Поражающие факторы, возникающие при ЧС на магистральных нефтепроводах, приведены в пункте 1.4 на рисунке 1.10. Кроме поражающих факторов при ЧС на МНП, имеют место и опасные физические факторы, такие как движущаяся техника, подвижные рабочие органы машин, а также передвигаемые изделия и заготовки, в частности трубы и фасонные части, используемые при ремонте поврежденного трубопровода.
Проведение АСДНР в зоне разлива нефти сопровождается таким поражающим фактором, как токсическое действие опасных химических веществ. В условиях высокой концентрации паров нефти не допускается проведение работ без средств индивидуальной защиты. Пары нефти могут поступать в организм человека и негативно воздействовать на него через органы дыхания и кожные покровы. К индивидуальным средствам защиты органов дыхания относятся противогазы, респираторы, тканевые маски, ватно-марлевые повязки; к средствам защиты кожи - защитная одежда.
Весь личный состав формирований РСЧС, участвующий в ликвидации ЧС, заранее извещается об особенностях произошедшей ЧС и должен приезжать к месту проведения работ полностью экипированным [4].
Таким образом, из всего выше сказанного можно сделать вывод, что аварии на МНП приводят к ЧС, сопровождающимся загрязнением окружающей среды, взрывами, пожарами, большими потерями материальных ценностей, гибелью людей, разрушениями сооружений. И поэтому возникает необходимость в разработке мероприятий по прогнозированию, предотвращению и ликвидации последствий ЧС в полном объеме в кратчайшие сроки [4].
Таким образом, цель раздела, состоящая в теоретическом обосновании работы по прогнозированию, предотвращению и ликвидации ЧС, вызванной аварией с разливом нефти, позволяющем по литературным источникам установить закономерности возникновения ЧС, выявить их основные причины и способы снижения негативных последствий ЧС на магистральных нефтепроводах, достигнута, и поэтому определим масштаб последствий возможной ЧС, вызванной аварией с разливом нефти на линейной части нефтепровода УБКУА ОАО "Уралсибнефтепровод" вблизи д. Минзитарово.
2. Анализ возможных чрезвычайных ситуаций на магистральных нефтепроводах и их развития. Оценка риска и прогнозирование последствий чрезвычайных ситуаций
Эксплуатация нефтепроводов представляет определенную опасность для персонала, населения и окружающей среды. Эта опасность характеризуется спецификой магистральных трубопроводных систем: значительной протяженностью линейной части нефтепроводов, большой массой обращающегося опасного вещества в системе, пожароопасностью, высокой биологической активностью перекачиваемого продукта, способного оказывать вредное воздействие на человека и экосистемы окружающей природной среды. Главной потенциальной опасностью (фактором риска эксплуатации магистральных нефтепроводов) является наличие определенной вероятности возникновения аварии с выбросом нефти в окружающую среду.
Определение риска и прогнозирование последствий ЧС, вызванных авариями на магистральных нефтепроводах, является важной задачей для предотвращения или снижения негативного последствия ЧС.
Решение данной задачи основывается на теоретическом обосновании работы, выполненном в разделе 1, а так же на общих сведениях об объекте, исследовании района его расположения, особенностей функционирования.
2.1 Общие сведения об объекте
Объектом исследования является магистральный нефтепровод (МНП) "Усть-Балык – Курган – Уфа – Альметьевск" (УБКУА) на участке "Улу-Теляк-Черкассы", протяженностью 56,6 километров, и диаметром 500 мм.Пропускная способность нефтепровода - 50 млн. т/год, фактически перекачивается – 25 млн. т/год. Рабочее давление составляет 5 МПа [20]. Нефтепровод предназначен для перекачки западносибирской нефти в западном направлении для дальнейшего транспорта на нефтеперерабатывающие заводы России, в ближнее и дальнее зарубежье. Схема МНП ОАО "Уралсибнефтепровод" приведена на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 - Схема нефтепроводов ОАО "Уралсибнефтепровод"
МНП УБКУА является структурным подразделением Черкасского нефтепроводного управления, входящего в состав открытого акционерного общества "Урало-Сибирские магистральные нефтепроводы" (оао "Уралcибнефтепровод").
Карта района месторасположения объекта представлена на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 – Карта района месторасположения объекта
Продольный профиль, технологическая схема и ситуационный план магистрального нефтепровода УБКУА на участке "Улу-Теляк-Черкассы" приведены в приложении А [20].
2.2 Сведения о гидрогеологических особенностях района расположения линейной части МНП УБКУА
МНП УБКУА на участке "Улу-Теляк - Черкассы" расположен в гористой зоне Предуралья. Рельеф окружающей местности холмистый. Склоны пологие.
Район МНП УБКУА расположен в зоне резко континентального климата, который обуславливается большой удаленностью от морей и океанов.
Зима холодная, продолжительная, лето теплое, но сравнительно короткое. Характерной особенностью района является позднее прекращение весенних и ранее возобновление осенних заморозков в воздухе и на поверхности почвы [20].
Самым холодным месяцем является январь со средней месячной температурой минус 20 0С. Самым теплым является июль со средней месячной температурой плюс 19 0С.
Преобладающее направление ветра в течении года по району юго-западное. Средняя годовая скорость ветра, повторяемость превышения которой более 5% равна 8 м/с.
Жилой поселок Минзитарово располагается в 600 м от МНП УБКУА в северном направлении. Направление ветра в сторону жилого поселка не является преобладающим и составляет 3,1 м/с. Направление и скорость ветра приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Характеристика направлений и скорости ветра на территории объекта исследования
Направление и скорость ветра, м/с | |||||||
С | СВ | В | ЮВ | Ю | ЮЗ | З | СЗ |
3,1 | 3,3 | 3,4 | 4,3 | 5,5 | 4,5 | 4,0 | 4,4 |
Нормативная глубина промерзания почвы 100-110 см.
Распределение осадков по сезонам не одинаково. Максимальное их количество выпадают в теплый период в виде дождя. За этот период выпадает 362 мм, что составляет 65% годового объема. За холодный период года доля осадков выпавших в виде снега составила 35% годовой суммы или 195 мм. Среднестатистический годовой слой осадков для района расположения объекта составил 557 мм [20].
Средняя месячная и годовая температура воздуха по району расположения объекта представлены в таблице 2.2.
Таблица 2.2 - Средняя месячная и годовая температура воздуха
Средняя температура воздуха, 0С | ||||||||||||
I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | X | XI | XII | год |
минус 13,0 | минус 12,1 | минус 6,2 | 5,0 | 13,1 | 18,3 | 19,4 | 16,5 | 10,9 | 4,4 | минус 5,3 | минус 10,6 | 3,4 |
Грозы, туманы, метели, гололед. За лето обычно бывает до 20…24 дней с грозой, при максимуме в июле 7…8 дней, в том числе с градом в среднем 2 дня. Туманы за год наблюдаются 35…40 дней, при максимуме в холодный период 25…27 дней. За год бывает 30…36 дней с метелью. Наибольшее число дней с метелью отмечается в конце февраля – начале марта 7…8 дней.
За 30 летний период наблюдались следующие опасные метеорологические явления:
- 2 случая шквала при скорости ветра 25 м/с (наблюдался ветер 26 м/с и 36 м/с);
- 1 случай сильного дождя с количеством осадков 50 мм за 12 часов и менее
(наблюдалось 50,7 мм);
- 1 случай сильного ливня с количеством осадков 30 мм за 1 час и менее (наблюдалось 31,7 мм);
- 1 случай сильного снегопада при количестве выпавших осадков 20 мм и более за 12 часов и менее (выпало 21 мм осадков).
С целью анализа развития чрезвычайных ситуаций, возможные аварии, вызывающие ЧС, связанные с разливом нефти, необходимо разделить на два класса:
– проектные аварии – аварии, для которых проектом определены исходные и конечные состояния и предусмотрены системы безопасности (активные и пассивные), обеспечивающие ограничения масштабов воздействия утечек нефти на население прилегающих территорий в установленных пределах;
– запроектные аварии – аварии, вызванные неучтёнными в проекте исходными состояниями и сопровождающиеся дополнительными, по сравнению с проектными авариями, отказами систем безопасности и ошибочными действиями персонала, приведшими к катастрофическим последствиям.
Запроектные аварии, с точки зрения показателей уровня безопасности населения и окружающей среды, представляют наибольший интерес, хотя вероятность их возникновения сравнительно мала по сравнению с проектными.
Проектные аварии, как правило, являются локальными и представляют индивидуальный риск для обслуживающего персонала. Поэтому они в наиболее полном объёме представлены в "Оперативном плане ликвидации возможных аварий промышленного объекта", пересматриваемом ежегодно [43]. Согласно "Оперативному плану ликвидации возможных аварий" по утверждённому графику с обслуживающим персоналом проводятся учебно-тренировочные занятия, где отрабатываются все варианты действий обслуживающего персонала при возникновении аварий.