Применение моделирования процесса развития аварии и оценки риска в целях обеспечения безопасной эксплуатации объектов нефтегазового комплекса

Введение. Одна из основных задач организации производства — предупреждение аварий. В нефтегазовом комплексе значительная часть аварий происходит на технологических трубопроводах. Разгерметизация технологического трубопровода приводит к негативным последствиям вплоть до полной остановки производства и может стать причиной человеческих жертв. Моделирование процесса разгерметизации трубопровода в соответствии со сценариями аварии представляет собой один из подходов к обеспечению безопасности технологических трубопроводов.

Постановка задачи. Задачей данного исследования является моделирование процесса разгерметизации трубопровода в соответствии со сценариями аварии на производстве при определенных условиях окружающей среды.

Теоретическая часть. В большинстве случаев основными причинами аварий являются внутренние опасные факторы, связанные с разгерметизацией и разрушением технических устройств, а также ошибки персонала, обусловленные нарушением требований организации и производства опасных работ. Единая методика составления сценария развития аварии на опасных производственных объектах отсутствует, а существующие указания по определению возможных сценариев носят рекомендательный характер. При составлении сценариев рассмотрены различные виды огне- и взрывоопасных технологических сред, находящихся внутри трубопровода. Объектом экспериментов была 3D модель участка промышленного объекта с гипотетическим технологическим трубопроводом при таких переменных, как: плотность застройки, метеорологические условия, зоны застоя воздушных масс. Последние моделировались в программном комплексе FlowVision, который визуализирует трехмерные течения жидкости и газа.

Выводы. Разработанный универсальный алгоритм позволил составить сценарии развития аварийной ситуации на гипотетическом технологическом трубопроводе. Результаты применимы для дальнейшего моделирования аварийных ситуаций.

1. Гражданкин, А. И. Исследование аварий в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности США. Правовая практика и уроки / А. И. Гражданкин, А. С. Печеркин, В. И. Сидоров // Безопасность труда в промышленности. — 2013. — № 7. — С. 58-66.

2. Improving the functioning of the integrated system for managing labor and industrial safety in the oil and gas industry / N. Kh. Abdrakhmanov, G. A. Sharipov, A. V. Fedosov [et al.] // Вестник Национальной академии наук Республики Казахстан. — 2019. — № 5. — С. 184-190.

3. Assessment of the human factor influence on the accident initiation in the oil and gas industry / F. V. Fedosov, A. N. Khamitova, K. N. Abdrakhmanova, N. Kh. Abdrakhmanov // Территория Нефтегаз. — 2018. — № 1-2. — С. 62-70.

4. Техногенный риск и управление промышленной безопасностью нефтеперерабатывающих предприятий / М. Х. Хуснияров, А. П. Веревкин, И. Р. Кузеев [и др.]. — Уфа : Нефтегазовое дело. — 2012. — 311 с.

5. Принципы разработки информационной модели управления минимизацией рисков опасных производственных объектов нефтегазового комплекса / Н. Х. Абдрахманов, Н. В. Шутов, К. Н. Абдрахманова [и др.] // Нефтегазовое дело. — 2014. — № 4. — С. 353-367.

6. Информационные модели управления минимизацией рисков потенциально опасных производственных объектов / Н. Х. Абдрахманов, Р. А. Шайбаков, А. Г. Марков // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2015. — № 2. — С. 729-736.

7. Количественная оценка неопределенности результатов анализа риска техногенных аварий / А. В. Федосов, И. И. Бадртдинова, К. Н. Абдрахманова, Д. Ю. Валекжанин // Нефтегазовое дело. — 2019. — № 3. — С. 46-66. DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2019-3-46-66.

8. Повышение безопасности эксплуатации газопроводов / Н. Х. Абдрахманов, В. М. Давлетов, К. Н. Абдрахманова [и др.] // Нефтегазовое дело. — 2016. — Т. 14, № 3. — С. 183-187.

9. Жулина, С. А. Методическое руководство по оценке степени риска аварий на магистральных нефтепроводах и нефтепродуктопроводах / С. А. Жулина, М. В. Лисанов, А. В. Савина // Безопасность труда в промышленности. — 2013. — № 1. — С. 50-55.

10. Печёркин, А. С. Фоновые показатели аварийности — индикаторы эффективности введения инструментов регулирования промышленной безопасности / А. С. Печёркин, А. И. Гражданкин // Безопасность труда в промышленности. — 2017. — № 5. — С. 5-8.

11. Organization of safe management of fire operations on gas pipelines / N. Kh. Abdrakhmanov, A. V. Fedosov, R. A. Shaibakov [et al.] // Вестник Национальной академии наук Республики Казахстан. — 2019. — № 6 (382). — С. 272-279.

12. Банников, В. В. Моделирование последствий аварий на опасных производственных объектах с использованием программного комплекса FLACS / В. В. Банников, Т. В. Савицкая // Успехи в химии и химической технологии. — 2016. — № 4. — С. 24-26.

13. Диагностирование вертикальных стальных резервуаров как инструмент повышения безопасности эксплуатации объектов нефтегазовой отрасли / А. В. Федосов, Н. Х. Абдрахманов, Н. В. Вадулина [и др.] // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. — 2019. — Т. 330, № 12. — С. 75-81.

14. Марухленко, А. Л. Учебные курсы по 3D-моделированию последствий аварий c использованием программного комплекса FLACS / А. Л. Марухленко, А. А. Агапов // Безопасность труда в промышленности. — 2014. — № 2. — С. 78-79.

15. Боровков, А. И. Новая парадигма цифрового проектирования и моделирования глобально конкурентоспособной продукции нового поколения / А. И. Боровков, Ю. А. Рябов, В. М. Марусева // Центр компьютерного инжиниринга СПбПУ. — URL: http://fea.ru/news/6721 (дата обращения : 12.11.2019).