3. Факторы устойчивости при воздействии, вызванном внешними причинами

Согласно зарубежным данным по аварийности на трубопроводных системах, именно толщина стенки и глубина залегания - доминирующие факторы устойчивости при воздействии, вызванном внешними причинами [9, c.84].

В частности, повышенная толщина позволяет выдерживать механическое воздействие многих видов землеройной техники, а большая глубина затрудняет доступ к трубопроводу. Очевидно, что увеличение толщины стенки будет основным фактором, снижающим риск разрушения трубопровода под действием внутреннего давления за счет большего запаса прочности. Так, согласно статистике, при толщине стенки менее 5 мм основной причиной утечек считается внешнее воздействие (более 60% случаев). При увеличении толщины стенки вклад фактора внешнего воздействия снижается до 20-25%, а при толщине стенки 10 мм и более частота утечек по причине внешнего воздействия снижается в 15-30 раз.

Анализируя риск гибели людей (расчет зон поражения), эффективность инженерных сооружений оценивают путем уменьшения радиуса пролива нефти (максимального приближения края горящего пролива к объектам). При оценке влияния этих сооружений на экологический риск предполагают, что их наличие исключает попадание нефти в водные объекты, тем самым существенно уменьшая компенсационные выплаты за загрязнение окружающей среды.

Для оценки достаточности компенсирующих мероприятий применяют методологию анализа риска (для объектов с присутствием людей) и экологического ущерба (для водных объектов).

Порядок оценки для объектов с присутствием людей:

1) рассчитывают риски для участка ненормативного сближения без компенсирующих мероприятий;

2) полученное значение риска удовлетворяет требованиям [1] - компенсирующие мероприятия не требуются;

3) значение риска не удовлетворяет требованиям [1] - рассчитывают риск с учетом различных компенсирующих мероприятий (увеличение толщины стенки и заглубления трубопровода, инженерные мероприятия). По результатам данных расчетов определяют необходимый перечень компенсирующих мероприятий для участка ненормативного сближения: увеличение толщины стенки и заглубления трубопровода, применение инженерных мероприятий, либо мероприятий в комплексе.

Порядок оценки для водных объектов:

1) рассчитывают ожидаемый экологический ущерб для участка ненормативного сближения без компенсирующих мероприятий;

2) полученное значение ожидаемого экологического ущерба соответствует низкой степени риска [8] - компенсирующие мероприятия не требуются;

3) значение ожидаемого экологического ущерба не соответствует требованиям низкой степени риска [8] - рассчитывают ожидаемый экологический ущерб с учетом инженерных компенсирующих мероприятий, не допускающих попадание нефти в водные объекты.

Результаты данных расчетов подтверждают достаточность применения инженерных мероприятий. Для оценки достаточности компенсирующих мероприятий при прокладке магистрального нефтепровода на ненормативном сближении с населенными пунктами, железными и автомобильными дорогами, садами, промышленными зонами используют расчет индивидуального риска гибели человека [6, с.59].

За последние 12 лет на трубопроводах США произошло 525 серьезных аварий, в результате которых 200 человек погибли, 747 получили ранения, материальный ущерб достиг 539 млн. долл. Среди недавних примеров - разлив нефти в г. Маршалл, штат Мичиган в июле 2010 г., взрыв газотранспортной системы в г. Сан-Бруно, штат Калифорния в сентябре 2010 г. и взрыв газораспределительной системы в г. Остин, штат Техас в январе 2012 г.

В течение последнего десятилетия Управление по безопасности трубопроводов и опасным материалам Министерства транспорта США потребовало от операторов трубопроводов реализации ряда программ по безопасности, нацеленных на существенное снижение угроз на трубопроводных системах страны. Осуществляется Программа управления целостностью - Integrity Management Program (IMP), направленная на выявление и предотвращение нарушений в работе трубопроводов. Было принято более 1400 правоприменительных мер против операторов трубопроводов, наложено более 3 млн. долл. гражданско-правовых санкций [9, c. 84].

Для обеспечения высоких стандартов безопасности трубопроводной системы США бюджет 2014 г. предлагает реформы, связанные с увеличением финансирования и пересмотром программы безопасности трубопроводов Департамента транспорта. В настоящее время обследованием 4,2 млн. км трубопроводов занимаются 135 инспекторов [9, c.84].

Безопасные расстояния и другие законодательно установленные способы обеспечения безопасности при прокладке магистральных трубопроводов на густонаселенных территориях в США

В таблице 5 приведена общая информация по безопасным расстояниям при прокладке магистральных трубопроводов на густонаселенных территориях в США.