствами медленного закрытия задвижек) 4
3 Низкая или нулевая вероятность гидравлических ударов (практически исключена возможность возникновения всплеска давления, превышающего на 10 % Рраб) 0
Готовая работа, которую можно скачать бесплатно и без регистрации:   Ионизирующие излучения

Фактор F54:Системы телемеханики и автоматики (СТА)

       Степень влияния данного фактора на вероятность возникновения аварии вследствие повышения давления сверх допустимого уровня определяется тем, насколько полно (по охвату эксплуатационного участка), точно (по месту) и оперативно система обеспечивает дистанционное измерение давления в пределах РНУ, обеспечивает ли аварийную сигнализацию по давлению, автоматическое управление системами отключения перекачивающих агрегатов и соответствующей арматуры, включает ли подсистему предотвращения гидроударов см.(табл.5).

                                                                                                                          табл.5

№ п/п Наименование фактора F54 — системы телемеханики и автоматики (СТА) В54
1 Системы телемеханики и автоматики (СТА) обеспечивают телеизмерение давления на НПС и линейной части МН в пределах эксплуатируемого участка, телесигнализацию положения линейных задвижек по трассе, аварийную сигнализацию и автоматическое отключение магистральных насосов (остановку перекачки) в случае недопустимого повышения давления. На нефтепроводах имеются системы гашения ударной волны и системы обнаружения утечек на участках нефтепровода 0
2 Системы телемеханики обеспечивают телеизмерение давления в пределах эксплуатируемого участка, телесигнализацию положения линейных задвижек по трассе, аварийную сигнализацию технологических параметров. Число баллов определяется надежностью системы 5
3 Системы телемеханики отсутствуют 10

Проведем бальную оценку Fn   nголинейного участка МН по выше приведенным факторам  влияния  F5j.    Коэффициенты взяты по табл.1,2,3,4,5, (выбранные баллы отмечены жирным курсивом).

 Исходя из состояния факторов влияния nгорассматриваемого  участка:

            0,1*(0,35*10+0,3*6+0,15*4+0,2*5)=0,69

      Ввиду отсутствия достоверных статистических данных по аварийности на

конкретном рассматриваемом МН,  используем  следующее соотношение [2]:                                                                                  λn = λср(5)Fn / Bср, ,   где

                             λср(5) = (λср*8,43%)/100% = 0,023 ав./103 км.*год.

      λср = 0,27 ав./103 км.· год  – среднестатистическая по отрасли  интенсивность аварий за 7 лет (см.табл. 6) [5];

      Вср— балльная оценка среднестатистического нефтепровода, принимаемая равной 3.

Расчет вероятного объема разлива нефти
Метки:    

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Рейтинг@Mail.ru