Возникновения аварийной

Одной из наиболее важных задач трубопроводного транспорта углеводородов является сокращение риска возникновения аварийных ситуаций. Ее решение позволит снизить безвозвратные потери транспортируемых продуктов, улучшить экологическую обстановку, предотвратить разрушения инженерных сооружений и обеспечить таким образом оптимальное функционирование трубопроводных систем. Актуальность данной проблемы связана с высокой частотой отказов магистральных трубопроводов, приводящих в ряде случаев к катастрофическим последствиям. Надежность трубопроводных систем снижается в процессе эксплуатации вследствие накопления внутренних и внешних повреждений, усиливающихся при одновременном взаимосопряженном воздействии на металл механических напряжений и коррозионных сред и проявляющихся на действующих объектах в виде коррозионно-механич-еских разрушений (КМР), и естественного старения трубопроводных коммуникаций.

Важнейшей задачей,стоящей перед отраслями промышленности, обеспечивающими магистральную транспортировку углеводородного сырья, является сокращение риска возникновения аварийных ситуаций. Решение этой задачи повволит снизить безвозвратный . потери г грекачиваемых продуктов, улучшить экологическую обстановку, предотвратить рагрушения инженерных сооружений и обеспечить такт! сбраеом оптимальное функционирование трубопроводных систем. Актуальность данной проблемы связана с высокой частотой отказов магистральных трубопроводов (МТ), увеличиваю^Лея напряженностью раЗоты трубопроводных систем при интенсивных методах транспорта углеводородов, естественным старением как самого металла, так и трубопроводных коммуникаций в целом.

Необходимость длительной и безотказной работы различных деталей и изделий в контакте с агрессивной средой предъявляет высокие требования к коррозионной стойкости и долговечности материалов, из которых они изготовлены. В качестве коррозионностой-ких сталей во многих отраслях промышленности находят применение хромистые и хромоникелевые стали, содержащие не менее 12...13 % хрома. Однако эти стали во многих случаях могут быть подвержены одному из наиболее опасных видов коррозионного поражения - меж -рфисталлитной коррозии (МКК), нередко являющейся причиной отказов оборудования и возникновения аварийных ситуаций. Межкристаллит-ная коррозия локализуется по границам зерен без видимых вооруженным глазом изменений внешнего вида, формы и размеров изделий. Сцепление между зернами ослабевает как в поверхностном слое, так и по всему сечению изделия, что может привести к практически полной потере функциональной способности изделия и механической прочности.

Потенциально опасные объекты в химических и нефтеперерабатывающих комплексах РФ в силу непрерывного сокращения ввода в эксплуатацию новых объектов в настоящее время исчерпали 65-90% проектного ресурса. Модернизация и коренная реконструкция предприятий вышеуказанных отраслей требует колоссальных капиталовложений, что на сегодня является трудной экономической задачей. Продолжение эксплуатации такого оборудования, которое влечет за собой увеличение риска возникновения аварийных ситуаций, возможно лишь при условии обеспечения его требуемой надежности и безопасности.

4. Последствия технологических дефектов в сфере эксплуатации, В готовом изделии могут оказаться технологические дефекты, которые относятся к недопустимым, но либо пропущены из-за несовершенства методов контроля, либо вообще нефегламен-тированы. Это может привести к тяжелым последствиям в сфере эксплуатации машины вплоть до возникновения аварийных ситуаций. Анализ недопустимых выходов из строя отдельных узлов и i механизмов, их поломок, значительных деформаций и других от-; казов функционирования показывает, что причины этого связаны в основном с двумя факторами — с неправильными методами эксплуатации и с проявлением технологических дефектов.

вающие их высокую радиационную безопасность для персонала АЭС и для населения окружающей местности в условиях нормальной эксплуатации и в случае возникновения аварийных ситуаций в результате воздействия внутристанционных или внешних факторов, таких, как землетрясения и другие возможные воздействия. Особое внимание при этом уделяется созданию троекратно резервированных систем охлаждения активной зоны при аварийных ситуациях с целью недопущения расплавления ядерного топлива в этих случаях. Так же многократно резервируются системы питания электроэнергией аг-^ регатов, участвующих в обеспечении безопасности АЭС. Создаются специальные локализующие объемы и устройства, не допускающие выхода радиоактивных веществ за пределы реакторных отделений АЭС во всех случаях.

Надежность работы оборудования является одним из важных показателей безопасности производств. Этот показатель необходимо всегда учитывать при выборе (разработке нового) стандартного оборудования, при построении технологических систем или отдельных установок потенциально опасных производств. С точки зрения безопасности процесса интерес представляет оценка надежности оборудования по времени безотказного выполнения заданных функций, нарушения которых могут быть причиной возникновения аварийных ситуаций.

В настоящее время такими системами управления оснащены сотни станков. Точность обработки при этом повышается в 1,5—3 раза, а производительность возрастает на 25-100%. При использовании этих систем обработку деталей можно вести на меньшем количестве станков с участием, только наладчиков, что существенно повышает эффективность технологических процессов. Необходимо также отметить, что применение предельных систем адаптивного управления точностью обработки позволяет значительно повысить надежность работы оборудования и инструмента и исключить их поломки в случае возникновения аварийных режимов. Это достигается посредством соответствующего регулирования хода технологического процесса или же прекращением его выполнения при срабатывании сигнализации о возникших неполадках.

Рассмотрим некоторые положения и рекомендации, выполнение которых позволит уменьшить опасность возникновения аварийных ситуаций.

Критерием управления в такой системе является минимизация себестоимости отпускаемой электроэнергии при соблюдении заданий диспетчерского графика энергосистемы и безусловном выполнении требований безопасности. Возможность возникновения аварийных ситуаций, которые могут привести к разрушению реактора и другого оборудования с радиоактивной средой, должна быть практически исключена.

Грузовые суда, имеющие рефрижераторные трюмы, составляют значительную часть рефрижераторного флота, предназначенного для перевозки грузов на дальние расстояния. Аммиак был первым хладагентом, который использовали для этой цели. Однако к 80-м годам он оказался в большей степени заменен R22 в основном из-за того, что работа с аммиаком повышает риск возникновения аварийных ситуаций.

Обнаружение трещин с помощью дефектоскопа, движущегося внутри трубы, связано с определенными трудностями. Дефектоскопы указанного типа были разработаны для обнаружения дефектов и расслоений металла, общей и язвенной коррозии [121,122]. Применительно к КР сложно отличить трещины от других дефектов. Кроме того, не все трещины могут быть зарегистрированы-в связи с малой чувствительностью диагностических комплексов указанного типа к продольным трещинам. Специально разработанный ультразвуковой дефектоскоп для поиска продольных трещин прошел проверку в США только на магистральном нефтепроводе (КР проявляется только на магистральных газопроводах) [221]. Последнее, по-видимому, связано с трудностью обеспечения акустического контакта между стенкой трубы и искателями. По данным национального совещания по безопасности магистральных газопроводов США 1994 года [121,122], дефектоскопы указанного типа, так же как и применение систем телемеханики и автоматики, не могут существенно снизить риск возникновения аварийной ситуации на магистральных газопроводах. Существен-

Обгзружение трещин о помощью дефектоскопа, движущего^ внутри трусы, связано о определенными трудноотями. Дефектоскопы указанного типа были разработаны для обнаружения дефектов и расслоений металла, общей и явве.шой коррозии. Применительно к КР сложно отличить трещины от других дефектов. Кроме того, не вое трещины могут быть зарегистрированы в связи о малой чувствительностью диагностических комплексов указанного :ипа к продольным трещи .ам. Специально разработанный в США ультразвуковой дефектоскоп для поиска продольных трещин прошел проверку только на магистральном нефтепроводе (КР проявляется только на магистральных газопроводах) . По данным национального совещания по безопасности МГ США 1994 года дефектоскопы указанного типа, так*в,кьк и применение оиотем телемеханики и автоматики, не могут существенно снизить риск возникновения аварийной ситуации на магистральных газопроводах.

Газовое хозяйство включает газораспределительную станцию, где осуществляется дросселирование давления с 0,7—1,3 до 0,13—0,2 МПа. Газорегуляторный пункт (ГРП) ввиду повышенной взрывоопасное™ и сильного шума при работе вынесен в отдельное помещение за пределы главного здания станции. ГРП имеет основные и запасные газопроводы с задвижками, фильтрами, регуляторами давления газа, манометрами и продувочными устройствами. Газопровод котла оснащен регуляторами автоматического расхода газа и быстродействующим импульсным отсекающим клапаном, предназначенным для экстренного прекращения подачи газа в случае возникновения аварийной ситуации. Давление газа перед горелками контролируется манометром. Подвод газа к горелкам индивидуальный. Газопровод в пределах котла имеет продувочные линии с выводом за пределы здания. Ведется систематический контроль проб воздуха на содержание СН4. Взрывоопасной считается концентрация в воздухе метана 4—15 %.

Газовое хозяйство включает газораспределительную станцию, где осуществляется дросселирование давления с 0,7—1,3 до 0,13—0,2 МПа. Газорегуляторный пункт (ГРП) ввиду повышенной взрывоопасное™ и сильного шума при работе вынесен в отдельное помещение за пределы главного здания станции. ГРП имеет основные и запасные газопроводы с задвижками, фильтрами, регуляторами давления газа, манометрами и продувочными устройствами. Газопровод котла оснащен регуляторами автоматического расхода газа и быстродействующим импульсным отсекающим клапаном, предназначенным для экстренного прекращения подачи газа в случае возникновения аварийной ситуации. Давление газа перед горелками контролируется манометром. Подвод газа к горелкам индивидуальный. Газопровод в пределах котла имеет продувочные линии с выводом за пределы здания. Ведется систематический контроль проб воздуха на содержание СН4. Взрывоопасной считается концентрация в воздухе метана 4—15 %.

При изготовлении, эксплуатации и ремонте в объекте могут образоваться дефекты различного типа k (раковины, трещины, непровары, металлические и неметаллические включения, зоны крупнозернистой структуры, несоответствия заданному значению толщины стенок, закаленного слоя, гальванического покрытия и др.), где k = 1, k0. В общем случае дефект потенциально опасен и может привести к возникновению в объекте аварийной ситуации, т. е. такого состояния объекта, когда его дальнейшее использование по прямому назначению невозможно или небезопасно. В соответствии с этим потенциальную опасность (вид) дефекта характеризуют вероятностью Р (А) возникновения аварийной ситуации в объекте из-за дефекта при регламентированных режимах и условиях его эксплуатации в течение заданного пе* риода времени, если в объекте этот дефект единственный. В объекте могут быть дефекты различного вида I, где

Представление информации СНК. В состав средств представления информации (СПИ) входят устройства, предназначенные для преобразования полученных от входных преобразователей электрических сигналов в динамические, либо статические изображения исследуемых излучений или полей. СПИ количественно характеризуют дефекты типа нарушения сплошности, отклонения размеров, изменения физико-механических свойств, сигнализируют о возможности возникновения аварийной ситуации или достижении выбранных уровней разбраковки изделий.

где Hj — вероятность невозникновения аварийной ситуации в объекте после устранения в нем дефектов, выявленных системой С/ (см. формулы в табл. 11).

3. Убытки Эа от возникновения аварийной ситуации в объектах соизмеримы с убытками Зп от перебраковки объекта.

На АЭС предусматриваются мероприятия, обеспечивающие радиационную безопасность для эксплуатационного персонала и окружающего населения как в условиях нормальной эксплуатации, так и на случай возникновения аварийной ситуации. Контроль за радиационной безопасностью осуществляется на каждой АЭС специальной дозиметрической службой и охватывает все помещения АЭС и окружающую территорию в радиусе 30— 40 км от АЭС. Стационарными и 'передвижными установками контролируются все среды: воздух, почва, растительность, вода и донные отложения в реках и водоемах. Систематический контроль и учет показывают, что в течение всех 137 реакторо-лет, наработанных на АЭС СССР до 1 января 1981 г., концентрация радиоактивных веществ в районах действующих АЭС была всегда ниже допустимой нормы и практически не отличалась от естественного фона.

В связи с бурным развитием технических средств, особенно средств вычислительной техники, возникла возможность реализации сложных алгоритмов, при работе систем противоаварийной защиты, в частности. Это позволило на систему противоаварийной защиты возложить не только функцию предотвращения аварии, но и останова процесса с минимальными экономическими потерями. Таким образом, система должна определить не только причину возникновения аварийной ситуации, но и принять соответствующие меры по ее ликвидации, что невозможно сделать без использования экспертных систем, разработанных специально для систем противоаварийной защиты.

В случае возникновения аварийной обстановки нарушения ядерной безопасности, повышения радиоактивности сверх установленной нормы и других подобных случаях срабатывает система аварийной сигнализации, обслуживающая все помещения, и используется телефонная и громкоговорящая связь. Во всех случаях обслуживающий персонал должен действовать в соответствии с производственными инструкциями и указаниями руководящего персонала станции;