Фридлянд Я.М.

ООО "Научно-исследовательский институт транспорта

нефти и нефтепродуктов", Россия

Прогнозирование состояния магистральных нефтепроводов

с целью повышения степени их промышленной безопасности

Вопросы промышленной безопасности линейной части магистральных нефтепроводов тесно связаны с энергетической безопасностью, которую понимают как возможность страны обеспечить с одной стороны - стабильность физических поставок энергоносителей для внутреннего потребления, а с другой - предотвратить резкие ценовые колебания на них или создать условия максимально безболезненной адаптации национальной экономики к новым ценовым пропорциям. Показано, что прогнозирование различных состояний магистральных нефтепроводов и их участков можно моделировать путем построения и логического анализа деревьев логического вывода. Процесс логического анализа заключается в построении и анализе логико-вероятностной модели причинно-следственных связей отказов объекта с отказами его элементов и другими событиями (воздействиями, реализациями условий функционирования, процедур контроля и т.д.). Исходными данными при построении дерева логического анализа являются перечни возможных видов отказов и других нежелательных событий и их причин, а также других обстоятельств, в той или иной мере связанных с анализируемым финальным событием.

Магистральные нефтепроводы (МН), имеют стратегическое значение для функционирования всей инфраструктуры и экономики страны. Опасные ситуации: повреждения и отказы, возникающие на различных стадиях жизненного цикла T, наносят разномасштабные ущербы U(T) для населения и окружающей природной среды. Эти ущербы U_i(T) связаны с вероятностью P_i(T) возникновения различных указанных опасных ситуаций. Величины U_i(T) и P_i(T) в целом определяют интегральные риски R_i(T) создания и функционирования МН [1, 2]: R_i(T) = å_i U_i(T)×P_i(T).

Обобщение [3] большого количества информации о возникновении повреждений и отказов на потенциально опасных объектах инфраструктуры, в том числе на объектах магистральных трубопроводных систем, показало, что исключительную важность имеет категорирование как самих объектов, так и возникающих состояний магистральных нефтепроводов [4, 5].

Прогнозирование различных состояний МН и их участков целесообразно проводить на основе построения и логического анализа на ЭВМ деревьев логического вывода, например, деревьев отказов. Методы логического анализа, связанные с использованием деревьев отказов, широко применяются в практике исследования безопасности производственных процессов. Метод дерева отказов заключается в построении и анализе логико-вероятностной модели причинно-следственных связей отказов объекта с отказами его элементов и другими событиями (воздействиями, реализациями условий функционирования, процедур контроля и т.д.). Исходными данными при построении дерева являются перечни возможных видов отказов и других нежелательных событий и их причин, а также других обстоятельств, в той или иной мере связанных с анализируемым финальным событием.

Придавая (экспертно, с учетом реальных частот тех или иных, событий) каждому событию определенную вероятность и используя логические связи "и" - "или", с помощью деревьев неисправностей можно оценивать вероятности нежелательных событий, а оценив возможные экономические последствия, - и риск принятия того или иного решения.

Таким образом, анализ нормативных требований с позиций безопасности функционирования МН проводится при использовании логического подхода в два этапа: оценка (прогнозирование) вероятности отказа или другого нежелательного события (утечки, потери устойчивости и т.д.) при тех или иных значениях (или формулировках) нормативных требований в сочетании с конкретными условиями и режимами функционирования, стратегиями технического обслуживания, дисциплиной ремонтов; оценка масштабов потерь и производственного риска от возможной неблагоприятной ситуации, происходящей с участием рассматриваемых нормативных требований.

Литература

1. Мазур И.И., Иванцов О.М. Безопасность трубопроводных систем. – М.: Елима, 2004. – 1097 с.

2. Махутов Н.А. Прочность и безопасность: фундаментальные и прикладные исследования. – Новосибирск: Наука, 2008. – 528 с.

3. Махутов Н.А., Лисин Ю.В., Гаденин М.М. и др. Обеспечение защищенности магистральных нефтепродуктопроводов по критериям рисков. – Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов, 2012, № 3, с. 10-16.

4. Козлитин А.М. Теория и методы анализа риска сложных технических систем. – Саратов: Саратовский государственный технический университет (СГТУ), 2009. – 200 с.

5. Козлитин П.А., Козлитин А.М. Теоретические основы и методы системного анализа промышленной безопасности объектов теплоэнергетики с учетом риска. – Саратов: Саратовский государственный технический университет (СГТУ), 2009. - 156 с.