• Текст документа
  • Статус
Оглавление
Поиск в тексте

Хаустов А.П.,
Редина М.М.


Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе

В книге рассмотрены практические аспекты управления безопасностью персонала и экологической безопасностью на объектах нефтегазового комплекса. Большое внимание уделено современным технологиям ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, а также их предупреждению.

Отдельный блок в издании посвящен вопросам обеспечения профессиональной безопасности персонала - аттестации рабочих мест по условиям труда, анализу причин и расследованию несчастных случаев на производстве.

В издании представлены современные технологии ликвидации последствий аварийных ситуаций на объектах нефтегазового комплекса, сопровождающихся разливами нефти и нефтепродуктов. Рассмотрены важнейшие виды экологических рисков при добыче, транспорте и хранении углеводородного сырья. Большое внимание превентивным мерам - в частности, планированию действий по локализации и ликвидации аварийных ситуаций.

Для магистров, аспирантов, научных работников и специалистов-практиков, чья деятельность связана с обеспечением профессиональной, промышленной и экологической безопасности.

Авторские права на данное издание защищены законодательством

Список используемых сокращений


АГЗУ - автоматизированная групповая замерная установка

АООТ - акционерное общество открытого типа

АПФД - аэрозоли преимущественно фиброгенного действия

АХОВ - аварийно и химически опасные вещества

БДНГ - бригада добычи нефти и газа

БУ - бурильная установка

ГОЧС - гражданская оборона и чрезвычайные ситуации

ГРБ - газораспределительная будка

ГСМ - горюче-смазочные материалы

ГУ - групповая установка

ГФУ - газофракционная установка

ДНС - дожимная насосная станция

ЕПБВР - Единые правила безопасности взрывных работ

ЗАО - закрытое акционерное общество

ЗУ - замерная установка

ИТР - инженерно-технический работник

КРС - капитальный ремонт скважин

КС - компрессорная станция

ЛЭП - линия электропередач

НГДП - нефтегазодобывающее производство

НГК - нефтегазовый комплекс

НГДУ - нефтегазодобывающее управление

НКТ - насосно-компрессорная труба

НП - нефтепродукты

НТД - нормативно-техническая документация

МЧС - Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий

ОАО - открытое акционерное общество

ОВЧ - отряд военизированной части

ОГМЧС - оперативная группировка Министерства Российской Федерации по чрезвычайным ситуациям

ОПС - окружающая природная среда

ОС - окружающая среда

ОТ - охрана труда

ПБ НиГП - Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности

ПВО - противовыбросовое оборудование

ПДК - предельно-допустимая концентрация

ППБ - Правила пожарной безопасности в РФ

ПРС - подземный ремонт скважин

ПСМ - переключатель скважин многоходовой

ПУЭ - Правила устройства электроустановок

РВС - резервуар вертикальный стальной

РСЧС - Единая государственная система по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций

СУМР - специализированное управление механизированных работ

СУСГ - самоуплотняющийся сальник гидравлический

СИЗ - средства индивидуальной защиты

СНиП - строительные нормы и правила

ТБ - техника безопасности

ТПП - территориально-производственное предприятие

ТЭК - топливно энергетический комплекс

УБР - управление буровых работ

УБТ - утяжеленная буровая труба

УВ - углеводороды

УПН - установка подготовки нефти

УТТ - управление технологического транспорта

ЦРБ - центральная районная больница

ЧС - чрезвычайная ситуация

ЭЦН - электроцентробежный насос

ЦДНГ - цех добычи нефти и газа

ШГН - штанговый глубинный насос

ШФЛУ - широкая фракция легких углеводородов

Предисловие


Нефтегазовый комплекс (НГК) играет важнейшую роль в современной экономике как Российской Федерации, так и мира в целом. В России топливно-энергетический комплекс, одной из самых важных составляющих которого является НГК, обеспечивает четверть производства ВВП, треть объема промышленного производства и доходов федерального бюджета, экспорта и валютных поступлений. На долю России приходится 4,6% мировых доказанных запасов нефти и 30,7% объема мировых запасов газа, а по добыче этих ресурсов страна занимает лидирующее положение в мире.

В комплексе заняты порядка миллиона работающих, жизнь и здоровье которых зависит от надежности обеспечения промышленной и профессиональной безопасности.

Природно-техногенные аварии имеют максимальное развитие не только в нефтегазовом комплексе, но и, как показали расследования, они могут возникать на таких супернадежных сооружениях, как высоконапорные гидроэлектростанции. Например, техногенная авария на Саяно-Шушенской ГЭС в 2009 году при стечении определенных обстоятельств могла бы привести к гораздо большим последствиям. Поэтому исследования и тем более прогноз таких явлений крайне актуальны не только для экономики. Аварийные события должны рассматриваться как крупное негативное экологическое и социальное явление.

Накопленный опыт в сфере профессиональной безопасности может с успехом применяться при ликвидации последствий многих природных ЧС, что позволяет надеяться на снижение ущерба от стихийных бедствий. Такой подход оправдан и широко используется в Японии. Казалось бы, при огромной частоте сейсмических событий и масштабах возникающих последствий ЧС должны вести к огромным людским и материальным потерям. Тем не менее, учитывая высокую степень подготовленности населения к природным стихийным бедствиям, эти потери минимальны не только для населения, но и для техносферы.

В России статистика ЧС крайне запутана, не говоря об оценках экономических и социальных ущербов, которые считаются как угодно в надежде администраций регионов, да и многих частных предприятий, на огромные государственные инвестиции. Велики людские потери, часто возникающие от элементарного незнания людей об опасностях природного и техногенного генезиса. Эти потери трудно поддаются денежным оценкам и, соответственно, компенсациям со стороны страховых обществ, предприятий и государства. Во многом нежелание и неумение выявлять причины, недооценка природных и техногенных рисков в быту и на производстве приводят к колоссальным ущербам, исчисляемым десятками миллиардов рублей. Поэтому предлагаемое издание больше нацелено на анализ практического опыта защиты окружающей среды (ОС) и населения от ЧС.

Практика предупреждения и ликвидации ЧС свидетельствует об общей природе рисков в сфере экологической, промышленной и профессиональной безопасности. Соответственно, управление этими рисками оптимально осуществляется на единой основе - в рамках интегрированных систем менеджмента (ИСМ), в частности - HSE-менеджмента (управление охраной труда, промышленной и экологической безопасностью). ИСМ стали "новым словом" в подходах к управлению организациями разных отраслей и уровней. Создание таких управленческих систем предполагает унификацию подходов к обеспечению деятельности в различных направлениях.

Организация и поддержание ИСМ содействует равноправию систем и принятию решений способствующих постоянному усовершенствованию работы организации. Это мощный инструмент повышения эффективности деятельности, получения синергетического эффекта и экономии всех видов ресурсов. При наличии сертификата ИСМ по стандартам ISO 9001, ISO 14001 и OHSAS 18000 организация в значительной степени соответствует требованиям обеспечения безопасности, что способствует не просто снижению рисков в соответствующих сферах деятельности, но и обеспечению устойчивого развития организации в целом.

Всесторонний анализ технологических процессов строительства скважин, обустройства и эксплуатации нефтепромыслов, организации работ по охране ОС показал, что определяющими причинами, снижающими эффективность экологических инноваций являются:

- недостаточная эффективность экологических решений в проектах разработки и обустройства нефтяных месторождений, строительства и ремонта скважин, комплексных программ по повышению нефтеотдачи пластов и интенсификации разработки;

- некачественная реализация имеющихся проектных решений ввиду слабой оснащенности техническими средствами высокой эксплуатационной надежности, контрольной аппаратурой и низкой эффективности системы контроля;

- недостаточным уровнем экологической подготовки руководящего звена добывающих предприятий, а также рабочих на всех технологических участках цепочки "скважина - магистральный нефтепровод".

Оценивая весь спектр экологических проблем НГК, можно констатировать:

- деятельность предприятий НГК связана со значительными уровнями экологических и профессиональных рисков, которые могут и должны быть минимизированы с помощью современных методов управления, технологий и технических средств;

- назрела необходимость организации работ по сертификации природоохранных технологий и технических средств добычи нефти, ведения системы экологического менеджмента в соответствии со стандартами ИСО 14000, а в оптимальном случае - ИСМ, объединяющих управление рисками в сфере профессиональной, промышленной и экологической безопасности;

- система экологического управления в одной из наиболее устойчивых отраслей (нефтегазовой промышленности) в настоящее время нуждается в дальнейшем совершенствовании в соответствии с требованиями, предъявляемыми международными стандартами к системам экологического управления;

- управление природопользованием на уровне конкретного предприятия должно быть направлено на решение актуальных экологических проблем, подкрепленных необходимыми экономическими обоснованиями с учетом интересов местного населения;

- аварийные разливы нефти являются одной из наиболее значительных проблем НГК, что обусловливает повышенное внимание со стороны государства и бизнес-структур, выражается в развитии нормативной и законодательной базы, создании новых ремедиационных технологий;

- значительный эффект в обеспечении экологической безопасности НГК может быть достигнут благодаря включению еще на стадии проектов соответствующих оптимальных решений (превентивных природоохранных мероприятий), включая планирование операций по ликвидации возможных аварий.

Приведенный перечень экологических проблем нефтедобывающих предприятий не является исчерпывающим, однако он обеспечивает необходимый уровень планирования и реализации природоохранных мероприятий на весь жизненный цикл освоения месторождений. Пути выявления и решения основных поставленных проблем раскрываются в последующих разделах предлагаемого издания.

Надеемся, что книга будет полезна широкому кругу читателей, поскольку в ней представлено междисциплинарное направление, связанное с уменьшением рисков для человека и окружающей природной среды.

Издание предназначено научных работников и специалистов-практиков, чья деятельность связана с обеспечением профессиональной, промышленной и экологической безопасности. Прежде всего, в предлагаемом издании будут заинтересованы изыскатели, проектировщики, сотрудники МЧС, а также работники учебных и производственных организаций, страховых компаний, администраций. Также оно может быть полезно магистрам и аспирантам, обучающимся по соответствующим специальностям и направлениям.

При подготовке издания использовались материалы, размещенные в ИС "Техэксперт".

Глава 1. Природные катастрофы и меры по уменьшению их последствий

Как правило, под природной катастрофой понимается какое-то неожиданное, страшное по своим последствиям для человека нарушение нормального хода природных процессов. По мнению большинства ученых, природные катастрофы являются нормальным и необходимым для саморазвития природных систем геофизическим процессом, включающим различного рода быстрые вариации, отклонения, срывы, неожиданность которых - результат плохой изученности данного природного явления.

Для того чтобы сформировались представления о природной катастрофе, необходимы три основные условия: экстремальная геофизическая ситуация, генерируемые ею поражающие факторы и неблагоприятная социально-экономическая обстановка, выраженная людскими потерями и материальным ущербом.

Экстремальные геофизические ситуации это закономерные геофизические процессы, в ходе которых в результате суперпозиции случайных внешних и внутренних факторов создаются заметные отклонения от устойчивого состояния изучаемой природной системы - быстрое таяние льда и снега, обильное выпадение осадков, рост внутренних энергетических напряжений и т.д.

Эти процессы, в силу своей природы, способны создавать поражающие факторы, как правило, выраженные быстрым (взрывным) движением частиц среды - воздуха, воды, грунта и других субстанций. В тот момент, когда в результате неблагоприятных природных обстоятельств поражающие факторы начинают действовать на человека, природные и материальные ценности, развивается социально-экономическое "стихийное" бедствие или ЧС.

1.1. Закономерности природных катастроф

Несмотря на глубокие различия, все рассматриваемые природные катастрофы подчиняются следующим общим закономерностям [121].

1. Для каждого вида может быть установлена специфическая пространственная приуроченность.

У каждого вида катастрофы существуют свои геофизические причины, определяющие их преимущественное возникновение в тех или иных районах Земли.

Не только землетрясения и вулканические извержения, но также оползни, обвалы, лавины и сели связаны с районами активной тектоники, горообразовательной деятельности. Участки береговой линии океанов, открытые для прихода волн, возбужденных на его дне, могут являться районами опасности цунами. Речные наводнения, связанные с сезонным таянием снега и льда, а также с катастрофическими ливнями - паводки и половодья, - характерны для равнинных и горных рек. При определенных объемах влаги или льда и формах русел рек (резкое сужение или смена направления) происходит выход вод на пойму или создаются заторы, приводящие к резкому подъему уровней вод и затоплению территорий или разрушению ограждающих дамб. Как правило, территориальная приуроченность половодий и паводков выражена не только в пространстве, но и во времени, что обусловлено цикличностью геофизических процессов.

2. Независимо от источника зарождения и продолжительности - от нескольких минут (снежные лавины, землетрясения, обвалы и др.) до нескольких часов (сели), дней (оползни) и месяцев (наводнения) - все природные катастрофы характеризуются значительной мощностью и поражающей способностью.

На совершение любой, в том числе и разрушительной работы, требуются затраты энергии, которые происходят тремя совершенно разными путями.

В транзитивных и деструктивных катастрофах совершается переход с более высокого энергетического уровня на более низкий уровень. Выделяющийся избыток энергии, превращается в тепло, но по ходу процесса эта энергия затрачивается на формирования поражающих факторов. Таковы землетрясения, обвалы, лесные пожары, часть наводнений.

Для структурирующих катастроф энергетика совсем иная. Здесь источником разрушения служит чаще всего тепловая энергия. Следуя второму закону термодинамики, тепло без заметных потерь нельзя превратить обратно в механическую или электромагнитную энергию. Поэтому необходима структура или устройство, в общем виде называемое тепловой машиной. В природных катастрофах тепловые машины создаются сами по себе, за счет самоорганизации среды. Тепловая машина тайфуна с нагревателем в виде теплового океана и холодильником в верхних слоях атмосферы устроена так, что буквально всасывает тепло из океана, превращая значительную часть тепловой энергии в механическую. Многие разрушающие структуры образуются проще, например, струйное течение в атмосфере или цунами. Однако и здесь всегда вначале часть энергии расходуется внутри системы на создание структуры, а затем уже происходит выделение энергии структуры в виде разрушения сложившейся природной обстановки.

3. Чем больше интенсивность природного явления, тем реже оно повторяется с той же силой.

Например, катастрофические паводки или половодья 1-3% обеспеченности происходят с вероятностью 1-3 раза за столетие, крупные извержения вулканов и землетрясения в наблюдаемых пунктах и того реже.

Для измерения энергии многих природных явлений используется величина, названная магнитудой. Впервые это понятие для оценки величины землетрясений и определялось как логарифм отношения максимальных амплитуд данного землетрясения к амплитуде таких же волн некоторого стандартного землетрясения. В последующем эту величину использовали для оценки других природных катастроф. Так, магнитуда вулканических извержений определяется по объему извергнутого вещества, цунами - средней высотой волны, оползня и снежной лавины - объемом смещения горной породы или снега.

4. При всей неожиданности природной катастрофы ее возможное проявление может быть предсказано с большей или меньшей надежностью.

Анализ зависимости разрушительного эффекта стихийного бедствия от его размаха, продолжительности и/или интенсивности геологических и гидрометеорологических процессов позволяет с различной степенью надежности предсказать ее возможное проявление или последствия. Так, обильные осадки могут спровоцировать интенсивные оползневые смещения. В меньшей степени это относится к заблаговременности прогноза, которая является не менее важной информацией, чем интенсивность чрезвычайного явления.

5. Стихийные явления могут возникать во взаимодействии друг с другом, т.е. в парагенетической связи. При этом происходят они гораздо чаще и с большей разрушительной силой.

Примером такой парагенетической связи стихийных бедствий может служить природная катастрофа, произошедшая в Гармском районе Таджикистана. В результате землетрясения силой 9-10 баллов 10 июля 1949 года в этом районе получили большое развитие обвальные и оползневые процессы на склонах хребта Тахти. Образовались земляные лавины и селевые потоки семидесятиметровой толщины, со скоростью 30 м/с пронесшиеся по ущелью. Каменная лавина промчалась через, поселок Хаит, похоронив его, пересекла пойму реки Яхрыч и выплеснулась на правый борт долины, растекаясь тремя языками. Скорость движения каменной лавины определилась в 25-30 м/с, объем каменной и грунтовой массы обвала, по подсчетам разных исследователей, составил от 380 до 500 млн. мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе. Общая площадь разрушительных сейсмогравитационных и селевых явлений - 1500 кмЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе. Объем селевого потока - 145 млн. мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе. При этом основные последствия катастрофы были вызваны не землетрясением, а оползнями, обвалами, земляными лавинами и селями.

6. Воздействие человека на природную среду без учета экологических взаимодействий, с нарушением технологии строительства инженерных коммуникаций, без возведения специальных сооружений, предназначенных для защиты объектов от стихийных явлений, способствует активизации и усилению природных катастроф.

Рассматривая антропогенную деятельность в связи с влиянием на природные процессы, необходимо отметить следующие основные положения:

- она может их активизировать или замедлять, а иногда вызывать такие явления, которые не были свойственны природе данной территории, т.е. в целом человек влияет на степень активности природных процессов;

- она не является фактором, вызывающим в природе новые, не встречающиеся раньше стихийные бедствия;

- механизм ее влияния зависит от конкретных природных условий и типа процесса;

- она может влиять на природные процессы непосредственно или косвенно, быстро или медленно [121].

1.2. Классификации природных опасностей и чрезвычайных ситуаций


В настоящее время существует достаточно много классификаций природных опасности и ЧС. По своему содержанию они охватывают отдельные группы опасностей, базируются на отдельных признаках и зачастую носят прагматический характер.

Современная же в них потребность, по мнению авторов многотомной монографии "Природные опасности и общество" (2002 год) [92], состоит в разработке такой классификации, которая бы удовлетворяла анализу и учету при классификационных процедурах трех элементов множеств. Первое - множество природных опасностей, второе - объекты и процессы, инициирующие опасность и третье - объекты, подверженные негативным воздействиям или реципиенты. Именно такая классификация позволяет не только рассмотреть все многообразие природных опасностей, но и создать действенные организационно-управленческие структуры, необходимые для обеспечения безопасности природно-техногенной сферы. По нашему мнению, таким требованиям удовлетворяет одна из последних разработок Института геоэкологии РАН (табл.1.1).

Таблица.1.1

Общая классификация опасных природных процессов и явлений (по В.И.Осипову и Ю.А.Мамаеву, 1999), с изменениями и дополнениямиЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе

_________________________
Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе Звездочкой (*) обозначены внезапные, быстро развивающиеся процессы - "катастрофические"; без звездочки - медленно развивающиеся "прогрессирующие" процессы, влекущие экологические последствия; курсивом - процессы, не поддающиеся управляемому снижению ущерба от них.

Классы

Группы

Типы

Подтипы

Виды

Атмосферные

Природные (климатические)

Температурные

Связанные с положительными
температурами

Глобальное потепление климата

Засухи*

Опустынивание

Пожары в лесах, степях и на торфяниках*

Связанные с отрицательными температурами

Заморозки *

Длительные сильные морозы

Многократные переходы температуры через 0°С

Связанные с выпадением осадков

В виде дождя

Ливни и затяжные дожди*

Грозы, удары молний и градобитие*

В виде снега и льда

Снегопады, метели*

Обледенение*

Связанные с циркуляцией воздушных масс

С вертикальной осью циркуляции

Смерчи* (торнадо)

Тайфуны, тропические циклоны, ураганы, глубокие циркуляции умеренных широт*

С горизонтальной осью циркуляции

Шквалы, бури (песчаные, пыльные, "черные", почвенно-солевые)*

Суховеи*

Техно-
природные

Связанные с загрязнением химическим атмосферы

Виды загрязнений

Глобальное повышение содержания углекислого газа, оксидов азота, метана, пыли

Выпадение кислотных дождей*

Загрязнение снежного покрова

Комбинированные

Связанные с физическими изменениями состояния и структуры атмосферы

Задымленность и загазованность воздуха в городах

Увеличение парникового эффекта

Застойность в замкнутых отрицательных формах рельефа

Повышение температуры воздуха в городах

Гидросферные

Природные (гидрологические)

Морские

Шельфов и континентальных слонов морей и океанов

Эрозия движущихся донных наносов

Заиление морских побережий

Деформации береговых линий

Формирование дельт крупных рек (равнинных)

Образование подводных каньонов в устьях рек (горных)

Подводные обвалы, оползни, грязевые потоки

Морских вод и течений

Затопления и подтопления прибрежных территорий, связанные с глобальным поднятием уровня мирового океана

Наступление и отступание моря вследствие тектонических движений

Динамическое действие волн

Приливы и отливы

Интрузии морской воды

Комплексное влияние морских течений на климат и наносы

Цунами*

Штормы, ветровые сгонно-нагонные явления*

Континентальные

Поверхностных вод: рек, озер и болот

Наводнения, паводки и половодья*

Подмыв берегов рек, размыв дна, выработка продольного профиля, движение твердого стока

Меандрирование и спрямление русел

Перехват русел

Отступание и трансформация водопадов

Зарастание озер и заболачивание

Перетекание болот

Выклинивание подземных вод в виде источников (подземное и наземное)

Техно-
природные

Континентальные

Искусственных водоемов и каналов

Развитие подпора и изменение режима подземных вод

Развитие фильтрации в теле плотины, днище и бортах водохранилищ

Затопление обширных низинных территорий, в долинах равнинных рек

Заиление днищ водохранилищ и каналов, кольматация донных отложений

Возникающие при захоронении отходов производства и поддержании пластовых давлений на месторождениях углеводородов

Загрязнение поверхностных и подземных вод

Возникновение гидравлической связи изолированных ранее подземных водоносных горизонтов

Возникающие при водоснабжении из глубоких горизонтов

Образование крупных дспрессионных воронок и провалов земной поверхности

Снижение запасов подземных вод и осушение вышележащих толщ, лесных массивов

Нарушение естественного режима подземных вод, в том числе геотермальных и минеральных

Литосферные

Природные

Эндогенные

Глубинные

Землетрясения*

Вулканизм*, взрывы, излияния лав, выбросы газов и пепла

Движения плит, дрейф материков, формирование и развитие рифтов

Медленные складчатые и разрывные деформации масс

Развитие тектонических напряжений в массивах пород Формирование очагов землетрясений

Геотермические процессы и явления: температурные аномалии, термальные воды

Аномалии физических полей Земли

Самовозгорание угольных пластов, выбросы угля и газов

Природные горные взрывы и удары

Поверхностные

Дифференцированные тектонические движения земной поверхности

Образование линеаментов

Дробление массивов и трещинообразование пород

Сейсмогенные оползни, обвалы, лавины

Сейсмодислокации массивов пород

Разрушения лавовыми потоками

Геотермальные источники, гейзеры, фумаролы

Грязевой вулканизм

Контактовый метаморфизм пород

Экзогенные

Возникающие при изменении термодинамических и гидрохимических условий среды

Разуплотнение массивов пород из-за разгрузки естественных напряжений

Выветривание пород, изменение их состава, состояния и свойств

Усадка и растрескивание пород, образование такыров

Обусловленные деятельностью поверхностных вод

Эрозия плоскостная, линейная (овражная)

Абразия берегов морей, океанов и водохранилищ

Формирование, перемещение и аккумуляция: аллювия, делювия, пролювия

Развитие карровых полей на карстующихся грунтах

Образование водно-снежных и водно-обломочных потоков разного состава*

Обусловленные деятельностью подземных вод

Подтопление территорий

Засоление почв и грунтов

Карст разных типов: сульфатный, карбонатный, соляной

Суффозия механическая и химическая: формирование "глиняного" и "лёссового" карста

Водонасыщение пород, образование плывунов, зыбучих песков

Тиксотропное разупрочнение пылевато-глинистых пород

Гидростатическое взвешивание и гидродинамическое давление фильтрующих вод

Гравитационные (склоновые)

Денудационные сотрясения из-за обвалов и карстовых провалов*

Обвалы и осыпи*

Оползни разных типов и объемов*

Снежные лавины*

Пульсационные движения ледников

Солифлюкция

Селевые потоки*

Обвальные и оползневые перекрытия речных долин

Поверхностная ползучесть грунтов

Эоловые

Движение песков, разрастание пустынь, движение дюн на побережьях

Дефляция; песчаные раздувы незадернованных участков

Ветровая эрозия массивов пород с образованием останцев

Гипергенного литогенеза

Уплотнение малолитифицированных грунтов

Просадки лёссов, образование польев

Набухание и усадка глинистых грунтов

Вторичное засоление грунтов с образованием поверхностных кор

Вызванные изменениями напряженно-деформированного состояния

Прогибы и разрывы слоев горных пород

Обрушение пород над карстовыми полостями*

Сдвижение пород и образование мульд проседания

Горные удары, наведенная сейсмичность*

Выпоры в пластичных грунтах

Криогенные

Термокарст, термоэрозия, термоабразия

Морозное пучение грунтов

Курумы

Формирование ледников и снежников, экзарация, образование моренных форм рельефа

Образование наледей на реках

Миграция воды и растворов в грунтах

Образование ледяных бугров

Морозное растрескивание грунтов

Разрушение криогенных грунтов, слагающих берега



В предложенной классификации более 100 природных процессов и явлений группируются по классам, группам, типам и видам. Таким способом раскрывается иерархия действующих процессов и явлений, что позволяет рассматривать их с позиций актуализаций возможности предсказаний и отчасти управления.

На территории России, обладающей чрезвычайно большим разнообразием геологических, климатических и ландшафтных условий, встречается более 30 видов опасных природных явлений. Среди перечисленных в табл.1.1 природных опасностей наиболее разрушительными являются: наводнения, подтопления, эрозия, землетрясения, оползни, сели, карст, смерчи, сильные заморозки, различные мерзлотные явления. Ежегодно в России происходит 230-250 событий чрезвычайного характера, связанных с природными опасными явлениями.

Основные потери при этом приносят: наводнения (около 30%); оползни, обвалы и лавины (21%); ураганы, смерчи и другие сильные ветры (14%); сели и переработка берегов водохранилищ и морей (3%). Последовательность процессов в порядке уменьшения экономического ущерба несколько иная: плоскостная и овражная эрозия (около 24% всех потерь), подтопление территорий (14%), наводнения и переработка берегов (13%), оползни и обвалы (11%), землетрясения (8%).

Примерные уровни социально-экономических ущербов от наиболее опасных природных процессов на территории России приведены в табл.1.2.

Таблица 1.2

Ориентировочный социально-экономический ущерб от развития наиболее опасных природных процессов на территории России [89]

Процессы

Кол-во городов, подверженных воздействию

Ориентировочный социально-экономический ущерб, млрд.долл./год

возможный разовый

средне-
многолетний

Гидро-

Приводящие

наводнения

746

1,6

3,0-3,25

метеорологи-
ческие

к гибели людей

ураганные ветры и смерчи

500

0,03

0,08

цунами

9

0,015

0,045

Геологические

оползни и обвалы

725

0,03

1,8-3,0

землетрясения

103

30

1,5-2,3

лавины

5

0,75

0,015

сели

Э

0,15

0,0015

Обычно не приводящие

эрозия плоскостная и овражная

734

0,45

5,3-4,5

к гибели людей

подтопление территорий

960

0,15

3,6-4,5

переработка берегов морей и водохранилищ

53

0,015

3,5-2,5

эрозия речная

442

0,0015

3,0

карст

301

0,00445

0,75

суффозия

958

0,03

не менее 0,75

пучение

841

0,015

0,43-0,71

просадка лессовых пород

563

0,02

0,43-0,57

термокарст

62

0,015

0,3-4,3

наледообразование

174

0,075

0,15-0,3

термоэрозия

72

0,015

0,15

солифлюкция

60

0,0015

0,043



Официальная статистика (например, данные МЧС России, табл.1.3) свидетельствует о том, что данный вид опасных явлений распространен в России и, в силу значительного уровня рисков для населения, должен контролироваться в системе мониторинга окружающей среды.

Таблица 1.3

Сведения о чрезвычайных ситуациях, происшедших на территории Российской Федерации за 4 квартала 2012 года [114]

Чрезвычайные ситуации

Масштабность чрезвычайных ситуаций

Количество чел.

по характеру и виду источников возникновения

Всего

локаль-
ные

мест-
ные

террито-
риальные

регио-
нальные

феде-
ральные

трансгра-
ничные

Погиб-
ших

Постра-
давших

Техногенные ЧС

228

163

54

8

3

0

0

600

24075

Природные ЧС

148

10

111

9

16

0

2

185

70816

Землетрясения*, извержение вулканов

2

0

0

0

2

0

0

0

0

_______________
* Землетрясения и извержения вулканов, приведшие к возникновению ЧС.

Опасные геологические явления (оползни, сели, обвалы, осыпи)

1

0

1

0

0

0

0

0

0

Повышение уровня грунтовых вод

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Бури, ураганы, смерчи, шквалы, сильные метели

9

0

5

3

1

0

0

0

1412

Сильный дождь, сильный снегопад, крупный град

12

0

7

2

2

0

1

177

54231

Снежные лавины

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Заморозки, засуха

18

0

9

1

7

0

1

0

0

Морские опасные гидрологические явления (сильное волнение, напор льдов, обледенение судов)

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Отрыв прибрежных льдов

8

8

0

0

0

0

0

0

131

Опасные гидрологические явления

21

0

15

3

3

0

0

0

15029

Крупные природные пожары**

77

2

74

0

1

0

0

8

13

_______________
* Природные пожары, площадь очагов которых составляет 25 га и более для наземной охраны лесов и 200 га и более для авиационной охраны лесов.

Биолого-социальные ЧС

56

21

30

2

3

0

0

1

77



Вполне резонно возникает вопрос о причинах, приводящих к заметному росту людских потерь и материального ущерба от природных и техногенных катастроф, сравнимых с потерями в результате региональных военных конфликтов. Поэтому проблемы их идентификации становятся чрезвычайно актуальными и требуют серьезных материальных и интеллектуальных усилий специалистов разного профиля.

Весьма важным моментом является оценка категорий развития катастроф, поскольку к их ликвидации привлекаются различные силы и средства, а также компенсации нанесенных ущербов. В этой связи актуальна классификация ЧС, официально действующая на территории РФ (табл.1.4).

Таблица 1.4

Классификация чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера согласно [80]

Категория ЧС

Локального характера

Муниципального характера

Межмуниципального характера

Регионального характера

Межрегионального характера

Федерального характера

Территория, на которой сложилась ЧС и нарушены условия жизнедеятельности людей (зона ЧС)

Не выходит за пределы территории объекта

Не выходит за пределы территории одного поселения или внутригородской территории города федерального значения

Затрагивает территорию двух и более поселений, внутригородских территорий города федерального значения или межселенную территорию

Не выходит за пределы территории одного субъекта РФ

Затрагивает территорию двух и более субъектов РФ

Количество людей, погибших или получивших ущерб здоровью (количество пострадавших)

Составляет не более 10 человек

Не более 50 человек

Не более 50 человек

Свыше 50 человек, но не более 500 человек

Свыше 50 человек, но не более 500 человек

Свыше 500 человек

Размер ущерба ОПС и материальных потерь (размер материального ущерба)

Не более 100 тыс. рублей

Не более 5 млн. рублей

Не более 5 млн. рублей

Свыше 5 млн. рублей, но не более 500 млн. рублей

Свыше 5 млн. рублей, но не более 500 млн. рублей

Свыше 500 млн. рублей

Дополнительно

Данная ЧС не может быть отнесена к чрезвычайной ситуации локального характера



Приведенный краткий анализ развития природных опасностей на территории России и в мире позволяет сделать некоторые обобщающие выводы о тенденциях и причинах столь быстрого роста этих проблем.

1. Несмотря на научно-технический прогресс и рост экономики защищенность людей и материальной сферы от опасных природных явлений не возрастает, а систематически снижается. Исходя из мировых статистических данных, ежегодный прирост погибших от природных катастроф на Земле составляет 4,3%, пострадавших - 8,6%, а величины ущерба - 10,4%. Учитывая, что мировой валовой продукт растет меньшими темпами (3,6%), рост природных опасностей следует рассматривать, как глобальный процесс, который будет во многом определять возможность перехода общества на стратегию устойчивого развития.

2. Интенсивное развитие экономики приводит к появлению техногенно-природных опасностей, являющихся принципиально новыми или медленно развивающимися существующими природными процессами, активизированными хозяйственной деятельностью человека. Среди техногенно-природных процессов наибольшую опасность представляет наведенная сейсмичность, подтопление, опускание поверхности Земли.

3. Проблема природных опасностей и связанные с ней социальные и материальные потери, определяется не только природными условиями территорий, но и социально-экономическим положением проживающих там народов. Наибольшие социальные потери наблюдаются в слабо развитых странах, где высокая численность населения и его слабая защищенность являются причиной массовой гибели и огромных страданий людей при развитии природных катастроф. В экономически развитых странах смертных исходов значительно меньше, однако развитие опасных явлений здесь сопровождается огромными материальными потерями.

1.3. Меры по предупреждению чрезвычайных ситуаций и уменьшению масштабов их воздействий


Предупреждение большинства опасных природных явлений связано с большими трудностями из-за несопоставимости их мощи с возможностями людей (землетрясения, ураганы, смерчи и др.). Тем не менее, существует целый ряд опасных природных явлений и процессов, негативному развитию которых может воспрепятствовать целенаправленная деятельность людей. К ним относятся мероприятия по предупреждению градобитий, предупредительному спуску лавин, заблаговременному срабатыванию селевых озер и озер, образовавшихся в результате завалов русел горных рек, а также другие случаи [89].

К мерам по предотвращению ЧС биолого-социального характера могут быть отнесены локализация и подавление природных очагов инфекций, вакцинация населения и сельскохозяйственных животных и др.

Одним из направлений уменьшения масштабов ЧС является строительство и использование защитных сооружений различного назначения. К ним, например, относятся гидротехнические защитные сооружения, предохраняющие водоемы и водотоки от распространения радиационного и химического загрязнения, а также сооружения, защищающие сушу и гидросферу от других поверхностных загрязнений. Гидротехнические сооружения (плотины, шлюзы, насыпи, дамбы) используются также для защиты от наводнений. К этим мерам относятся и берегоукрепительные работы. Для уменьшения ущерба от оползней, селей, обвалов, осыпей, лавин применяются защитные инженерные сооружения на коммуникациях и в населенных пунктах в горной местности.

Другим направлением уменьшения масштабов ЧС являются мероприятия по повышению физической стойкости объектов к воздействию поражающих факторов при авариях, природных и техногенных катастрофах.

Названные направления превентивных мер могут быть объединены в одно направление деятельности - инженерную защиту территорий и населенных мест от поражающего воздействия стихийных бедствий, аварий, природных и техногенных катастроф.

Важным направлением превентивных мер, содействующим уменьшению масштабов ЧС, является создание и использование систем своевременного оповещения населения, персонала объектов и органов управления, которое позволяет принять своевременные необходимые меры по защите населения и тем самым снизить потери.

К организационным мерам, уменьшающим масштабы ЧС, могут быть отнесены: охрана труда и соблюдение техники безопасности, поддержание в готовности убежищ и укрытий, санитарно-эпидемические и ветеринарно-противоэпизоотические мероприятия, заблаговременное отселение или эвакуация населения из неблагоприятных и потенциально опасных зон, обучение населения, поддержание в готовности органов управления и сил ликвидации ЧС.

Конкретные мероприятия по предупреждению ЧС реализуются в ходе подготовки объектов экономики и систем жизнеобеспечения населения к работе в условиях ЧС. Эта подготовка осуществляется путем проведения названных ранее отдельных мероприятий, реализации упомянутых планов и целевых программ, целенаправленной работы объектов и отраслей экономики в соответствующих режимах функционирования РСЧС.

1.3.1. Виды зонирования территорий по разновидностям развития нежелательных природных и техногенных явлений


В целях дифференцированного подхода к планированию предупредительных мероприятий осуществляется зонирование территории страны, регионов, городов и населенных пунктов по критериям природного и техногенного рисков [89].

Зона возможного опасного землетрясения - территории в пределах которых интенсивность сейсмического воздействия составит 7 и более баллов. Размеры и местоположение зоны возможного опасного землетрясения определяется по картам сейсмического районирования в соответствии с требованиями СНиП II-7-81.

Зона вероятного затопления - территория, в пределах которой возможно или прогнозируется покрытие ее водой в результате стихийного бедствия либо повреждения или разрушения гидротехнических сооружений. Размеры зон определяются в соответствии с СНиП 2.06.15-85.

Зона вероятного катастрофического затопления - зона вероятного затопления, в которой ожидаются или вероятны гибель людей, сельскохозяйственных животных и растений, повреждение или уничтожение материальных ценностей, в первую очередь зданий и сооружений, а также ущерб окружающей среде (ОС).

Зона возможных опасных геологических явлений - территория, в пределах которой возможно или прогнозируется возникновение опасных геологических явлений, способных привести к угрозе для жизни и здоровья людей, ущербу экономики. Границы зон устанавливаются в соответствии с требованиями СНиП 22-02-2003 и СНиП 2.01.09-91.

Зона возможного радиоактивного загрязнения - территория или акватория, на которой возможно загрязнение поверхности земли, зданий, сооружений, атмосферы, воды, либо продовольствия, пищевого сырья, кормов и различных предметов радиоактивными веществами в количествах, вызывающих превышение установленного нижнего критериального значения доз облучения населения (критической группы населения).

Зона возможного химического заражения - территория, в пределах которой в результате повреждения или разрушения емкостей с аварийно химически опасными веществами возможно распространение этих веществ в концентрациях или количествах, создающих угрозу для людей, сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного времени.

Приграничная зона - территория, прилегающая, как правило, к государственной границе РФ, в пределах которой в начальный период военного конфликта наиболее вероятно массированное применение обычных средств поражения и боевых отравляющих веществ.

Зона световой маскировки - территория, расположенная между государственной границей и рубежом досягаемости в начальный период военного конфликта тактической и палубной авиацией вероятного противника.

Зона возможных разрушений - территория городов, других населенных пунктов и объектов экономики, на которой возможно возникновение избыточного давления во фронте воздушной ударной волны, равного 30 кПа (0,3 кгс/смЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе) и более, а также сейсмическое воздействие, вызывающее разрушение зданий, сооружений и коммуникаций. Границы зон возможных разрушений установлены СНиП 2.01.51-90.

Зона возможного образования завалов - часть территории зоны возможных разрушений, включающая участки расположения зданий и сооружений с прилегающей к ним местностью, на которой возможно образование завалов, обрушение конструкций этих зданий и сооружений.

Загородная зона - территория, расположенная вне зон возможных разрушений, возможного радиоактивного загрязнения, возможного химического заражения, вероятного катастрофического затопления и подготовленная для размещения эвакуируемого населения.

Возможно частичное или полное наложение двух и более зон возможной опасности. На такой территории предупредительные мероприятия проводятся от всех видов опасности, соответствующих налагаемым зонам.

Следует отметить, что в целях обеспечения безопасности производства и населения большое внимание уделяется размещению потенциально опасных объектов и селитебных территорий. В Приложении 1 указан список городов России, подверженных природным рискам различного генезиса [50].

1.3.2. Мероприятия по обеспечению безопасности населения и опасных производственных объектов

В целях устойчивого функционирования экономики и выживания населения в ЧС предусматривается [89]:

- максимально возможное рассредоточение производительных сил по территории страны с учетом дублирования отраслей и объектов экономики;

- наращивание экономического потенциала районов, обладающих энергетическими и природными ресурсами;

- ограничение нового строительства и расширения объектов, действующих в районах с повышенной опасностью природных стихийных бедствий;

- ограничение роста больших городов, концентрации материальных ресурсов в этих городах;

- разработка генеральных планов, планов детальной планировки, проектов застройки микрорайонов и кварталов с учетом требований безопасности при ЧС ситуациях мирного и военного времени;

- развитие экономически перспективных малых и средних городов, поселков городского типа и крупных населенных пунктов;

- постепенный вывод из городов предприятий, баз, складов, перерабатывающих или хранящих значительные количества аварийно химически опасных веществ, взрывоопасных, легковоспламеняющихся и других опасных веществ;

- развитие в загородной зоне объектов материальных резервов с учетом потребностей для жизнеобеспечения населения в ЧС, размещение этих резервов в подземных горных выработках;

- создание в загородной зоне необходимой больничной базы, развертываемой в ЧС;

- развитие в загородной зоне сети оздоровительных, спортивных учреждений, пансионатов, кооперативно-садоводческих товариществ и других объектов хозяйственного назначения с учетом их использования для размещения эвакуируемого населения, пострадавшего в ЧС.

На объектовом уровне основными превентивными мероприятиями по предупреждению ЧС и уменьшению их масштабов в случае возникновения являются:

- прогнозирование возможных ЧС, их масштаба и характера;

- обеспечение защиты рабочих и служащих от возможных поражающих факторов, в том числе вторичных;

- повышение прочности и устойчивости важнейших элементов объектов, совершенствование технологического процесса;

- повышение устойчивости материально-технического снабжения;

- повышение устойчивости управления, связи и оповещения;

- разработка и осуществление мероприятий по уменьшению риска возникновения аварий и катастроф, а также вторичных факторов поражения;

- создание страхового фонда конструкторской, технологической и эксплуатационной документации, обеспечение ее сохранности;

- подготовка к проведению аварийно-спасательных и других неотложных работ, восстановлению нарушенного производства и систем жизнеобеспечения.

Необходимо подчеркнуть, что для успешной работы по рациональному размещению объектов экономики выработаны и проверены жизнью правила, учет которых позволяет значительно снизить риск возникновения ЧС. Приведем некоторые из них.

Прежде всего, объекты экономики размещаются таким образом, чтобы они не попадали в зоны высокой природной и техногенной опасности. Они должны быть отнесены от жилых зон и друг от друга на расстояния, обеспечивающие безопасность населения и соседних объектов.

Взрыво- и пожароопасные объекты и их элементы размещаются с учетом защитных свойств и других особенностей местности.

Между потенциально опасными радиационными объектами устанавливаются оптимальные расстояния, предусматривается изоляция реакторных блоков атомных электростанций друг от друга.

Химически опасные объекты строятся на безопасном расстоянии от водоемов, морского побережья, подземных водоносных слоев, размещаются с учетом розы ветров, с подветренной стороны населенных пунктов и жилых зон.

Склады АХОВ на химически опасных объектах располагаются с подветренной стороны по отношению к основным цехам и местам нахождения людей. Базисные склады этих объектов, а также взрывоопасных и легковоспламеняющихся веществ строятся за пределами территории объектов в загородной зоне.

Биологически опасные объекты и их элементы размещаются с учетом розы ветров в данной местности.

Вокруг радиационно, химически и биологически опасных объектов предусматриваются санитарно-защитные зоны и зоны наблюдения.

Гидротехнические сооружения должны возводиться таким образом, чтобы в зону возможного катастрофического затопления попадало минимальное количество объектов социального и хозяйственного назначения. Размещение населенных пунктов, в том числе садоводческих товариществ и важных промышленных объектов в районах возможного катастрофического затопления не допускается.

Не должно допускаться размещение зданий и сооружений на земельных участках, загрязненных органическими и радиационными отходами, в опасных зонах отвалов пород шахт и обогатительных фабрик, оползней, селевых потоков и снежных лавин, в зонах возможного катастрофического затопления, в сейсмических районах и зонах, непосредственно прилегающих к активным разломам земной коры.

В проектах планировки необходимо предусматривать ограничение развития в крупных городах потенциально опасных объектов экономики, их постепенный вывод из городов, профилирование и модернизацию, обеспечивающую снижение до приемлемого уровня риска поражения населения, среды его обитания и объектов экономики.

В районах, подверженных воздействию землетрясений, наводнений, селей, оползней, обвалов, должно предусматриваться местное зонирование территорий. В зонах с наибольшей степенью риска размещаются парки, сады, открытые спортивные площадки и другие свободные от застройки площади и элементы инфраструктуры. В сейсмических районах целесообразно предусматривать расчлененную планировочную структуру городов и рассредоточенное размещение объектов экономики, особенно пожаро- и взрывопожароопасных объектов. Для городов, расположенных в районах с сейсмичностью 7-9 баллов, как правило, должны применяться одно-двухсекционные жилые здания высотой не более 4 этажей, а также малоэтажная застройка с приусадебными участками.

При планировке населенных пунктов необходимо обеспечить снижение пожарной опасности застроек и улучшение санитарно-гигиенических условий проживания населения. Пожаро- и взрывоопасные объекты необходимо выносить за пределы населенных пунктов.

При планировании строительства и реконструкции городских и сельских поселений должна предусматриваться единая система транспорта, обеспечивающая удобные, быстрые и безопасные транспортные связи. Аэродромы следует размещать на расстоянии от населенных территорий, обеспечивающем безопасность полетов и допустимые уровни авиационного шума и электромагнитных излучений. Сооружения морских и речных портов размещаются за пределами населенных территорий. Железные дороги отделяются от жилой застройки санитарно-защитной зоной с учетом пожаро- и взрывоопасности перевозимых грузов, а также допустимых уровней шума и вибрации.

Жилые районы необходимо размещать с наветренной стороны по отношению к производственным предприятиям, являющимся источниками загрязнения атмосферного воздуха, а также представляющим повышенную пожарную опасность. Склады по хранению ядохимикатов, боеприпасов, удобрений, взрыво- и пожароопасные склады и производства, очистные сооружения располагаются с подветренной стороны по отношению к населенным территориям.

Территории городских и сельских поселений, курортные зоны и места массового отдыха размещаются выше по течению рек и водоемов относительно выпусков производственных и хозяйственно-бытовых вод.

При проектировании поселений необходимо предусматривать создание по берегам водохранилищ водоохранных зон, в которых запрещается размещение полигонов для твердых бытовых отходов и промышленных отходов, складов нефтепродуктов, ядохимикатов и минеральных удобрений, а также жилых зданий и баз отдыха.

Размещение складов государственных материальных резервов, складов и перевалочных баз нефти и нефтепродуктов, складов взрывчатых материалов и базисных складов АХОВ производится рассредоточенно за пределами территорий городов и их зеленых зон в обособленных складских районах пригородной зоны с соблюдением санитарных и противопожарных норм.

Полигоны для утилизации, обезвреживания и захоронения твердых бытовых отходов и токсичных промышленных отходов размещаются на безопасном расстоянии от населенных пунктов.

Большое значение для предупреждения ЧС имеют инженерно-технические мероприятия. Мероприятия по предупреждению ЧС (далее - инженерная защита) планируются и осуществляются в районах опасных геологических процессов и их сочетаний. Инженерная защита от одного или нескольких опасных геологических процессов планируется и осуществляется независимо от ведомственной принадлежности защищаемой территории и объектов в рамках единой территориальной системы (комплекса) мероприятий по предупреждению ЧС.

1.3.3. Требования и мероприятия инженерной защиты объектов от опасных природно-техногенных явлений


Инженерно-технические мероприятия по предупреждению ЧС на территориальном, местном и объектовом уровнях должны обеспечивать [89]:

- предотвращение, устранение или снижение до допустимого уровня отрицательного воздействия на защищаемые территории, здания и сооружения действующих и связанных с ними возможных опасных процессов;

- наиболее полное использование местных строительных материалов и природных ресурсов;

- преимущественное применение активных методов защиты;

- производство работ способами, не приводящими к появлению новых и интенсификации действующих процессов;

- сохранение заповедных зон, ландшафтов, памятников и т.п.;

- сочетание проводимых предупредительных мероприятий с мероприятиями по охране окружающей среды;

- в необходимых случаях - мониторинг и систематический контроль за состоянием защищаемых территорий и объектов и за работой инженерных защитных сооружений (дамб, плотин, и др.).

При проектировании и строительстве сооружений инженерной защиты должно предусматриваться:

- совмещение имеющихся и возводимых сооружений, выполняющих различные функции, с функциями по предупреждению ЧС и уменьшению их масштабов в случае возникновения;

- возведение и ввод в эксплуатацию защитных сооружений с учетом постоянной готовности к предупреждению ЧС на защищаемых территориях;

- возможность своевременного ремонта и усиления сооружений, а также изменения их функционального назначения в ходе эксплуатации.

Класс сооружений инженерной защиты назначается в соответствии с классом или категорией защищаемых объектов. При защите территории, на которой расположены объекты различных классов (категорий), класс сооружений инженерной защиты должен, как правило, соответствовать классу большинства защищаемых объектов. При этом отдельные объекты могут иметь локальную защиту. Ряд инженерно-технических мероприятий заслуживает отдельного рассмотрения (табл.1.5).

Таблица 1.5

Состав и основные требования к инженерно-техническим мероприятиям [61]

Вид мероприятий

Требования к проведению мероприятий

Состав мероприятий

Противо-
сейсмические мероприятия

Направлены на снижение разрушительного воздействия землетрясений на основе современных технологий

- строительство зданий и сооружений в сейсмически опасных районах в соответствии с нормами сейсмостойкости;

- усиление несущих конструкций существующих зданий и сооружений (фундаментов, стен, перекрытий) с учетом сейсмического риска для соответствующих территорий;

- разработку изменений и дополнений в сейсмические нормы с целью ужесточения контроля за качеством строительства;

- изменение порядка утверждения проектной документации для строительства зданий и сооружений в сейсмически опасных районах;

- изменение существующей законодательной базы строительства в сейсмоопасных районах, уточнение принципов и системы сейсмозащиты

Противо-
оползневые и противо-
обвальные мероприятия

В случае технической невозможности или нецелесообразности активной защиты следует предусматривать пассивную защиту (повышение устойчивости сооружений к обтеканию оползнем, улавливающие сооружения и устройства, противообвальные галереи и др.)

- изменение рельефа и формы склона в целях повышения его устойчивости;

- регулирование стока поверхностных вод путем соответствующей вертикальной планировки территории;

- искусственное понижение уровня подземных вод;

- агролесомелиорацию;

- закрепление грунтов различными способами;

- строительство удерживающих сооружений (подпорные стены, свайные конструкции и столбы, анкерные крепления; поддерживающие стены, контрфорсы, опояски, облицовочные стены, пломбы)

Противоселевые сооружения и мероприятия

Направлены на снижение разрушительного воздействия и ликвидацию последствий прохождения селей

- селезадерживающие сооружения (водосбросные и сквозные железобетонные, бетонные, каменные плотины, плотины из грунтовых материалов);

- селепропускные сооружения (каналы, селеспуски, мосты);

- селенаправляющие сооружения (направляющие и ограждающие дамбы);

- стабилизирующие сооружения (каскады запруд, подпорные стены, дренажные устройства, террасирование склонов, агролесомелиорация);

- селепредотвращающие сооружения (регулирующие паводок плотины, водосбросы на озерных перемычках)

Противо-
лавинные мероприятия и сооружения

Направлены на снижение разрушительного воздействия лавин

- профилактические мероприятия (организация службы мониторинга, прогноза и оповещения, искусственно регулируемый сброс лавин);

- лавинопредотвращающие сооружения и мероприятия (снегоудерживающие заборы стенки, щиты, решетки, мосты), террасирование склонов, агролесомелиорация, снеговыдувающие панели (дюзы), кольктафели);

- лавинозащитные сооружения (направляющие сооружения (стенки, искусственные русла, лавинорезы, клинья), тормозящие и останавливающие (надолбы, холмы, траншеи, дамбы, пазухи), пропускающие (галереи, навесы, эстакады)

Противокарстовые мероприятия

Мероприятия должны:

- предотвращать активизацию и снижать активность карстовых процессов;

- исключать или уменьшать деформации грунтовых толщ;

- способствовать стабилизации условий строительства ускорением карстовых деформаций;

- предотвращать повышенную фильтрацию и прорывы воды из карстовых полостей в подземные помещения и горные выработки;

- обеспечивать возможность нормальной эксплуатации территорий подземных сооружений и горных выработок при допущенных карстовых проявлениях

- устройство оснований зданий ниже зоны опасных карстовых проявлений;

- заполнение карстовых полостей;

- искусственное ускорение формирования карстовых проявлений;

- создание искусственного водоупора и противофильтрационных завес;

- закрепление и уплотнение грунтов;

- водопонижение и регулирование режима подземных вод;

- организацию поверхностного стока;

- применение конструкций зданий и их фундаментов, рассчитанных на сохранение целостности и устойчивости при возможных деформациях основания

Берегозащитные сооружения и мероприятия по противодействию наводнениям

Направлены на защиту коренного берега, сохранение и расширение существующих пляжей, или образование искусственных пляжей, а также на защиту пониженных территорий при нагонных подъемах уровня моря

Волнозащитные:

- вдольбереговые - подпорные береговые стены (набережные) волноотбойного профиля из различных материалов, шпунтовые стенки, ступенчатые крепления с укреплением основания террас, массивные волноломы;

- откосные - монолитные покрытия, покрытия из сборных плит и синтетических материалов или вторсырья

Волногасящие:

- вдольбереговые проницаемые сооружения с пористой напорной гранью и волногасящими камерами;

- откосные наброски из камней, уложенных фасонных блоков или искусственные свободные пляжи

Пляжеудерживающие:

- вдольбереговые подводные банкеты;

- поперечные буны, молы, шпоры

Специальные:

- регулирующие управление стоком рек, имитирующие природные формы рельефа, перебазирование запасов наноса;

- струенаправляющие - дамбы (из грунта и каменной наброски), сквозные шпоры или полузапруды;
·
- искусственное закрепление грунта откосов

Защита от затоплений и подтоплений

Должна обеспечивать допустимые нормативы влагосодержания в грунтах (основаниях) и помещениях

- искусственное повышение поверхности территорий;

- устройство дамб обвалования;

- регулирование стока и отвода поверхностных и подземных вод;

- устройство дренажных систем и отдельных дренажей;

- регулирование русел и стока рек;

- устройство дренажных прорезей для обеспечения гидравлической связи "верховодки" и техногенного горизонта вод с подземными водами нижележащего горизонта;
·
- агролесомелиорацию

Предупредительные защитные мероприятия от наводнений

Должны обеспечивать минимальное затопление территорий при прохождении горизонтов высоких вод

Комплекс интенсивных мероприятий (в основе - инженерные мероприятия):

- регулирование стока рек (перераспределение максимального стока между водохранилищами, переброска стока между бассейнами и внутри речного бассейна);

- ограждение территорий дамбами (системами обвалования);

- увеличение пропускной способности речного русла (расчистка, углубление, расширение, спрямление русла);

- повышение отметок защищаемой территории (устройство насыпных территорий, свайных оснований, подсыпка на пойменных землях при расширении и застройке новых городских территорий);

некоторые специальные приемы снижения опасности наводнений

К экстенсивным мерам относятся:

- изменение характера хозяйственной деятельности на затапливаемых территориях;

- контроль за хозяйственным использованием опасных зон;

- вынос объектов с затапливаемых территорий;

- проведение защитных работ в период паводка;

- эвакуация населения и материальных ценностей из зон затопления;

- ликвидация последствий наводнения

Предупредительные инженерно-технические мероприятия:

- строительство защитных сооружений (плотин, дамб, обвалований);

- реконструкция существующих защитных сооружений;

- использование противопаводковых емкостей существующих водохранилищ с целью срезки пика половодий, паводков и других природных явлений

1.3.4. Предупредительные меры по смягчению последствий сезонных погодных явлений

Одним из наиболее эффективных предупредительных мер является разработка режимов проведения мероприятий по снижению всех видов ущербов от сезонных погодных последствий [89]. Эти меры являются наиболее действенными, поскольку апробированы на практике и горьком опыте ликвидации последствий различного уровня природных опасностей и ЧС. Данные режимы разработаны и активно используются силами МЧС (рис.1.1, табл.1.6).

Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе

Рис.1.2. Режимы проведения мероприятий по снижению всех видов ущербов от сезонных погодных последствий

Таблица 1.6

Предупредительные мероприятия и режимы действий по смягчению последствий сезонных погодных явлений [61]

Мероприятия, осуществляемые на территориальном и местном уровне

Характер мероприятий, режимы их проведения

а) При угрозе наводнения

Контроль за состоянием органов метеослужбы на реках и водоемах территории и принятие мер по ее укреплению и совершенствованию

Режимы 1, 2. Контроль функционирования гидрометеослужбы (в т.ч. сети гидропостов) на реках и водоемах и принятие мер по ее укреплению и совершенствованию: создание системы комплексного наблюдения, обеспечивающей непрерывный сбор прогностических данных для региональных отделений Гидрометцентра, оснащение цифровым оборудованием, средствами вычислительной техники, современными видами связи. Сохранение существующей сети гидропостов, выделение финансовых и материально-технических ресурсов для поддержания их функционирования

Создание, совершенствование и обеспечение функционирования системы непрерывного наблюдения за гидрологической обстановкой на реках и водоемах, заблаговременного и оперативного предупреждения об опасности наводнения

Режимы 1, 2. Использование данных традиционных и автоматизированных гидрометрических постов Гидрометцентра, показаний сети метеорологических радаров, данных спутникового наблюдения. Контроль за недопущением параметров критических для гидротехнических сооружений, предупреждение о начале аварийной сработки водохранилищ. Техническое перевооружение систем наблюдения и оповещения. Автоматизация процесса контроля за состоянием плотин, дамб и т.п.

Прогнозирование возможной обстановки при ожидаемом наводнении и оповещение о результатах прогноза органов власти, учреждений, организаций, аварийно-технических служб

Режимы 1, 2. Прогнозирование с помощью соответствующих методик, моделирование гидрологических процессов с учетом ожидаемых параметров наводнения. Проверка и уточнение проектных решений, состояния сооружений напорного фронта плотин, дамб, водосбросных конструкций, наличия фильтрации воды в теле земляных плотин, дамб и т.п. Информация и оповещение органов власти, аварийно-технических служб об опасности наводнения

Подготовка к проведению мероприятий по эвакуации населения и материальных ценностей из зон возможного затопления (уточнение расчета сил и средств; организация взаимодействия с воинскими частями; проведение тренировок по действиям в случае наводнения) и заблаговременное ее проведение при угрозе затопления

Режимы 1, 2. Отработка планов эвакуации. Определение мест размещения эвакуированного населения, порядка обеспечения его жизненно важных потребностей. Доведение до населения порядка действий и правил поведения в случае осуществления эвакуации.

Режим 3. Планомерное проведение эвакуации в случае возникновения реальной угрозы.

Укрепление берегозащитных сооружений, подсыпка дамб, плотин и других гидротехнических сооружений в целях предотвращения аварий гидродинамического характера

Режимы 1, 2. Подготовка технических решений на проведение работ. Определение мест выемки грунта, бутовых материалов и пр. Определение подрядных организаций на производство работ. Планирование работ. Обеспечение материально-техническими ресурсами работ по укреплению гидротехнических сооружений

Контроль за работой водохранилищ по принятию паводковых вод и регулированию стока

Режимы 1, 2. Сезонный сброс воды из верхнего бьефа в соответствии с расчетами по данным многолетних наблюдений. Усиление контроля в предпаводковый и паводковый периоды, периоды половодья. Корректировка графика аварийного сброса воды. Согласование на межрегиональном уровне графика аварийного сброса воды для крупных водохранилищ. Оперативное обобщение данных о наполнении водохранилищ и выработка предложений по времени и объему сброса для принятия решения руководителями комиссий по ЧС

Подготовка к аварийному отводу паводковых вод, дноуглубительные и русловыпрямительные работы на речных перекатах и отмелях для противодействия образования ледяных заторов и зажоров (особенно на реках Северо-Запада России и Сибири, текущих с юга на север)

Режимы 1, 2. Проводятся по результатам гидрологических изысканий. Контроль за состоянием береговой линии, набережных в черте населенных пунктов. Разработка и реализация проектов производства работ для населенных пунктов, подверженных затоплению. Использование местных строительных естественных и искусственных материалов. Завоз материалов и конструкций для производства работ (при необходимости)

Обследование и укрепление мостов, подготовка материалов и средств к их восстановлению. Планирование и подготовка к наведению временных переправ с использованием переправочных средств

Режимы 2, 3. Работы производятся специалистами инженерных служб с применением специальной техники и оборудования, повышение физической устойчивости дорожных сооружений, их способности функционировать в экстремальных условиях. По результатам обследования принимается решение на усиление, дублирование, вывод из эксплуатации и т.п.

Подготовительные работы по оказанию медицинской помощи пострадавшим людям, по первоочередному жизнеобеспечению, а также по защите сельскохозяйственных животных при угрозе наводнения и при наводнении

Режимы 2, 3. Приводится в готовность больничная сеть, развертываются дополнительные пункты оказания медицинской помощи. Медицинский персонал, закрепленный за эвакоорганами и местами размещения эвакуируемых. Осуществляется выдвижение медицинских формирований к предполагаемым местам проведения аварийно-спасательных работ, подготовка транспорта для лечебно-эвакуационного обеспечения населения в зоне затопления. Организуется взаимодействие медицинской службы с местными органами власти, аварийно-спасательными формированиями, милицией, войсковыми частями, лечебными учреждениями, предприятиями и организациями в зоне ЧС

Проведение мероприятий по укреплению железных и автомобильных дорог, попадающих в зоны возможного затопления. Подготовка временных объездных путей

Режимы 2, 3. По результатам обследования принимается решение на усиление дорог и дорожных сооружений, дублирование, вывод из эксплуатации и т.п. Корректируются транспортные схемы по результатам разведки и обследования состояния транспортных коммуникаций и объектов в случае невозможности их дальнейшей эксплуатации. Производится увязка пунктов сопряжения различных видов транспорта по пунктам обслуживания населения и грузопотоков. Организуется регулирование на новых маршрутах

Создание запасов средств для ликвидации последствий наводнения

Режимы 1, 2. Анализируются порядок и номенклатура используемых материально-технических ресурсов при ликвидации последствий затопления для районов с частой повторяемостью по данным многолетних наблюдений. Вырабатываются предложения по составу и объему создаваемых резервных запасов, порядку финансирования, подготавливаются заявки

Подготовка к восстановлению поврежденных наводнением систем водо-, тепло-, энергоснабжения и связи, разрушенных или поврежденных дорог

Режимы 1, 2. Разрабатываются планы действий в условиях угрозы и в ходе ликвидации наводнения. Создаются запасы резервных автономных источников энергоснабжения, тепла и т.п. Проводятся учения и тренировки по переводу коммунально-энергетических объектов на особый режим функционирования, отработка нормативов перевода на особый режим. Создаются запасы реагентов, расходных материалов. Согласовывается порядок обеспечения населения коммунально-энергетическими услугами

Ослабление ледяного покрова, предотвращение образования заторов и зажоров, борьба с заторами и зажорами

Режимы 2, 3. Создаются специальные команды для подрыва льда, ведется обучение методике проведения взрывных работ на реках с различной ледовой обстановкой. Осуществляется экипировка и оснащение команд. Согласовывается порядок применения взрывного способа ликвидации заторов и порядок использования команд подрывников. Проводятся учения и тренировки. Планируется применение ледокольного флота. Осуществляется зачернение ледовых полей. При необходимости применяется авиация для прицельного бомбометания по местам образования заторов

б) При угрозе образования селевых потоков

Оповещение населения о селевой (лавинной) угрозе

Режимы 2, 3. Задействуются федеральные, территориальные и локальные системы оповещения в случае возникновения реальной угрозы. Используется ручной и автоматизированный способы оповещения. Осуществляется, при необходимости, принудительное переключение программ вещания радиотрансляционных узлов, радиовещательных и телевизионных станций на передачу сигналов оповещения и информирования населения о селевой (лавинной) опасности

Мониторинг и прогнозирование начала селя (лавины)

Режимы 1, 2. Наблюдение за селевой и лавинной обстановкой, своевременное обнаружение селеопасных и лавиноопасных районов. Прогнозирование на основе данных о снегопадах, метелях, оттепелях, дождях, образовании глубинной изморози, снижении прочности снежного покрова, высоте старого снега, плотности снега и его оседании, резком возрастании притока подземных вод, антропогенных факторах, техногенных факторах. Составление сверхдолгосрочных (до 3-х месяцев), долгосрочных (3-4 недели), краткосрочных (1-3 дня) и оперативных прогнозов. Составление фонового (определяет возможность схода), районного (для отдельных долин, перевальных участков, групп лавинных очагов) и детального (для отдельного очага или горного склона) прогнозов

Укрепление противоселевых (противолавинных) сооружений для защиты населенных пунктов, хозяйственных объектов, участков железных дорог, мостов, ЛЭП, линий связи и т.п.

Режимы 1, 2. Обследуется состояние сооружений. Вырабатываются технические решения на проведение работ. Определяются подрядные организации и уточняется график реконструкции

Подготовительные мероприятия по проведению эвакуации людей и материальных ценностей при селевой (лавинной) угрозе

Режимы 2, 3. Осуществляется подготовка к заблаговременной и экстренной эвакуации. Сроки начала заблаговременной эвакуации определяются краткосрочным прогнозом, завершение - до начала схода. Экстренная эвакуация проводится в минимальные сроки с использованием всех имеющихся транспортных средств, а также пешим порядком. Сроки проведения определяются временем добегания селевой волны (начала схода лавины) до населенного пункта, жилого массива и т.п. (оперативный прогноз). Население подлежит эвакуации из четырехчасовой зоны возможного добегания селевой волны

Подготовительные мероприятия по организации первоочередного жизнеобеспечения населения в зоне бедствия

Режимы 2, 3. Разрабатываются планы действий в условиях угрозы и в ходе ликвидации ЧС. Создаются мобильные формирования первоочередного жизнеобеспечения населения. Создаются запасы продовольствия предметов первой необходимости. Подготавливаются к работе резервные автономные источники энергоснабжения, тепла и т.п.

Запрещение пахотных работ на крутых склонах

Режим 1. Запрещаются пахотные работы и осуществляется контроль за соблюдением запрета на лавинообразующих склонах (крутизна - 15-60°)

Террасирование горных склонов, создание почвозащитных буферных полос

Режим 1. Проводится с целью перевода скоротечного поверхностного стока в замедленный подземный. Может проводиться распашка снежных полей с образованием снежных валов в весенний период для задержки снеготаяния. Хороший эффект - в сочетании с созданием лесозаградительных полос

Сохранение имеющихся и посадка новых лесных массивов вдоль русел горных рек и на горных склонах

Режим 1. Осуществляются лесомелиоративные мероприятия: охрана лесов на горных склонах от вырубки, борьба с вредителями и болезнями леса, залесение территории

Строительство противоселевых защитных сооружений (селерегулирующих, селеделительных, слелезадерживающих, селетрансформирующих)

Режимы 1, 2. Производится на основании данных многолетних наблюдений и определения повторяемости с соответствующим технико-экономическим обоснованием. Готовятся технические решения

Обработка почвы поперек склонов, недопущение посевов пропашных культур

Режим 1. Осуществляются агротехнические мероприятия (посев и уход за посевами). Создаются почвозащитные буферные полосы. Организуется охрана горных пастбищ, подсев растений на разбитых и смытых пастбищах

Заблаговременная эвакуация населения, решение на проведение которой принимается на основе краткосрочного прогноза (на период от 1 до 3 сут.)

Режим 2. Проводится при угрозе селевого потока или угрозе схода снежной лавины до начала схода с получением сигнала оповещения. Развертываются эвакокоорганы, оборудуются места временного размещения населения. Организуется охрана общественного порядка, доставка продовольствия и предметов первой наобходимости.

Экстренная эвакуация населения из зоны возможного добегания волны прорыва селевого потока (до 4 часов)

Режим 3. Экстренность определяется оперативным прогнозом времени добегания селевой волны (начала схода лавины) до населенного пункта, жилого массива, туристической базы и т.п. За пределами четырехчасовой зоны добегания эвакуация проводится по мере возникновения реальной угрозы. Проводится по территориальному принципу в два этапа без развертывания эвакоорганов на территории зон возможного затопления.

Обеспечение готовности к проведению мероприятий медицинской защиты (оказание помощи пострадавшим, противоэпидемические мероприятия)

Режимы 2, 3. Приводится в готовность больничная сеть, развертываются дополнительные пункты медицинской помощи. Пополняются запасы медикаментов и средств оказания медицинской помощи. Медицинские формирования выдвигаются к предполагаемым местам проведения аварийно-спасательных работ. Транспорт готовится для лечебно-эвакуационного обеспечения населения в зоне бедствия. Ведется санитарно-эпидемиологическая разведка. Санитарно-эпидемиологическое наблюдение и микробиологический контроль. Организуется и проводится экстренная и специфическая профилактика

в) При угрозе схода снежных лавин

Искусственное обрушение лавин (орудийный обстрел и взрывные работы)

Режим 2. Обстрел производится из крупнокалиберных зенитных орудий и минометов. При невозможности выбора безопасной огневой позиции обрушение лавины производится посредством взрыва зарядов на снежном покрове с размещением их до выпадения снежного покрова. (На склонах крутизной 30-40° лавины сходят при достижении слоя свежевыпавшего снега толщины 30 см, для формирования лавин из старого снега необходим снежный покров толщиной 70 см. Для начала движения и набора определенной скорости необходимая длина открытого склона составляет 100-500 м)

Удержание снежного покрова на склонах путем за счет устройства траншей, стенок, щитов, сборных решеток, свай и т.п.

Режим 2. Своевременное осуществление работ с целью удержания снежного покрова на лавиноопасных направлениях наиболее эффективными способами для конкретной территории. Использование местных строительных и привозных материалов и изделий

Изменение направления движения лавины с помощью лавинорезов, отбойных дамб и направляющих стенок

Режимы 1, 2, 3. Заблаговременное и экстренное возведение и поддержание в исправном состоянии специальных сооружений. Плановая реконструкция и замена на более надежные и эффективные способы. Применяется для отвода траектории движения лавины от населенных пунктов и объектов

Уменьшение скорости движения лавины с помощью надолбов, клиньев, земляных и каменных холмов, конусообразных насыпей, сеток из тросов

Режимы 1, 2. Применяется с целью уменьшения скоростного напора и снижения воздействия на препятствующие движению объекты народнохозяйственного значения, сокращения дальности выброса лавины

Сооружение противолавинных галерей для пропуска лавин над автомобильными и железными дорогами

Режимы 1, 2. Применяется для защиты транспортных коммуникаций важного значения на лавиноопасных направлениях

г) При угрозе крупных лесных пожаров

Вычисление комплексного показателя пожарной опасности

Режимы 2. Для вычисления комплексного показателя пожарной опасности необходимы данные: температура воздуха t (в град С) и точка росы r на 13 ч по местному времени; количество выпавших осадков за предыдущие сутки, т.е. за период с 13 часов предыдущего дня (количество осадков до 2,5 мм в расчет не принимается). Комплексный показатель (КП) текущего дня определяется как сумма произведений температуры t на разность между значением температуры и точкой росы r каждого дня за число дней n после последнего дождя: КП =Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе. По величине вычисленного комплексного показателя и принятой шкале определяется класс пожарной опасности в лесу по условиям погоды, в зависимости от которого регламентируется работа лесопожарных служб

Регламентация работы лесопожарных служб

Режимы 1, 2. I класс - (комплексный показатель до 300) - низкая пожарная опасность. Проводится наземное патрулирование в местах огнеопасных работ в целях соблюдения правил пожарной безопасности в лесах. Авиационное патрулирование не проводится. Могут проводиться эпизодические полеты для оценки состояния действующих пожаров и оказания помощи командам, работающим на тушении их, а также полеты для контроля за соблюдением правил пожарной безопасности в местах огнеопасных работ. Дежурства на пожарных наблюдательных пунктах не проводятся. Наземные и авиационные пожарные команды, если они не заняты тушением ранее возникших лесных пожаров, занимаются тренировкой, подготовкой снаряжения и пожарной техники или выполняют другие работы.

II класс - (комплексный показатель от 301 до 1000) - малая пожарная опасность. Проводится наземное патрулирование в участках, отнесенных к 1 и 2 классам пожарной опасности, а также в местах массового отдыха населения в лесах с 11 до 17 часов. Авиационное патрулирование проводится через 1-2 дня, а при наличии пожаров - ежедневно в порядке разовых полетов в полуденное время. Дежурство на пожарных наблюдательных пунктах и на пунктах приема донесений о пожарах от экипажей самолетов и вертолетов осуществляется с 11 до 17 часов. Наземные и авиационные пожарные команды, если они не заняты на тушении пожаров, находятся с 11 до 17 часов в местах дежурства и занимаются тренировкой, подготовкой техники и снаряжения.

III класс - (комплексный показатель от 1001 до 4000) - средняя пожарная опасность. Наземное патрулирование проводится с 10 до 19 часов на участках, отнесенных к первым трем классам пожарной опасности и особенно усиливается в местах работ и в местах наиболее посещаемых населением. Авиационное патрулирование осуществляется 1-2 раза в течение дня в период с 10 до 17 часов. Дежурство на пожарных наблюдательных пунктах осуществляется с 10 до 19 часов, на пунктах приема донесений с 10 до 17 часов. Наземные и авиационные команды, если они не заняты на тушении пожаров, в полном составе с 10 до 19 часов находятся на местах дежурства

IV класс - (комплексный показатель от 4001 до 10000-12000) - высокая пожарная опасность. Наземное патрулирование проводится с 8 до 20 часов в местах работ, нахождения складов и других объектов в лесу, а также в местах, посещаемых населением, независимо от класса пожарной опасности, к которому отнесены участки. Авиационное патрулирование проводится не менее 2 раз в день по каждому маршруту. Дежурство на пожарных наблюдательных пунктах проводится в течение всего светлого времени, а на пунктах приема донесений от экипажей патрульных самолетов и вертолетов с 9 до 20 часов. Наземные команды, если они не заняты на тушении пожаров, в течение светлого времени дня должны находиться в местах дежурств в полной готовности к выезду на пожар. Пожарная техника и средства пожаротушения находятся в полной готовности к использованию. Авиационные команды, если они не находятся в полете или на тушении пожаров, должны дежурить при авиаотделениях в полной готовности к вылету. При прогнозировании длительного (более 5 дней) периода с отсутствием осадков, отдельные группы (бригады) из наземных пожарных команд с пожарной техникой и средствами транспорта должны быть сосредоточены по возможности ближе к участкам, наиболее опасным в пожарном отношении. Ограничивается посещение отдельных наиболее опасных участков леса, запрещается разведение костров в лесах.

V класс - (комплексный показатель более 10000-12000) - чрезвычайная опасность. Все внимание работников лесхозов и в первую очередь государственной лесной охраны должно быть мобилизовано только на охрану лесов от пожаров. Наземное патрулирование лесов проводится в течение всего светлого времени суток, а в наиболее опасных местах - круглосуточно. Авиационное патрулирование проводится не менее 3-х раз в сутки по каждому маршруту, для чего при необходимости привлекается дополнительное количество самолетов и вертолетов

Запрещение огневой очистки лесосек после схода снежного покрова

Запрещается проведение огневой очистки согласно Правилам пожарной безопасности в лесах РФ.

Ограничение посещения лесов в период засушливого лета (особенно на автомашинах)

Режимы 1, 2. Осуществляется и контролируется лесхозами и лесоохранительными органами. Ведется сезонная просветительная работа с населением

Соблюдение мер пожарной безопасности при лесоразработках и производстве других работ с применением технических средств

Режимы 1, 2. Информирование населения. Установление контроля с привлечением органов милиции. Просветительная работа с использованием средств массовой информации водится по решению местной администрации

Контроль за подготовкой сил и средств, поддержание в готовности невоенизированных формирований для борьбы с огнем

Режимы 1, 2. Преподавание в школах, использование средств массовой информации, выступления ответственных лиц и специалистов. Инструктаж рабочих, служащих, участников культурно-массовых и других мероприятий перед выездом в лес о соблюдении требований пожарной безопасности в лесах и способах тушения лесных пожаров

Устройство заградительных минерализованных полос

Режимы 1, 2. Устройство минерализованных полос: вокруг мест хранения ГСМ - шириной не менее 1,4 м, вокруг мест сжигания мусора - 2 полосы по 2,6 м с расстоянием между ними 5 м, вокруг мест складирования заготовленной древесины - 2 полосы по 1,4 м с расстоянием между ними 5-10 м, ограждение производственных объектов лесного промысла - 2 полосы по 1,4 м с разрывом 10 м, вокруг колодцев на трубопроводах - 2,5 м

Контроль за направлением распространения крупномасштабных пожаров, оповещение и эвакуация населения в случаях реальной угрозы

Режимы 2, 3. Наблюдение и прогнозирование направления распространения пожара, замеры и определение задымленности и загазованности, оценка степени опасности для населения. Задействование систем оповещения при угрозе жизни и здоровью людей, организованный и самостоятельных вывод (вывоз) населения из опасных зон. Информирование населения о правилах поведения

д) При угрозе смерчей, ураганов, бурь

Оповещение населения об угрозе возникновения явления

Режимы 2, 3. Задействование федеральной, территориальных и локальных систем оповещения в случае возникновения реальной угрозы. Использование ручного и автоматизированного способов оповещения, принудительное переключение программ вещания радиотрансляционных узлов, радиовещательных и телевизионных станций на передачу сигнала оповещения

Определение основного направления распространения смерча (ураганы, бури)

Режимы 1, 2, 3. Мониторинг и прогнозирование направления распространения стихийного бедствия, оценка степени опасности для населения. Задействование систем оповещения при угрозе для жизни и здоровья людей, организованный и самостоятельный вывод (вывоз) населения из опасных зон. Информирование населения о правилах поведения

Отключение ЛЭП, обесточивание потребителей во избежание замыканий электрических сетей

Режимы 2, 3. Прогнозирование поражения от воздействия вторичных факторов потенциально опасных объектах экономики. Ограничение или прекращение их деятельности (при наличии прогнозных данных и обоснования). Отключение коммунально-энергетических сетей. Обеспечение электроэнергией за счет автономных источников

Приведение в готовность сил и средств пожаротушения. Очистка крыш, балконов от посторонних предметов

Режимы 1, 2. Создание, экипировка и оснащение, подготовка и аттестация профессиональных, нештатных и общественных аварийно-спасательных формирований и противопожарных формирований на базе предприятий, ведомств, федеральных и территориальных органов. Поддержание в готовности аварийно-спасательных служб. Создание запасов материально-технических средств для ликвидации последствий стихийных бедствий

Приведение в готовность коммунальных служб

Режимы 1, 2. Разработка планов действий в условиях угрозы и в ходе ликвидации чрезвычайных ситуаций. Создание запасов резервных автономных источников энергоснабжения, тепла и т.п. Проведение учений и тренировок по переводу объектов и систем коммунально-энергетического хозяйства для функционирования в режиме ЧС

Приведение в готовность медицинских сил и средств

Режим 2. Приведение в готовность больничной сети, развертывание дополнительных пунктов оказания медицинской помощи пострадавшим. Выдвижение медицинских формирований к предполагаемым местам проведения аварийно-спасательных работ. Подготовка транспорта для лечебно-эвакуационного обеспечения населения

Укрытие зданий и сооружений. Укрытие населения в капитальных строениях, подвалах и убежищах. Защита витрин, окон с наветренной стороны

Режимы 2, 3. Проводится для предотвращения непосредственного воздействия поражающих факторов смерча, урагана, снежной бури на организм человека, а также предотвращения воздействия вторичных факторов

Проведение противопаводковых мероприятий

Режимы 2, 3. Проводятся мероприятия в соответствии с "Перечнем превентивных мероприятий при наводнениях"

Укрытие, перегон сельхозживотных в безопасные места

Режимы 2, 3. Определение безопасных мест размещения животных. Транспортное обеспечение в случае необходимости. Обеспечение кормами. Обеспечение охраны. Обеспечение сбора и транспортировки к местам потребления (переработки) сельхозпродукции (мяса, молока, яиц и т.п.)

Закрепление оборудования, техники

Режимы 2, 3. Анкерное крепление, установка упоров, растяжек и т.п. Искусственное нагружение, заполнение порожних емкостей

Обучение населения правилам поведения в условиях угрозы и возникновения смерчей, ураганов и бурь

Режимы 1, 2. Преподавание в школах, использование средств массовой информации. Тиражирование и распространение памяток, плакатов, брошюр и т.п.

Прекращение погрузочно-разгрузочных работ, закрепление подъемно-транспортного оборудования

Режимы 2, 3. Анкерное крепление, установка упоров, растяжек и т.п. Стопорение колесных пар башенных кранов, разворот их стрел в сторону фронта (по ветру) для уменьшения парусности

Швартовка либо вывод в открытое море крупных судов

Режимы 2, 3. Проводится при наличии реальной угрозы (по данным прогноза, штормового предупреждения, наблюдений явления в сопредельных областях)

Укрытие в протоках, каналах и закрепление судов маломерного флота

Режимы 2, 3. Проводится при наличии реальной угрозы (по данным прогноза, штормового предупреждения, наблюдений явления в сопредельных областях)

Усиление регулирования и контроля движения на автомагистралях, прекращение движения

Режимы 2, 3. Осуществляется органами МВД России. Усиление подразделений регулирования. Корректировка транспортной схемы, формирование объездных маршрутов. Дополнительное информационное обеспечение участников дорожного движения

1.3.5. Организация работ по ликвидации чрезвычайных ситуаций


Организация работ по ликвидации ЧС природного и техногенного характера регламентируется в РФ Федеральным законом "О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера" N 68-ФЗ от 21.12.94.

Для ведения работ по ликвидации ЧС привлекаются:


- соединения и части войск гражданской обороны, подразделения поисково-спасательной службы и Государственной противопожарной службы МЧС России центрального подчинения, авиация МЧС России - решением Министра РФ по делам гражданской обороны, ЧС и ликвидации последствий стихийных бедствий или начальников региональных центров (ГОЧС) с немедленным докладом по команде;

- территориальные поисково-спасательные службы, муниципальные противопожарные подразделения - решением руководителя соответствующей территориальной комиссии по ЧС;

- силы и средства функциональных подсистем - решениями соответствующих руководителей федеральных органов исполнительной власти, их региональных органов, объектов и организаций.

По мере прибытия в район ЧС силы и средства РСЧС поступают в распоряжение руководителей соответствующих КЧС или иного органа управления (руководителя ликвидации ЧС), на который возложены задачи организации ликвидации ЧС.

В целях оперативного решения задач по ликвидации ЧС организуется всестороннее обеспечение действий сил и средств РСЧС, участвующих в ликвидации ЧС. В зависимости от их вида и масштаба обеспечение организуется соответствующими территориальными и функциональными подсистемами РСЧС. При необходимости используются резервы финансовых и материальных ресурсов в порядке, определяемом законодательством РФ, законодательством субъектов РФ и нормативными правовыми актами органов местного самоуправления. Ответственность за всестороннее обеспечение ликвидации ЧС возлагается на соответствующих руководителей комиссий по ЧС.

Проведение аварийно-спасательных работ в зонах ЧС подразделяется на 3 этапа:

начальный этап - проведение экстренных мероприятий по защите населения, спасению пострадавших местными силами и подготовке группировок сил и средств ликвидации ЧС к проведению работ.

I этап - проведение аварийно-спасательных и других неотложных работ группировками сил и средств.

II этап - завершение аварийно-спасательных работ, постепенная передача функций управления местным администрациям, вывод группировок сил, проведение мероприятий по первоочередному жизнеобеспечению населения.


На каждом этапе проведения аварийно-спасательных работ руководителем ОГ МЧС России, соответствующей КЧС (руководителем ликвидации ЧС) принимаются, в зависимости от складывающейся обстановки, решения (постановления) и отдаются распоряжения о проведении необходимых мероприятий.

На начальном этапе решаются следующие основные задачи:

1. Защита населения и оказание помощи пострадавшим:

- оповещение об опасности;

- использование средств индивидуальной защиты, убежищ (укрытий) и применение средств медицинской профилактики;

- эвакуация рабочих, служащих и населения из районов, где сохраняется опасность поражения;

- розыск, извлечение, вынос пострадавших и оказание им медицинской помощи;

- соблюдение режимов поведения населения и спасателей.

2. Предотвращение развития и уменьшение опасных воздействий поражающих факторов:

- локализация очагов поражения, перекрытие или подавление источников выделения опасных веществ (излучений);

- приостановка или прекращение технологических процессов;

- тушение пожаров;

- санитарная обработка людей и обеззараживание сооружений, территорий и техники.

3. Подготовка к проведению работ группировками сил и средств:

- ведение разведки, оценка обстановки и прогнозирование ее развития;

- приведение в готовность органов управления и сил, создание группировки сил и средств;

- выдвижение сил и средств в зону ЧС;

- принятие решения на проведение аварийно-спасательных работ.

В целях оперативного принятия мер, необходимых для нормализации обстановки и ликвидации угрозы безопасности граждан, а также восстановления жизнедеятельности людей в зоне ЧС может вводиться чрезвычайное положение в соответствии с действующим законодательством РФ.

После выполнения аварийно-спасательных работ создается совместная комиссия из представителей МЧС России, федеральных органов исполнительной власти, соответствующих КЧС, местных органов исполнительной власти и руководителей объектов социального и производственного назначения для передачи управления в зоне ЧС местным организациям.

Комиссия оценивает объем выполненных работ, готовит акт на передачу объектов и пострадавшей территории соответствующим органам исполнительной власти, местного самоуправления или руководителям организаций.

В акте указывается объем выполненных аварийно-спасательных и аварийно-восстановительных работ и объем необходимых работ по созданию условий для функционирования объектов экономики и условий жизнедеятельности населения в пострадавшем районе. Акт подписывается членами комиссии и утверждается соответствующим руководителем органа исполнительной власти или руководителем объекта социального и производственного назначения. С утверждением акта на передачу окончательное восстановление всей инфраструктуры возлагается на руководителя соответствующего органа исполнительной власти, местного самоуправления или руководителя организации (объекта).

Силы и средства РСЧС из зоны ЧС выводятся на основании решения руководителя соответствующей КЧС или иных органов после завершения аварийно-спасательных и аварийно-восстановительных работ. В целях организованного вывода сил и средств разрабатывается план вывода, предусматривающий сроки, последовательность вывода, материально-техническое и транспортное обеспечение.

На завершающем этапе работ, при необходимости, проводятся мероприятия в целях восстановления деятельности пострадавших объектов и инфраструктуры. К ним относятся:

- восстановление или строительство зданий,

- восстановление производственного оборудования или установка нового,

- восстановление энергоснабжения и транспорта,

- восполнение запасов материальных средств,

- восстановление плотин, восстановление хозяйственных связей и т.п.

Эти мероприятия проводятся под руководством федеральных органов исполнительной власти, органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации, местного самоуправления, к которым относятся пострадавшие объекты. Следует подчеркнуть, что силы и средства ликвидации ЧС при проведении работ используются эшелонированно: первый, второй, третий эшелоны и резерв.

В состав первого эшелона включаются силы и средства с готовностью не более 30 мин. Основные его задачи: локализация ЧС, тушение пожаров, организация радиационного и химического контроля, проведение поисково-спасательных работ, оказание первой медицинской помощи пострадавшим.

В состав сил второго эшелона включаются силы и средства с готовностью не более 3 часов. Основные задачи второго эшелона: проведение аварийно-спасательных и других неотложных работ, радиационная и химическая разведка, первоочередное жизнеобеспечение пострадавшего населения, оказание специализированной медицинской помощи.

Для завершения аварийно-спасательных и других неотложных работ может создаваться третий эшелон. В состав сил третьего эшелона включаются силы и средства РСЧС, привлекаемые к ликвидации ЧС согласно планам действия (взаимодействия) по предупреждению и ликвидации ЧС с готовностью более 3 часов.

В состав резерва включаются силы и средства, предназначенные для решения внезапно возникающих задач.

Действия органов управления, сил и средств в составе группировок сил при ликвидации ЧС регламентируются положениями и требованиями соответствующих нормативных правовых актов.

Органы управления и силы РСЧС в мирное время, в зависимости от обстановки, функционируют в режимах: повседневной деятельности, повышенной готовности к ЧС ситуации. Режимы их работы устанавливают соответствующие органы исполнительной власти субъектов РФ, местного самоуправления в зависимости от масштабов прогнозируемой или возникшей на их территории ЧС.

Порядок применения региональных и территориальных поисково-спасательных служб и формирований МЧС России и временные нормативы их действий определены приказом МЧС России от 23.10.97 N 384 (табл.1.7).

Таблица 1.7

Нормативы реагирования поисково-спасательных служб и формирований

Масштаб чрезвычайной ситуации

Нормативы реагирования

Локальная

Дежурная смена - 10-30 мин.

Местная

Дежурная смена - 10-30 мин.

Сброс л/с - 1-3 ч.

Территориальная

Дежурная смена - 10-30 мин.

Сброс л/с - 1-3 ч.

Автономность - 7-10 сут.

Региональная

Дежурная смена - 10-30 мин.

Сброс л/с - 1-3 ч.

Автономность - 7-10 сут.

Федеральная, трансграничная

Дежурная смена - 10-30 мин.

Сброс л/с - 1-3 ч.

Автономность - 7-10 сут.



Режим работы устанавливается с учетом времени защитного действия средств защиты органов дыхания и закономерностей изменения работоспособности человека при работе в определенных условиях. При планировании круглосуточного ведения аварийно-спасательных работ продолжительность рабочих смен (рабочих циклов), включая перерывы на отдых, не должна превышать 8 часов и устанавливается в каждом конкретном случае на основе показателей, характеризующих устойчивую работоспособность в течение заданного времени. В ночное время продолжительность работы спасателей уменьшается на 25%, соответственно увеличивается время отдыха.

Взаимодействие при ликвидации ЧС организуется во всех органах управления РСЧС по целям, задачам, месту и времени. Основой для его организации является решение на ликвидацию ЧС и указания по взаимодействию. В указаниях определяются: цели и задачи взаимодействия по возможным вариантам развития ЧС; привлекаемые силы, средства, состав группировок сил и их задачи; обеспечение их выдвижения и ввода на объекты работ; организация использования техники и средств механизации; порядок действий формирований в условиях возникновения вторичных поражающих факторов; порядок смены формирований на участках работ; порядок переподчинения воинских частей гражданской обороны соответствующим КЧС и согласования их действий с воинскими частями и формированиями других министерств и ведомств; организация обеспечения сил необходимыми материальными и техническими средствами; места размещения пунктов управления, порядок использования связи, организации информационного обеспечения; меры по поддержанию взаимодействия, отработке документов и организации контроля.

План взаимодействия является составной частью плана действий по предупреждению и ликвидации ЧС. Разрабатывается обычно на карте (схеме) с пояснительной запиской и приложением к нему необходимых расчетов, графиков, таблиц и справочных данных. Может разрабатываться и текстуально.

В плане отражаются: основные задачи, выполняемые силами РСЧС и взаимодействующими силами; расположение важнейших потенциально опасных объектов, районы возможных стихийных бедствий; характеристики потенциально опасных объектов; маршруты перевозок опасных грузов различными видами транспорта; состав и группировка сил РСЧС и других привлекаемых сил для ликвидации возможных ЧС, их дислокация, сроки готовности, закрепление за объектами, территориями; задачи органов управления, подчиненных и взаимодействующих сил, порядок приведения их в готовность, маршруты выдвижения в район бедствия, вид транспорта, сроки прибытия; организация дорожно-комендантской службы и охраны объектов; организация управления, оповещения, обмена взаимной информацией и всестороннего обеспечения действий сил; порядок взаимодействия с органами управления соседних субъектов РФ, региональных центров, военных округов (флотов) и другие вопросы, обусловленные спецификой региона, субъекта РФ и других территориальных образований).

На начальников региональных центров ГОЧС возлагается разработка планов действий (взаимодействия) органов исполнительной власти субъектов РФ и согласование его с управлениями военных округов, флотов, территориальными органами министерств, ведомств, расположенных в регионе.

С прибытием дополнительных сил для ликвидации глобальных (региональных) ЧС общую координацию использования сил и средств связи в зоне работ осуществляет оперативная группа МЧС России или соответствующего регионального центра ГОЧС.

Глава 2. Причины и факторы аварийности на объектах нефтегазового комплекса


Предприятия ТЭК России по официальным данным ежегодно нарушают до 30 тыс. га земель. Из них около 43% отнесено к нефтяной отрасли. Примерно 7% всех эксплуатируемых предприятий по добыче нефти относятся к категории с высокой степенью загрязненности, 70% - к категории слабой и средней загрязненности земель. Ежегодно предприятиями ТЭК выбрасывается в атмосферу при добыче топливно-энергетических ископаемых 5,2 млн.т загрязняющих веществ, а при производстве, передаче и распределении электроэнергии, газа, пара и горячей воды - более 4 млн.т. На факелах по данным на 2010 год сжигается около 35 млрд. мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе попутных газов (WWF, по результатам обработки спутниковых данных). Однако официальная статистика показывает более реалистичную оценку - 16,4 млрд. мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе/год по состоянию на 2011 год. Остаются неликвидированными десятки и сотни амбаров с буровым шламом. Актуальность этих проблем не снижается год от года. Так, масштабы загрязнения грунтов НП возрастают в огромных темпах: по официальным данным МЧС площадь загрязнения почв и грунтов НП в 2010 году составила 44,7 тыс. га, а в 2011 году - уже 71,5 тыс. га, то есть прирост составил 60%. Отметим и то, что в результате крекинга нефти и последующего сжижения товарных НП их "степень техногенности" выбрасываемых в окружающую среду веществ возрастает, что приводит к образованию не только стойких органических загрязнителей (СОЗ), но легко окисляемых форм с множеством промежуточных соединений с природными минерально-органическими комплексами.

По данным МПР России потери нефти и нефтепродуктов за счет аварийных ситуаций ежегодно колеблются от 17 до 20 млн.т (по некоторым другим источникам потери при транспорте, переработке и хранении составляют 8-9 млн.т в год), что составляет около 7% объемов добываемой нефти в России. Учитывая стоимость 1 т нефти, ущерб экономике России лишь от недополученной выгоды, не считая экологических ущербов, составляет весьма ощутимую сумму в несколько миллиардов долл. Ежегодно происходят более 60 официально признанных аварий, а с учетом промысловых эта цифра возрастает до нескольких десятков тыс. случаев с соответствующими экологическими последствиями. Только на территории Ханты-Мансийского автономного округа ежегодно происходит более полутора тысяч аварийных разливов нефти (1723 аварии на нефтепроводах в 2011 году по данным обзора о состоянии окружающей среды в ХМАО за 2011 год). При этом на землю попадают до тысячи тонн нефти.

Несвоевременная ликвидация шламовых амбаров является вторым по значимости фактором загрязнения и нарушения земель. По данным независимых экспертов компании IWACO в настоящее время в Западной Сибири нефтью и нефтепродуктами загрязнено от 700 до 840 тыс. га земель, для одного из старейших, Самотлорского месторождения (Западная Сибирь) эта цифра составляет около 6500 га.

Можно продолжить печальный перечень последствий нефтедобычи, транспорта и хранения нефти и НП в отрасли однако они складываются из результатов локальных воздействий добывающих предприятий, экологические проблемы которых можно сгруппировать по следующим направлениям.

В ходе расследования большинства аварий фигурируют нарушения норм и правил эксплуатации того или иного объекта НГК, независимо от степени износа и человеческого фактора. При этом крайне редко отслеживается связь между аварийностью и недостатками корпоративной системы управления. Речь идет, прежде всего, о профилактических ремонтах, точнее их своевременной организации, или замене оборудования, отслужившего свои сроки. Практика указывает на то, что в условиях России оборудование работает, пока не произойдет его остановка или не случится авария. По мнению некоторых экспертов, вследствие такого положения дел потери российской экономики от аварий и катастроф ежегодно достигают 2% ВВП.

Отсутствие компетентности в вопросах аварийности технических систем - болезнь всего промышленного комплекса России, а в вопросах социальной и экологической безопасности она выражена еще более остро. Для многих руководителей предприятий производственный риск рассматривается, прежде всего, как вероятность нежелательного события на производственном объекте. Учет же экономических ущербов проводится после аварии или инцидента, а об экологических ущербах в результате аварии вспоминают по мере предъявления исков природоохранными органами или населением. Отсюда в России очень слабо развито страхование работы ОПО, не говоря уже об экологическом страховании.

Проблема состоит еще и в том, что вероятность возникновения аварии может достигать диапазона приемлемого риска, а величина ущерба исчисляться миллионами или даже миллиардами долларов (авария на платформе BP в Мексиканском заливе). В то же время, возможны и обратные соотношения между вероятностью возникновения аварий и величиной причиняемого ущерба. Поэтому в практике расчетов экологического риска, как это принято в России, оценка только вероятности события аварии без расчета ущербов носит односторонний характер и неприемлема для всех видов страхования. Именно с позиций выплаты страхового риска формируются страховые обязательства выплат страховыми компаниями.

Отдельно следует остановиться на человеческом факторе. На производстве это связано с тем, что низкая квалификация работающего персонала приводит к низкокачественному обслуживанию, а сервис поручается обычным компаниям, а не компаниям-производителям (авария 2009 года на Саяно-Шушенской ГЭС). Следствие этого - нарушение технологических регламентов, несанкционированный доступ случайных людей, сокращение сроков ремонта технических средств и материалов взамен износившихся. В конечном итоге человеческий фактор является причиной 70-80% техногенных аварий.

Современные технологии эксплуатации технических систем в своей основе содержат весьма простые принципы. Это - обеспечение предсказуемой управляемой надежности и прозрачности всего производственного комплекса с помощью идентификации возможных рисков. Расчеты рисков начинаются на предпроектной стадии, и включают их корректировку в течение всего жизненного цикла предприятия (аналогично требованиям ISO 14040-14043, ISO/TS 14048-14049) вплоть до ликвидации объекта. Построение системы управления рисками должно осуществляться вместе с развитием прочих корпоративных систем управления. Зачастую искусственное разделение рисков на сферу профессиональной безопасности (охраны труда), "техническую" сферу и риски для ОС нецелесообразно и ведет к снижению точности оценок. При этом должна быть разработана система эколого-экономических критериев результативности (например, в соответствии с ISO 14031 и ISO/TS 14032) для возможности идентификации последствий аварии на ОПО [100, 101].

Не менее важно для обеспечения экологической безопасности оборудования - наличие систем диагностики. Не секрет, что при покупке оборудования, в том числе импортного (например, нефтеперекачивающие станции) на дооснащение их системами диагностики средства не выделяются, а самостоятельное применение несоответствующего оборудования не позволяет провести объективную диагностику.

В практике западных компаний нашли широкое применение технологические карты, которые включают в себя последовательность операций при каждом цикле обслуживания. Эти карты включают частоту операций, расход материалов, их качество, нормативы, персонал и др. В зависимости от этих карт (показателей) проводится планирование ремонтов, а информационные системы контролируют их выполнение. В России в некоторых передовых компаниях этот вид обслуживания только начинает внедряться, но эффект от него очевиден даже для неспециалистов.

Понятие "авария" трактуется по-разному в различных нормативных документах. Так, в словаре [149] этому термину отведено 4 страницы. Приведем наиболее общее определение.

Согласно ГОСТ 22.0.05-97, авария - это опасное техногенное происшествие, создающее на объекте, определенной территории или акватории угрозу жизни и здоровью людей и приводящее к разрушению зданий, сооружений, оборудования и транспортных средств, нарушению производственного или транспортного процесса, а также к нанесению ущерба окружающей природной среде. Примечание. Крупная авария, как правило, с человеческими жертвами, является катастрофой. В отличие от этого определения в федеральном законе N 116-ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" акцент сделан на состоянии технических систем: авария - это разрушение сооружений и/или технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, неконтролируемые взрыв и/или выброс опасных веществ.

К основным видам аварий, происходящих в НГК, относятся [55]:


в нефтяной промышленности
:

- механические повреждения оборудования, сооружений, конструкций;

- разливы нефти;

- взрывы, пожары;

на объектах транспорта газа
:

- внезапная разгерметизация;

- взрыв без возгорания;

- взрыв с пожаром;

- пожар без взрыва;

на нефтеперерабатывающих предприятиях:

- пожар;

- взрыв и пожар;

- химическое заражение;

- взрыв.

Уровень аварийности в НГК растет не только в России, но и во все мире. По данным DNV за последние 3 года в этой отрасли произошло 2050 аварий, которые в большей степени типичны для нефтепереработки (1800). Средний ущерб на одну аварию в ТЭК РФ составляет 37 млн.долл. [140].

Эксперты выделяют три основные причины роста аварийности на производстве:

- естественные (износ, старение оборудования и др.);

- человеческий фактор (небрежность, халатность, преступный умысел);

- природные (стихийные бедствия, погодные явления).

Специфика российской аварийности в НГК добавляет к перечисленным причинам:

- экономию добывающих углеводороды компаний на обновление оборудования, создания специальных средств безопасности, в т.ч. экологической;

- игнорирование международных приоритетов промбезопасности, экологии и охраны труда (HSE-менеджмент) при проведении любых видов деятельности;

- сложности освоения и подготовки к транспорту углеводородов (УВ) на месторождениях с длительным сроком эксплуатации;

- ужесточение требований природоохранных организаций к декларированию фактов аварий, что приводит к увеличению числа зафиксированных аварийных событий, которые ранее могли быть "не замечены";

- слабую подготовку действий персонала предприятий в аварийных ситуациях и др.

В ходе расследования причин большинства аварий, нарушения норм и правил эксплуатации того или иного объекта НГК, независимо от степени износа оборудования человеческий фактор, являются превалирующими. При этом крайне редко прослеживается связь между аварийностью и недостатками корпоративной системы управления. Речь идет, прежде всего, о своевременности профилактических ремонтных работ или замене оборудования, отслужившего свои сроки.

Отсутствие компетентности в вопросах установления причин аварийности - болезнь всего промышленного комплекса РФ, а в вопросах экологической и социальной безопасности оно выражено еще более остро. Для многих руководителей производственный риск рассматривается, прежде всего, как нежелательное событие на промышленных объектах. Учет же экономических ущербов проводится после аварии или инцидента, а об экологических и социальных ущербах от аварий вспоминают по мере предъявления исков природоохранными органами или населением. Отсюда в России чрезвычайно слабо развито страхование деятельности опасных производственных объектов (ОПО), не говоря уже о самостоятельном или инициативном экологическом страховании.

Проблема состоит в том, что вероятность возникновения аварии может достигать приемлемого диапазона риска, а величина ущерба исчисляется миллионами или даже миллиардами долл. (авария на нефтяной платформе BP в Мексиканском заливе, аварии на атомной станции Фукусима). В то же время, возможны обратные соотношения между вероятностью возникновения аварий и величиной причиненного ущерба. Именно при последнем соотношении объекты страхуются гораздо более предпочтительно, то есть возможные ущербы сознательно занижаются со снижением вероятности риска аварии или без должного обоснования ее вероятности.

В практике расчета экологических рисков чаще предпочтение отдается только вероятности возможного события, без расчета экономической оценки или ущерба от события. Эта процедура носит односторонний характер и неприемлема для всех видов страхования. Именно с позиций выплаты страховых рисков формируются страховые обязательства выплат компаниями. Такая практика в деятельности западных компаний сложилась давно и оправдана экономически. Например, практически все страховые риски при аварии в Мексиканском заливе были возмещены ВР другими страховыми фирмами.

2.1. Объекты нефтегазового комплекса как опасные производственные объекты


Предприятия и организации, проводящие разведку месторождений, добычу нефти, ее переработку, транспортировку нефти и НП, а также их хранение и реализацию потребителям, в соответствии с ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" и "О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера" относят к категории опасных производственных объектов. К ним отнесены в целом следующие категории объектов:

1) на которых получаются, образуются, используются и хранятся следующие опасные вещества:

а) воспламеняющиеся вещества - газы, которые при нормальном давлении и в смеси с воздухом становятся воспламеняющимися и температура кипения которых при нормальном давлении составляет 20°С или ниже;

б) окисляющие вещества - вещества, поддерживающие горение, вызывающие воспламенение и (или) способствующие воспламенению других веществ в результате окислительно-восстановительной экзотермической реакции;

в) горючие вещества - жидкости, газы, пыли, способные самовозгораться, а также возгораться от источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления;

г) взрывчатые вещества - вещества, которые при определенных видах внешнего воздействия способны на очень быстрое самораспространяющееся химическое превращение с выделением тепла и образованием газов;

д) токсичные вещества - вещества, способные при воздействии на живые организмы приводить к их гибели;

2) используется оборудование, работающее под давлением более 0,07 МПа или при температуре нагрева воды более 115°С;

3) используются стационарно установленные грузоподъемные механизмы, эскалаторы, канатные дороги, фуникулеры;

4) получаются расплавы черных и цветных металлов и сплавы на основе этих расплавов;

5) ведутся горные работы, работы по обогащению полезных ископаемых, а также работы в подземных условиях.

Кроме этого, к ОПО относятся предприятия, на которых имеются в наличии вещества в количествах, представленные в табл.2.1.

Таблица 2.1

Виды и предельные количества веществ для отнесения промышленных объектов к категории ОПО

Виды опасных веществ

Предельное количество опасного вещества, т

Воспламеняющиеся газы

200

Горючие жидкости, находящиеся на товарно-сырьевых складах и базах

50000

Горючие жидкости, используемые в технологическом процессе или транспортируемые по магистральному трубопроводу

200

Токсичные вещества

200

Высокотоксичные вещества

20

Окисляющие вещества

200

Взрывчатые вещества

50

Вещества, представляющие опасность для окружающей природной среды

200



Для этих объектов необходима разработка Декларации безопасности ОПО, а также Планов аварийных ситуаций (ПЛАС), Планов ликвидации аварийных разливов нефти (ПЛАРН).

Пунктом 5 "Правил ликвидации аварийных разливов нефти" предусмотрено, что с целью определения необходимого состава сил и специальных технических средств на проведение мероприятий организациями осуществляется прогнозирование последствий разливов нефти и НП и обусловленных ими вторичных ЧС. Прогнозирование осуществляется относительно последствий максимально возможных разливов нефти и НП на основании оценки риска и с учетом неблагоприятных гидрометеорологических условий, времени года, суток, рельефа местности, экологических особенностей и характера использования территорий (акваторий).

Однако прогнозирование ситуаций развития аварий и их предупреждение невозможно без оценок причин возникновения аварий. Среди основных причин разливов в НГК центральное место занимают:

- высокий уровень износа производственных фондов;

- зачастую низкое качество проектной документации;

- недостаток инженерно-производственной культуры;

- отсутствие договоров на обслуживание с профессиональными аварийно-спасательными формированиями, как того требует ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов".

Кроме того, значительный рост числа аварий связан с недостаточным выделением средств на их предупреждение. Принятие же превентивных мер является главным фактором и обеспечения промышленной и экологической безопасности.

Невысокий и во многом формальный подход к подготовке проектной документации ПЛАРН обуславливает длительные сроки их утверждения, препоны со стороны органов государственного контроля и надзора и, как следствие, общее ухудшение инвестиционного климата в ТЭК.

В соответствии с Концепцией геодинамической безопасности освоения углеводородного потенциала недр России [47] представляется целесообразным включение в ПЛАРН возможных последствий природно-техногенных геодинамических событий. Эти события выступают в качестве инициирующего геодинамического фактора промышленного и геоэкологического риска, который практически отсутствует в ПЛАРНах.

Основные виды повреждений в районах нефтегазодобычи сводятся:

- к разрушениям наземных сооружений (перерабатывающие комплексы, подземные хранилища сырья и отходов);

- порывы нефте-, газо, продуктопроводов за счет возникновения сильных землетрясений и супераномальных деформационных процессов;

- к нарушению герметичности, смятию и отрыву колонн эксплуатационных скважин с последующей утечкой углеводородов;

- возникновению пожаров и др.

Эти ситуации наиболее часто возникают в период длительной (более чем 20-летней) эксплуатации месторождений нефти и газа. В НГК традиционно к авариям относят следующие виды событий.

По нефтегазодобывающей и газоперерабатывающей промышленности, геологоразведочным работам:

- неконтролируемые выбросы нефти и газа при строительстве, эксплуатации и ремонте скважин (открытые фонтаны);

- полное или частичное разрушение и (или) падение буровых вышек (мачт) и их частей;

- полное или частичное разрушение и (или) падение морских стационарных платформ в процессе строительства и эксплуатации;

- полное или частичное разрушение, гибель плавучих буровых установок в процессе эксплуатации;

- аварийный уход плавучих буровых установок с точки бурения, сопровождающийся разрушением устья скважин;

- падение талевой системы на буровых установках, агрегатах для ремонта скважин;

- взрывы и пожары на всех подконтрольных объектах;

- полное или частичное разрушение объектов добычи и подготовки нефти и газа, внутрипромысловых трубопроводов, сопровождающееся или приведшее к разливу (утечке) нефти в объеме 10 и более мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе или утечкой природного (попутного) газа в объеме 10 тыс. и более мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе;

- разрушение зданий и сооружений вследствие нарушения технологии производства взрывных работ;

- взрывы или пожары на складах, в местах хранения взрывчатых материалов и транспортных средств, перевозящих взрывчатые материалы;

- несанкционированные взрывы на скважинах при проведении прострелочно-взрывных и сейсморазведочных работ, а также в геологоразведочных горных выработках.

По химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности:

- взрывы, загорания и (или) выбросы опасных веществ;

- разрушения сооружений, технических устройств или их элементов.

По объектам магистрального трубопроводного транспорта:

"Авария на объекте магистрального трубопроводного транспорта газов" - неконтролируемый выброс транспортируемого газа в атмосферу или в помещение компрессорной станции (КС), газораспределительной станции (ГРС) или автомобильной газонаполнительной компрессорной станции в результате полного разрушения или частичного повреждения:

- трубопроводов, его элементов и устройств, сопровождаемого одним из следующих событий или их сочетанием:

- взрыв или воспламенение газа;

- повреждение или разрушение других объектов;

- потеря 10 тыс. и более мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе газа.

"Авария на объекте магистрального трубопроводного транспорта опасных жидкостей" - внезапный вылив или истечение опасной жидкости в результате полного или частичного разрушения трубопровода, его элементов, резервуаров, оборудования и устройств, сопровождаемых одним или несколькими из следующих событий:

- воспламенение жидкости или взрыв ее паров;

- загрязнение любого водостока, реки, озера, водохранилища или любого водоема сверх пределов, установленных стандартом на качество воды, вызвавшее изменение окраски поверхности воды или берегов, или приведшее к образованию эмульсии, находящейся ниже уровня воды, или к выпадению отложений на дно или берега;

- объем утечки составил 10 мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе и более, а для легкоиспаряющихся жидкостей объем утечки превысил 1 мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе в сутки.

Классификации аварий и отказов закреплены также и другими нормативными правовыми документами, в частности "Правила технической эксплуатации магистральных нефтепроводов", приказом Минэнергетики РФ от 19.06.2003 N 232 "Об утверждении правил технической эксплуатации нефтебаз". В частности, при классификации и идентификации причин аварий и несчастных случаев используют основные принципы классификации технических и организационных причин аварий, представленные в Положении [62]. При этом учитывается, что при выборе способов и средств снижения вероятности аварий и размера негативных последствий необходимо ориентироваться на причины аварий и предложения по недопущению аварий, сформулированные при техническом расследовании причин аварий. Отметим, что классификация мероприятий на технические и организационные в ряде случаев оказывалась проблематичной ввиду того, что некоторые технические средства снижения вероятности аварий и размера негативных последствий носят одновременно организационный характер.

Практический интерес представляют оценки категорий частот аварий (табл.2.2) и степени тяжести аварий, принятые в Руководстве по оценке воздействия на окружающую среду объектов обустройства морских месторождений (М., 2003).

Таблица 2.2

Категории частоты аварий

Категория

Авария

Ориентировочная частота аварий

Характеристика вероятности аварии

1

Практически невозможная

< 10Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе 1/год или раз в более чем 1 млн. лет

События такого типа почти никогда не случалось, но не исключается

2

Редкая

(10Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе...10Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе) 1/год или раз в 10 тыс.-1 млн. лет

Такие события случались в мировом масштабе, но всего несколько раз

3

Маловероятная

(10Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе...10Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе) 1/год или раз в 100-10 тыс. лет

Такая авария происходит, но маловероятна в течение срока реализации проекта

4

Вероятная

(10Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе ... 1) 1/год или раз в 1-100 лет

Возможно, что такая авария случится в течение срока реализации проекта

5

Практически неизбежная

> 1/год или чаще чем раз в год

Может случиться, в среднем, чаще, чем раз в год



В составе проектной документации на строительство объектов должны быть выявлены, кроме прочих сторон воздействия объекта на ОС, возможности аварийных ситуаций на объектах и их последствия. Во многих проектных документах такие проработки вообще отсутствуют, что создает ложные представления о безопасности отдельных технологий и предприятия в целом.

Согласно данным Ростехнадзора [27] в нефте- и газодобыче в РФ ежегодно происходит около трех десятков аварий, в результате которых гибнет около двух десятков человек. В последние годы наблюдается снижение абсолютных показателей аварийности и травматизма, а также стабилизация относительных. Так, за период 1992-2006 годов число погибших, отнесенное к 1 тыс. занятых в нефтедобыче, составляет 0,084 Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе 0,012 смертей/тыс. чел., а число погибших, отнесенное к объемам добычи (тыс.т), - 0,058 Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе 0,008 смертей/тыс.т (табл.2.3).

Таблица 2.3

Распределение аварий на объектах промысловой подготовки
и переработки углеводородов по причинам [Гражданкин А.И., 2008]

Причины аварий

Изменение числа аварий по годам

Всего

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

шт.

%

Брак строительно-монтажных работ

3

0

3

5

0

4

1

1

0

2

2

21

14

Организационные

1

2

2

1

0

1

2

3

0

0

3

15

10

Механическое воздействие при проведении земляных работ

4

3

7

3

2

0

0

1

2

1

-

23

16

Коррозия

3

0

3

1

2

0

1

0

0

0

1

11

7

Диверсия, самовольная врезка

3

1

1

2

4

6

3

13

15

8

12

68

46

Заводской брак

1

0

1

1

0

0

0

0

2

2

-

7

5

Прочие

1

0

1

0

1

0

0

0

0

0

-

3

2

ИТОГО:

16

6

18

13

9

11

7

18

19

13

18

148

100

Интенсивность аварий,
1/(1000 км-год)

0,32

0,12

0,36

0,26

0,16

0,22

0,14

0,36

0,38

0,26

0,37

за 10 лет:
0,27Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе0,06;

за 7 лет:
0,27Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе0,08



Безопасность производственных объектов зависит от своевременно принятых мер по снижению вероятности аварий как на этапах проектирования, строительства и испытаний новых объектов, так и на этапах эксплуатации, технического обслуживания, диагностирования и ремонта. Однако для достижения высокого уровня безопасности необходимы не только технические меры, такие как диагностирование, ремонт, замена изношенного оборудования, но и организация постоянной работы по обучению персонала самих компаний и подрядных организаций.

Данные табл.2.3 свидетельствуют о том, что причины диверсий и самовольные врезки преобладают над другими, а организационным причинам отводится всего 10%.

По нашему мнению, диверсии и врезки являются следствием отсутствия надлежащего контроля со стороны организации, эксплуатирующих объекты. Это же можно отнести и к механическим воздействиям при проведении земляных работ. Главными причинами, кроме перечисленных выше, являются брак строительства тех или иных сооружений, а также отсутствие превентивных мероприятий по ремонту оборудования и своевременного контроля за его состоянием. Как уже указывалось, эти причины во многом обусловлены издержками низкого уровня управления объектами НГК и экономическим фактором.

Отметим сразу, что для многих объектов НГК, возникших в последние 30 лет, такие специализированные исследования проводились. Пусть даже во многом номинально, без составления деклараций промышленной безопасности, паспортов безопасности объектов, ПЛАС и ПЛАРН, расчетов рисков и других обязательных на сегодня документов. В то же время, многие объекты введены в эксплуатацию намного раньше, без учета возможных аварийных ситуаций, последствия которых проявляются лишь сейчас.

Можно привести пример со Старогрозненским месторождением нефти. В результате более чем вековой деятельности Грозненского НГК на небольших глубинах (5-25 м) сформировались техногенные залежи - плавающий слой нефти мощностью до 12 м [45]. Авторы допускают в формировании этой залежи вертикальную миграцию углеводородов по тектоническим нарушениям из более глубоких промышленных горизонтов месторождения. По разным оценкам запасы этих залежей составляют от 5 до 10 млн.т нефти, что может привести к катастрофическому загрязнению всех компонентов природной среды или экологической катастрофе.

Считается, что ЧС возникают при обнаружении приоритетных загрязняющих веществ, содержания которых превышают предельно допустимые уровни:

- для атмосферного воздуха - 20 и более раз;

- для поверхностных вод (вещества 1 и 2 класса опасности) - в 5 и более раз; для веществ 3 и 4 классов - 50 и более раз;

- для почв более чем в 50 раз.

Проблема отнесения территории или ситуации к категории ЧС состоит в выборе приоритетных загрязняющих веществ и их своевременном возможном определении в природных средах. При этом не обязательно определять все вещества, достаточно измерить наиболее токсичные. Однако в дальнейшем состав мониторинга, как по пунктам наблюдения, так и по числу контролируемых вредных веществ должен быть расширен с целью оценок последствий аварии и трансформации загрязнителей в природных средах.

Вторая часть проблемы связана с деятельностью производственного экологического контроля в условиях ЧС или аварийных ситуаций. Как правило, предприятия, имеющие собственную службу аналитического контроля, в короткие сроки предоставляет необходимую информацию для ликвидации аварий и их последствий, а в отдельных случаях своевременно определяет начало аварийных ситуаций (например, по росту концентраций НП в воздухе). Критерии эффективности проведения производственного экологического контроля в условиях аварийных ситуаций - способность организации проводить своими силами или с привлечением специализированных организаций постоянный полный контроль компонентов среды с обработкой получаемых данных и прогнозом развития неблагоприятных последствий для окружающей среды.

При этом актуализируются значения возможных сценариев развития аварийных ситуаций. В первую очередь это касается выбора мест наблюдений, определения номенклатуры замеряемых веществ, частоты и сроков проведения наблюдений, организации контроля факторов, благоприятствующих распространению загрязнителей.

В результате аналитических измерений содержания загрязнителей в природных средах должна быть достоверно определена зона воздействия аварии и однозначно установлен перечень загрязняющих веществ, подлежащих контролю при ликвидации аварии и поставарийном мониторинге. На основании данных производственного экологического контроля и мониторинга также оценивается эффективность проведения сбора разлившихся углеводородов и формируется состав реабилитационных мероприятий. По результатам мониторинга корректируется зона действия ПЛАРН, материально-техническое обеспечение, уточняется потребность в привлечении сил и средств для ликвидации аварии и их состав, а также сроки ликвидации аварии.

2.2. Аварийные ситуации при бурении скважин


Данный вариант возникновения аварий, сопровождающихся разливами нефти и НП, является одним из самых распространенных и рассматривается в многочисленных публикациях экологической тематики. В частности, достаточно полно вопросы причин возникновения и ликвидации последствий таких разливов раскрываются в [127, 130, 138].

Аварией при бурении считается нарушение непрерывности технологического процесса строительства (бурения и испытания) скважины, требующее для его ликвидации проведения специальных работ, не предусмотренных проектом. Причинами аварий могут быть поломки, оставления или падения в скважину элементов обсадных или бурильных колонн, из-за неудачного цементирования обсадных колонн, прихвата, открытого фонтанирования и падения в скважину различных предметов.

По степени тяжести последствий для производства аварии делятся на простые и сложные. К сложным относятся аварии, ликвидация которых длится более 3-5 сут., а также вызвавшие закрытие скважины или существенное изменение ее глубины, пространственного положения и конструкции. При этом на практике показатель тяжести аварии определяют методом экспертной оценки технического состояния скважины, а также положением и целостностью оставленных в скважине устройств (буровой снаряд, обсадные трубы, гидрогеологические и геофизические приборы).

При бурении нефтяных и газовых скважин быстровращающимся турбобуром в скважинных трубах, заполненных буровым раствором, генерируются циклические возмущения с амплитудой колебаний, почти равной рабочему давлению. Они приводят к высоким ударным и вибрационным нагрузкам на элементы конструкции бурового комплекса. В результате выходят из строя манифольды, происходит отрыв турбобуров, разрушение обсадных труб, бурового оборудования в целом. Аналогичные явления имеют место при добыче нефти: при закрытии обратных клапанов, а также при запуске глубинных насосов уровень колебаний в месте его стыка со скважиной может достигать 2-3 кратного превышения рабочего давления, то есть до 30 МПа. Глубинные насосы являются также сильными возбудителями колебаний давления из-за неуравновешенности ротора и консольного характера крепления насоса, в результате чего возникают интенсивные вибрации скважинных труб. Не последнее место в этом перечне причин принадлежит горно-геологическим условиям, в которых производится проходка скважин, например, в аномально высоких пластовых давлениях.

2.2.1. Открытое фонтанирование скважин


Аварийный фонтан - это неконтролируемое поступление нефти, газа и воды на поверхность по стволу скважины, препятствующее проведению бурения и связанное с разрушением элементов оборудования и конструкции скважины. Зачастую аварийные фонтаны осложняются взрывами, пожарами, грифонами и т.д. В зависимости от геолого-технических и организационных условий степень сложности аварийных фонтанов бывает различной. Это, в свою очередь, должно стать важнейшим фактором при выборе вариантов минимизации рисков, в частности - страхования. Так, в работе [21] приводятся следующие рекомендованные оценки частот фонтанирования (табл.2.4).

Таблица 2.4

Рекомендуемые к использованию частоты возникновения аварий на эксплуатационных скважинах

Вид аварии

Частота, 1/скв

Аварии

1,2·10Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе

Аварии с фонтанированием

0,8·10Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе

Аварии с длительным фонтанированием и разрушением надземного оборудования аварийной скважины

4,0·10Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе

Аварии с длительным фонтанированием и разрушением надземного оборудования соседних с аварийной скважин

3,7·10Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе



Результаты расчета вероятностей и мер риска без учета экологического риска при эксплуатации скважины представлены в таблице 2.5.

Таблица 2.5

Определение вероятностей и мер риска без учета экологического ущерба по видам аварий [21]

Вид аварии

Вероятность,%

Мера риска, млн руб

Ожидаемый ущерб, млн.руб.

Аварии

0,1200

13,6000

0,0163

Аварии с фонтанированием

0,8000

18,8719

0,1510

Аварии с длительным фонтанированием и разрушением надземного оборудования аварийной скважины

0,0004

26,8719

0,0001

Аварии с длительным фонтанированием и разрушением надземного оборудования соседних с аварийной скважин

0,0004

34,8719

0,0001

Итого

0,9208

0,1675



Аварийные фонтаны могут возникать и действительно имеют место на всех этапах строительства и эксплуатации скважин. Ликвидация их может продолжаться и продолжается на практике от нескольких часов до нескольких лет. Фактор времени при этом носит скорее экономический и технический, а не принципиальный характер при оценке существа произошедшей аварии. Аварийное фонтанирование скважин всегда приводит к временному или постоянному прекращению основного технологического процесса в скважине (бурения или добычи нефти и газа).

Грифон - это неконтролируемое поступление нефти, газа и воды на поверхность по естественным и искусственным каналам, происходящее в результате нарушения естественной герметичности стволов скважин при бурении и эксплуатации. Грифоны опасны своей неожиданностью как по времени, так и по месту появления, трудностью определения причин возникновения и источников питания.

В подавляющем большинстве случаев источником грифонообразований служат аварийно-фонтанирующие или ранее фонтанировавшие скважины, а также скважины, пришедшие в процессе эксплуатации в негодность. Однако возможны и межскважинные грифонопроявления.

Геолого-технологические причины возникновения аварийного фонтанирования скважин. Основной причиной аварийного фонтанирования при бурении скважин является внезапное или постепенное снижение противодавления на продуктивный пласт, создаваемого весом столба промывочной жидкости в скважине.

Такая обстановка при бурении скважин может сложиться в результате:

- внезапного вскрытия скважиной газонефтесодержащего пласта с АВПД, т.е. больше нормального гидростатического давления;

- производства буровых работ с промывкой забоя жидкостью, плотность которой не обеспечивает необходимого противодавления на пласты;

- падения уровня жидкости в скважине из-за несвоевременного заполнения ее при подъеме бурильного инструмента или поглощения промывочной жидкости хорошо проницаемым пластом, кавернами и трещиноватыми породами;

- резкого снижения давления на пласт из-за быстрого подъема бурильного инструмента из скважины (поршневой эффект);

- снижения плотности промывочной жидкости в связи с насыщением ее пластовой нефтью или газом (аналогичное явление может иметь место при постановке нефтяных ванн в скважинах с целью освобождения прихваченного бурильного инструмента).

Начавшееся в таких условиях нефтегазопроявление переходит в аварийное фонтанирование, если:

- отсутствует или неисправно противовыбросовое оборудование на устье скважины;

- неправильно используется противовыбросовое оборудование, что приводит к разрушению его герметизирующих элементов;

- нарушена герметичность обсадной колонны и цементного кольца за ней, что приводит к выбросу нефти и газа по затрубному пространству.

Более 70% фонтанов происходит из-за нарушения технологического режима бурения и неправильной установки и эксплуатации превенторов. Классификация аварийных фонтанов детально изложена в работе [37].

По виду выбрасываемой продукции аварийные фонтаны подразделяют на нефтяные, газовые, нефтегазовые, газонефтяные, водяные и газонефтеводяные. Такое подразделение фонтанов носит чисто условный характер, так как оно не содержит в себе каких-либо количественных параметров.

По интенсивности притока продукции различают фонтаны:

а) слабые, когда дебит скважины по газу не превышает 0,5 млн. мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе/сут, а по нефти - 100 мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе/сут;

б) средние, когда дебит скважины по газу доходит до 1 млн. мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе/сут, а по нефти - до 300 мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе/сут;

в) сильные, когда дебит скважины по газу доходит до 1 млн. мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе/сут, а по нефти - превышает 300 мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе/сут.

Численные пределы величин, характеризующих мощность фонтанов, также приняты условно. Дополнительно к этому можно ввести понятие "очень сильные фонтаны", когда они приобретают качественно новый вид. Пределы дебитов для скважин с очень сильным фонтаном можно рекомендовать по газу более 10 млн. мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе/сут, а по нефти более 1000 мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе/сут. При этом целесообразно учитывать всю газовую и жидкую фазы продукции фонтана, так как при решении вопросов, связанных с выбросом и реализацией способа ликвидации фонтана, важно знать объем всей продукции скважины, а потом уже фазовое соотношение. Правильный выбор методов ликвидации фонтанов, основанный на объективных критериях, позволяет сократить сроки аварийных работ и сберечь значительные средства.

В работе В.И.Игревского и К.И.Мангушева [37] перечислены основные методы ликвидации аварийных фонтанов в зависимости от их разновидности:

- герметизация устья фонтанирующих скважин;

- воздействие на пласт или фонтан через стволы наклонных скважин;

- воздействие на пласт или фонтан через стволы наклонных скважин;

-подземный ядерный взрыв.

Отметим, что перечисленные методы в своей основе приводят также к значительным загрязнениям и качественным изменениям компонентов природной среды иногда соизмеримыми с воздействиями самой аварии (Карачаганакская авария). Однако в практике ликвидации аварийного фонтанирования оценка воздействия ликвидационных работ на природную среду не производится, хотя по идее нанесенные ущербы от ликвидационных работ должны суммироваться с ущербами, причиненными непосредственно аварией.

2.2.2. Количественная оценка объемов аварийных разливов нефти при фонтанировании скважин


В особую категорию следует выделить аварийное фонтанирование УВ в результате военных действий, которые приводят к экологическим катастрофам. Литературные данные, а тем более научные исследования, посвященные экологическим последствиям этого вида техногенеза, крайне скудно освещаются в современной литературе. Например, в литературе отсутствуют реальные сведения об экологических ущербах, которые были нанесены операцией "Буря в пустыне" в 1991 году, а они весьма значительны, судя по продолжительности горения УВ и количеству скважин и объектов подготовки, нефти, подожженных армией США. Считается, что только в Кувейте горело около 800 скважин, а в Персидский залив было сброшено огромное количество нефти (свыше 8 млн. баррелей). Все войны в Персидском заливе приводили и приводят к тяжелейшим экологическим последствиям, которые до настоящего времени не получили должной экологической оценки и могут рассматриваться как международные экологические преступления.

Можно отметить работу [45], посвященную данной проблеме, в которой оцениваются экологические последствий военных действий по разрушению старейшего в России нефтедобывающего комплекса Чеченской Республики. В результате таких действий в 1993-2000 годах были разрушены все объекты добычи, подготовки, транспорта и переработки нефти. Отметим, что грозненская нефть по качеству (выход легких фракций) является одной из лучших в мире, как и по рентабельности условий добычи и транспорта. В течение этого периода открыто горело 148 фонтанных скважин на 16 нефтяных месторождениях, а потери и хищения за эти годы превысили 10 млн.т. В принципе, это мелкое месторождение, которое рентабельно для промышленной добычи.

Большая часть из 148 скважин (56%) фонтанировала с возгоранием нефти, остальные - пластовой водой с низким содержанием НП. В первом случае загрязнителем являлись продукты сгорания УВ; во втором - высокоминерализованные хлоридно-кальциевые или натриевые пластовые воды меловых залежей.

Авторами [45] разработана методика количественной оценки техногенного воздействия открыто фонтанирующих нефтяных скважин (ОФНС) на прилегающей территории.

Наибольшие коэффициенты относительной продолжительности аварий соответствуют месторождениям Правобережное и Старогрозненское - 21,6% и 38,9%. Для них также преобладают и количество аварий с горением нефти (19,6% и 38,7% соответственно), и общее число открытых фонтанов (25,7% и 32,4%). Однако потери нефти по этим месторождениям несоизмеримы: по Старогрозненскому месторождению потери превышают таковые по месторождению Правобережное почти в 99 раз (70,6% от общих потерь по всем месторождениям). Большая часть фонтанных скважин Старогрозненского месторождения характеризуется высокими дебитами нефти и дает практически безводную продукцию, в то время как скважины месторождения Правобережное - малодебитные и обводненные, и значительная их часть фонтанировала при аварии высокоминерализованной пластовой водой.

Приведенные данные для 16 месторождений после обработки методами многомерного анализа позволили рассчитать обобщенный показатель аварийности, по которому Старогрозненское месторождение в 8,32 раза превышает среднее значение аварийности для всех месторождений.

Общая продолжительность аварий составила 763,3 мес., из них с горением 83 скважины, открыто фонтанировали из 225 - 91 скважина. Количество разлитой нефти оценивается в 3752 т, а сгоревшей 4399056 т или (ориентировочно) 4,4 млн.т. Вполне естественно. Что такие объемы разлитой и сгоревшей нефти не могли не отразиться на качестве компонентов природной среды.

В первую очередь это коснулось атмосферы. По данным авторов за 4-х летний период катастрофы было выброшено в атмосферу: СОЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе - 20,7 млн.т, СО - 0,41 млн.т, сажи - 160,2 тыс.т, NOЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе - 39,7 тыс.т. CЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексеHЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе - 472,9 тыс.т, HЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексеS - 153 т, SOЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе - 13,7 тыс.т, СЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексеНЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе - 15,2 тыс.т, СЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексеНЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе - 9,92 тыс.т, бенз(а)пирена - 0,58 т. Из всех месторождений максимум выбросов (70%) приходится на Старогрозненское месторождение, для которого характерны наибольшие показатели техногенного давления. Всего сгорело 6,8 млн.т углеводородов, включая нефтяную и газовую фазы.

Дальнейшая детализация исследований техногенного давления на ОПС при ОФНС проводилась с помощью набора коэффициентов на основе балльной системы [45].

При оценке отрицательного воздействия аварийного фонтанирования нефтяных скважин на территории месторождений использована балльная система: значения относительных коэффициентов поделены на 3 группы, при этом величина интервалов определялась по формуле

Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе. (2.1)

Показатели группировали по интервалам, и каждый интервал оценивался в соответствующих баллах (от 1 до 3).

Авторам удалось ранжировать вес месторождения по степени влияния ОФНС на окружающую среду на 4 группы: сравнительно благоприятные, экологически напряженные и экологически неблагополучные. К последней категории относится и Старогрозненское месторождение, для которого была рассчитана вероятностная модель оценки объемов потерь нефти при ОФС. Полученные данные представляют огромный интерес как для нефтяников, так и для экологов, поскольку они позволяют прогнозировать потери нефти и экологический ущерб при ОФНС.

Проблема количества объемов потерь нефти и газа при возникновении ОФНС стоит крайне остро. Этой цифрой определяется не только материальный, но и экологический ущербы. В первую очередь выбрасываемые объемы УВ определяют стратегию и технологии ликвидации открытого фонтана, а это очень сложный и дорогостоящий процесс, часто приводящий к человеческим потерям. Чем больше по времени происходит авария, тем больший ущерб наносится ОС.

Технологическими регламентами для каждой глубокой скважины предусмотрены мероприятия для случая возможного фонтанирования не только углеводородов, но и пластовых вод. Однако возникающие аварии практически в 100% случаев "не укладываются" в плановые сценарии, что приводит к нештатным ситуациям, которые выходят из под контроля.

Ликвидация ОФНС включает подготовительные работы, герметизацию устья и глушение скважины. Все эти работы сопряжены с опасностью для человека, а если в составе газа (растворенного или свободного) присутствует сероводород, то требования к безопасности резко возрастают.

Как было сказано выше, ликвидационные работы могут быть растянуты на долгие месяцы, а то и годы, поэтому важно определить изначальную стратегию ликвидации.

Итак, для оценок объемов потерь УВ при ОФНС авторами применяется стандартный аппарат вероятностно-статистических расчетов с разбивкой объемов фонтанирующей нефти на интервалы. Использованы данные по 32 авариям с фонтанированием нефти, что позволяет говорить о надежной статистической основе исходных данных. Величина интервала:

Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе (2.2)

рассчитана по известной формуле, 50 тыс.т при среднем значении объема потерь 98,1 и среднеквадратическом отклонении 72,6 тыс.т.

В силу высоких значений вариабельности ряда эмпирические данные аппроксимировались экспоненциальным распределением (закон Вейбулла) в виде следующего уравнения:

Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе (2.3)

Для прогноза объемов в случае ОФНС (рис.1.2).

Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе


Рис.2.1. Вероятность объемов потерь нефти при ОФНС, разрабатывающих нижнемеловую залежь месторождения Старогрозненское [45]



Для оценки объемов потерь нефти от продолжительности аварии при ОФНС получено линейное уравнение регрессии

Y = 0.14 + 10.46 X, (2.4)

Которое позволяет рассчитать среднее значение объемов потерь y как функцию от продолжительности аварии х (рис.1.3).

Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе


Рис.2.2. Оценка потерь нефти от продолжительности ОФНС [45]



Отметим высокое значение коэффициента корреляции rЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе = 0.935, что позволяет утверждать о надежности выявленной связи и низкой погрешности в определении искомого параметра.

2.2.3. Проблемы оценок экологически опасных воздействий высокоминерализованных вод


Несоизмеримо меньше внимания уделяется авариям на нефтяных скважинах при вскрытии высоконапорных рассолоносных горизонтов. Считается, что такие аварии по сравнению с выбросами УВ приносят гораздо меньший ущерб ОС.

Рассмотрим с позиций экологической безопасности возможные ситуации, которые связаны, как правило, со вскрытием при глубоком бурении горизонтов с аномально высоким пластовым давлением (АВПД). Возникающие при этом чрезвычайной ситуации (аварии) сопровождаются загрязнением или частичным уничтожением компонентов природы, выходом из строя установок, технических узлов и целых циклов, порою человеческими жертвами. Практически нет цифр финансовых затрат на ликвидацию аварий, хотя, по нашему мнению, они весьма существенны. Это связано как с прямым затратами на ликвидацию аварий, рекультивацию земель, компенсационные и страховые выплаты, так и с другими видами неучтенных потерь (вывод территорий из использования вследствие засоления почв, попадание рассолов в водную среду и др.).

Наиболее изучены геоэкологические условия образования аварий со значительными объемами выбросов рассолов для территории Сибирской платформы [49]. В этом регионе расположены несколько крупных месторождений полезных ископаемых, освоение которых осуществляется методами глубокого бурения. Практически все глубокие скважины на разных уровнях вскрывают рассоло- и газоносные высоконапорные горизонты. В результате на многих из них происходили аварийные ситуации, сопровождающиеся значительным материальным ущербом. Приведем характеристики некоторых из них (по данным Вахромеева А.Г.).

В Жигаловском районе Иркутской области аварийные ситуации возникали на скважинах: NN 131, 100 Верхоленских, NN 2, 3 Балаганкинских, N 176 Рудовской, N 2 Карахунской, NN 3, 18, 52 Ковыктинских, N 13 Омолойской и др. На скважине 131 Верхоленской в 1983 году с глубины 2086 м получен фонтан сероводородного рассола с дебитом 700 мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе/сут. Произошло выдавливание бурового инструмента - полностью всей колонны бурильных труб. Пластовое давление составило 420 атм.

На скважинах 2 и 3 Балаганкинских в 1984 году с глубины 2300 м также получены фонтанные притоки рассолов с дебитами 1080 и 360 мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе/сут. соответственно. Пластовое давление 36 МПа. Аварийная ситуация на скважине N 3 была ликвидирована через месяц. Скважина N 2 фонтанировала более года.

На скважине 176 Рудовской в 1989 году в опасной близости (4 км) от районного центра поселка Жигалово получен аварийный фонтан рассола с дебитом 3000 мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе/сут., который был ликвидирован в течение суток силами специализированной противофонтанной части Госгортехнадзора.

Аналогичная чрезвычайная аварийная ситуация имела место на скважине N 2 Карахунской площади в 1989 году, где с глубины 2788 м был получен неуправляемый фонтан рассола с дебитом 2400 мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе/сут. Скважина находится в зоне влияния Братского водохранилища, гипсометрически выше города Братского водохранилища, что рассматривалось как чрезвычайно опасное обстоятельство, способное повлечь за собой возникновение чрезвычайной экологической ситуации в крупном индустриальном городе.

Однако наиболее крупная авария зафиксирована на Омолойской скв. N 13, заложенной в 1969 году на берегу р.Лены в выше по течению от г.Усть-Кут. Произошел аварийный выброс рассола с дебитом 7600 мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе/сут. В результате аварии рассолы поступали в реку, что привело к массовой гибели рыбы и отравлению скота. К сожалению, неизвестно время фонтанирования скважины и конечные объемы сброса рассолов в реку.

Подобного рода аварии случались на Ковыктинском газоконденсатном месторождении (КГМ). В январе 1994 года на скважине N 18, расположенной на водоразделе рек Орленги и Орленгской Нючи, в результате чего создалась аварийная ситуация. При бурении скважины на газ с глубины 2076 м при проектном забое 3140 м началось интенсивное рассолопроявление с дебитом 5000 мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе/час. Выброс высокоминерализованного рассола произошел вследствие геологического осложнен при вскрытии горизонта с аномальными параметрами по давлению (460 атм. на глубине около 2000 м), дебиту и температуре. Рассол поступал в аварийные котлованы, однако вследствие их переполнения и прорыва стенок пластовые воды были сброшены на рельеф и устремились вниз по склону в долину р.Орленгской Нючи. На своем пути они растопили снег и остановились недалеко от русла реки на заболоченной и залесенной пойме. Длина грязесолевого потока составила 850 м, ширина - до 30 м. Вследствие высокой температуры рассолов (50-60°) и отрицательной температуры его замерзания произошло его проникновение в почвы. В результате отделенная от грязе-солевой массы фаза рассола имела сухой остаток 700-732 г/ и сильно кислую реакцию (рН3,3-3,5). Летом в коридоре загрязнения произошло усыхание растительности. Объем солей, попавших на ландшафт, составил около 200 мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе. Из химического состава рассола выделялось железо 5,5-7,5 мг/л, а также ионов аммония (1640 мг-экв/л), а также таких микроэлементов как литий (190 мг/л), бром (7 г/л), йод (19 мг/л), стронций (2,6 г/л). Особенно отмечено загрязнение почв стронцием, которое в образцах составило от 3,4 до 15 мг/кг и более; бериллия - около 100 мг/кг при кларке 6. Под солевым потоком образовался своеобразный экологически опасный техногенной солончак с присутствием вышеперечисленных биологически активных элементов. Несмотря на легкую растворимость солей на поверхности образовалась корка с железистыми натеками, что привело к полному угнетению растительности.

На соседней Тутурской площади на скважине N 54, пробуренной в 1968 году с целью поиска калийных солей, произошла авария с выбросом газа. Проводилась экстренная ликвидация газовых выходов, но полностью заглушить скважину не удалось. С целью предупреждения взрыв отравления и травмирования людей было принято решение о поджоге фонтанирующей струи. По оценке, выполненной в 1998 году, на скважине ежегодно cгорает до 500 тонн кислорода и образуется до 5 тонн кислоты, выбрасываемой в атмосферу. В радиусе 500 м от устья скважины имеются горящие газовые грифоны. Причиной чрезвычайной ситуации на буровой скважине является агрессивная среда (в газе много серы), которая разъедает трубы и все оборудование ствола скважины. Для ликвидации аварии на скважине требуется бурение дополнительной наклонной скважины для перехвата газового потока с помощи специального оборудования. В 1998 году здесь велись геофизические работы. В настоящий момент авария ликвидирована.

Таким образом, на месторождениях гидроминерального и углеводородного сырья на юге Сибирской платформы существует повышенная угроза возникновения ЧС, сопровождающихся авариями и экологическими последствиями. Главным образом эта угроза связана с освоением высокодебитных рассолоносных горизонтов с АВПД (коэффициент аномальности 2.3-2.7). Это выдвигает повышенные требования к организации безаварийного производства и обеспечению экологической безопасности при вскрытии пластов.

Авторами [49] разработана специальная технология вскрытия и опытно-промышленной эксплуатации рассолов, которая позволяет снизить риски возникновения аварийных ситуаций в процессе бурения скважин и отбора рассолов.

2.2.4. Статистика аварийности при бурении, эксплуатации и ремонте скважин


Статистические показатели аварийности при бурении, эксплуатации и ремонте скважин нельзя признать удовлетворительными, поскольку они в своей основе носят закрытый характер, а сами события сознательно переводятся из одной категории в другую.

Распределение аварий на нефтегазовых скважинах по видам за период 1999-2010 годов представлено в табл.2.6.

Таблица 2.6

Распределение аварий на нефтегазовых скважинах по видам по данным Ростехнадзора

Виды аварий

Число аварий

Среднее

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

Открытые фонтаны и выбросы

7

3

5

8

9

6

8

3

5

5

5

3

5,58

Взрывы и пожары на объектах

8

5

2

5

6

7

5

2

7

3

5

6

5,08

Падение буровых (эксплуатационных) вышек, разрушение их частей

1

3

4

6

2

1

2

3

4

1

3

1

2,58

Падение талевых систем при глубоком бурении и подземном ремонте скважин

2

3

3

-

-

2

1

1

2

2,00

Прочее

2

3

3

2

4

4

3

4

3

1

2

5

3,00

Всего

20

17

17

21

21

20

19

13

19

10

17

15

17,42



При анализе причин аварий, имевших место на нефтегазовых скважинах, выявлено следующее:

- 47% аварий происходят в результате сочетания технических и организационных причин,

- 36% аварий происходят по техническим причинам;

- 17% аварий происходят по организационным причинам.

Среди технических причин преобладали нарушения технологий, среди организационных причин - нарушения технологической и трудовой дисциплины, неосторожные или несанкционированные действия исполнителей работ. Анализ причин аварий с открытыми нефтяными и газовыми фонтанами последних лет показывает, что около 53% на скважинах происходит из-за отсутствия и неподготовленности к работе превенторного оборудования на устье, 15% связано с отсутствием и неработоспособностью обратных клапанов для обсадных колонн, более 8% - с износом или недостаточной прочностью обсадных колонн [125].

При аварийных ситуациях могут возникнуть следующие основные виды осложнения процесса бурения:

- поглощение промывочной жидкости и тампонажного раствора;

- нарушения устойчивости пород, слагающих стенки скважин;

- самопроизвольное искривление оси скважин.

Перечисленные осложнения могут привести как к прямому, так и к косвенному воздействию на окружающую среду. Первый вид осложнений может стать причиной загрязнения подземных вод, второй вид нарушения устойчивости пород приводит к увеличению непредусмотренного образования отходов бурения.

Самопроизвольное искривление оси скважин оказывает лишь косвенное воздействие на ОС, заключающееся в увеличении длительности воздействия.

Опасность загрязнения окружающей среды в результате излива пластовых вод, нефти и выброса газов с устья скважин может быть минимальной по следующим причинам:

- отсутствие в разрезе скважин горизонтов с АВПД, а также бурение с превышением гидростатического давления над пластовым на 10-15% , исключающее нефтегазоводопроявления в процессе углубления скважин;

- освоением скважины на кустовой площадке непосредственно в нефтесборную сеть.

В остальных случаях вероятность излива пластовых вод может быть весьма значительной.

Как показывает опыт работы, наиболее распространенным осложнением при бурении скважин является поглощение промывочной жидкости, которое часто встречается как при бурении под кондуктор, так и при бурении под эксплуатационную колонну. Интенсивность поглощения изменяется от частичного до катастрофического. Частичное поглощение ликвидируется в основном намывом наполнителей в зону поглощения, закачкой глинистых и глинисто-цементных тампонов, а также установкой цементных мостов.

При второй разновидности поглощения жидкости применяются различные технологии в зависимости от горно-геологических и технических условий проходки скважин. Новым в технологии борьбы с катастрофическим поглощением на бурении скважин под эксплуатационную колонну является применение профильных перекрытий с дальнейшей установкой глинистых тампонов.

2.3. Анализ аварийности на объектах промысловой подготовки и переработки углеводородов


Основные опасности объектов промысловой подготовки и переработки УВ обусловлены наличием технологического оборудования под высоким давлением и при высоких температурах, а также большого количества пожаро- и взрывоопасного продукта, единовременно обращающегося на установках и способного участвовать в формировании поражающих факторов.

Наиболее часто (31,2% случаев) аварии происходят на технологически трубопроводах промысловых объектов, реже всего (3,8% аварий) - на резервуарах. Промежуточное положение занимают насосно-компрессорное оборудование (18,9%) емкостные аппараты (15%), печи (11,4%), колонны (11,2%) и промканализация (8,5%).

При этом 30,2% аварий происходит по причине утечки продукта через сальники, прокладки, фланцевые и торцевые соединения, 16,9% - в результате нарушения режима эксплуатации технологической линии, 14,1% - по причине некачественного монтажа оборудования, 12,1% - в результате коррозии оборудования, 10,6% - по причине переполнения промканализации, 8,5% - в результате прогара труб, 7,6% аварий - по другим причинам.

Распределение аварий, зарегистрированных на объектах промысловой подготовки и переработки УВ, по видам за период 1996-2005 годов представлено в табл.2.7. Основную долю аварий на объектах промысловой подготовки и переработки УВ составляют взрывы и пожары на объектах.

Таблица 2.7

Распределение аварий на объектах промысловой подготовки и переработки УВ по видам, по данным Ростехнадзора

Виды аварий

Число аварий по видам

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

Возгорание/взрыв резервуара

-

-

-

-

1

-

-

1

2

-

Взрыв в помещении

2

-

-

1

-

-

-

1

-

-

Возгорание/взрыв емкости

2

1

2

-

-

-

-

1

1

-

Пожар в помещении

1

-

1

1

1

-

1

-

-

-

Утечка

-

-

-

1

-

-

-

-

-

-

Всего аварий

5

1

3

3

2

-

1

3

3

-


Анализ аварийности на объектах промысловой подготовки и переработки УВ позволяет сделать следующие выводы о причинах аварий. Значительную роль играют организационные причины (58% всех причин). Аварий, происходящих по техническим причинам, становится все меньше. В структуре технических причин преобладают причины, связанные с недостатками /отсутствием средств обеспечения безопасности, нарушением технологии, повреждением /отказом оборудования. В структуре организационных причин аварий преобладали причины, связанные с низким уровнем организации работ (70%), остальные связаны с низкой квалификацией персонала (30%).

Так, по данным [29], для установок промысловой подготовки нефти (УПН) факторы риска, способные привести к возникновению производственных аварий с различными последствиями для экономики, человека и ОС включают:

- геологические и климатические особенности районов расположения УПН;

- свойства обращающихся в технологическом процессе веществ;

- особенности технологического процесса и применяемого оборудования;

- особенности размещения объектов;

- зависимость от подачи электроэнергии;

- участие человека в процессе технологического обслуживания и профилактического ремонта.

Выделены следующие основные факторы, способствующие возникновению и развитию аварий на площадке сепараторов, в резервуарном парке и нефтеналивной автомобильной эстакаде: особенности продукции, особенности технологического процесса, физический износ, коррозия, механические повреждения, участие человека в процессе технического обслуживания и профилактического ремонта. Возможны различные сценарии развития аварий:

- пожар разлития с тепловым воздействием на окружающие объекты и людей;

- взрыв с ударным воздействием на окружающие объекты и людей;

- "огненный шар" с тепловым воздействием на окружающие объекты и людей;

- разлития с токсическим воздействием на людей газовоздушного облака.

При разработке сценариев аварий традиционно выделяют наиболее опасные и наиболее вероятные из них. В данном случае наиболее опасными и наиболее вероятными являются следующие сценарии развития аварий на площадке сепараторов в резервуарном парке и на нефтеналивной автомобильной эстакаде следующие:

1. Разгерметизация оборудования или трубопроводов, пролив газонасыщенной нефти на площадку, появление лужи разлития, образование взрывоопасного газовоздушного облака, взрыв, воздействие ударной волны на окружающие объекты и людей.

2. Разгерметизация оборудования или трубопроводов, пролив газонасыщенной нефти на площадку, появление лужи разлития, образование газовоздушного облака, сгорание облака с образованием "огненного шара", тепловое воздействие на окружающие объекты и людей.

В расчетах размеров зон ударного и теплового поражения принимают, что интенсивность развития аварийных процессов является максимальной и в них вовлечен весь объем опасного вещества. По результатам расчетов прогнозируется опасность аварийных ситуаций в такой последовательности:

Нефтеналивная автомобильная эстакада:


- аварии с разгерметизацией автоцистерны (сопровождается взрывом, индивидуальный риск при взрыве 1,32·10Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе; размер зоны санитарных потерь 26-68 м; максимальная зона безвозвратных потерь составляет 15-32 м);

- аварии с разгерметизацией автоцистерны (сопровождаются образованием "огненного шара", индивидуальный риск при взрыве 2,50 · 10Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе; размер зоны санитарных потерь составляет 174 м).

Площадка сепараторов: аварии с разгерметизацией сепаратора (сопровождаются взрывом, индивидуальный риск при взрыве 1,51 · 10Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе. Размер зоны санитарных потерь 36-89 м. Максимальная зона безвозвратных потерь составляет 27-61 м).


Резервуарный парк идентифицирован в качестве наиболее опасной составляющей объекта. В нем единовременно может находиться 1550 т нефти, являющейся взрыво- и пожароопасным веществом. Частота возникновения аварий составляет 2,20·10Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе - 7,84·10Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе в год.


Наибольшие показатели риска приходятся на аварии с разгерметизацией сепаратора. Индивидуальный риск поражения персонала, находящегося в опасной зоне, составляет 1,51 · 10Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе - 7,05 · 10Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе в год.

2.4. Анализ аварийности на объектах транспорта нефти


Россия после США занимает второе место по протяженности магистральных нефтепроводов (МН) различного назначения. Общая их длина превышает 240 тыс.км, а вместе с промысловыми это 550 тыс.км. Трубопроводный транспорт считается наиболее экономичным и безопасным.

Около 99% добываемой нефти в России транспортируется по системе МН ОАО "Транснефть". Этой компанией эксплуатируется 44,6 тыс км МН, проходящих по 53 регионам РФ, 366 насосных станций, 849 резервуаров с емкостью 13,2 млн. мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе и множеством сопутствующих сооружений.

Согласно имеющейся статистике, в целом по РФ более 60% крупных объектов хранения и транспортировки нефти и нефтепродуктов эксплуатируются свыше 30 лет [24, 25]. Регионы строительства новых магистральных и промысловых нефтегазопроводов характеризуются крайней уязвимостью ОС. При этом, несмотря на проводимые мероприятия по повышению промышленной безопасности, проблема риска их эксплуатации имеет тенденцию к возрастанию. Примерами могут служить имевшие место в последние 10-15 лет аварии с катастрофическими последствиями на объектах трубопроводного транспорта, резервуарных парках складов хранения нефти и НП, катастрофы судов отечественного танкерного флота, а также судов других государств, приведшие к материальному и экологическому ущербу, нанесенному территориям, а также речным и морским акваториям, исчисляемому сотнями миллионов и миллиардами долларов.

Уровень опасности на транспорте иллюстрируется статистическими данными Ростехнадзора (табл.2.8).

Таблица 2.8

Характеристика опасности на транспорте РФ

Наименование вида

Протяженность

Объем

Показатель

Степень износа,%

транспорта

(количество объектов, тыс.км (ед.))

перевозок грузов, т/км

аварийности, ед./тыс.км

ОПФ

Систем защиты

Железнодорожный

20000 цистерн

16,6

0,32

28-35

-

Автомобильный

21900 ед.

36

-

36-65

-

Речной и морской

10

9,2 млн.т/год

-

10-27

10-27

Магистральный
трубопроводный:

нефтепроводы

50,722

986 млн.т/год

0,2

35-75

35-64

газопроводы

141,9

125000 мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе

0,26

34-40

31-40

продуктопроводы

23,93

350000 млн.мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе

0,11

27-40

30-70



Данные таблицы свидетельствуют, что наибольшей опасностью характеризуются железнодорожный транспорт, затем - газопроводы, нефтепроводы. В большей степени это связано с износом основных производственных фондов, для которых степень износа может достигать 75% (нефтепроводы), для газопроводов эти показатели ниже, хотя аварийность превышает таковое значение для нефтепроводов. В то же время отмечается высокая степень износа технических систем защиты нефтепроводов и продуктопроводов, что не позволяет своевременно предотвращать аварии.

2.4.1. Технологические причины аварийности на магистральных нефтепроводах


Наиболее полно в НГК освещены причины возникновения аварий при транспортировке нефти и НП по трубопроводам. Для газопроводов эта тематика начала исследоваться с начала 70-х годов, для нефтепроводов - лишь после ряда крупных аварий (с 80-х годов), а для продуктопроводов - после крупной аварии под Уфой, которая привела к многочисленным человеческим жертвам. Следует отметить. что причины и факторы, приводящие к аварийным ситуациям - самые разнообразные и трактуются многими авторами неоднозначно. Официальная статистика также приводит различные данные по частоте, объемам, площадям разливов нефти и НП, а также времени ликвидации.

Проблемы получения достоверной информации приводятся по опубликованным данным, из которых следует крайняя актуальность получения правдоподобной информации.

Аварийность на магистральных нефтепродуктопроводах - один из главных критериев опасности, представляющей прямую угрозу населению и ОС. Аварийность на нефтепродуктопроводах в 47% случаев происходит по причине внешнего механического воздействия (рис.2.3).

Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе


Рис.2.3. Обобщенная структура причин аварий на нефтепродуктопроводах


Среди технических причин аварий на нефтепродуктопроводах преобладают несанкционированные врезки (32%) и дефекты в теле трубы (24%). Основными организационными причинами аварий на нефтепродуктопроводах являются: недостаточный уровень квалификации рабочих и специалистов:

- неудовлетворительная организация работ;

- недостаточное обучение безопасным приемам труда;

- отсутствие должного контроля за ходом работ.

Отказ оборудования и ошибки персонала - вот что приводит к росту аварийности практически на всех производствах НГК. Официально это редко признается руководством компаний и в печати можно видеть, например, такую группировку факторов аварийности для МН (табл.1.8).

Таблица 2.9

Группа факторов аварий МН [62]

Группа факторов

Доля,%

1. Внешние антропогенные факторы

75

2. Коррозия

1

3. Качество труб

3

4. Качество строительно-монтажных работ

5

5. Конструктивно-технологические факторы

8

6. Эксплуатационные факторы

3

7. Природные воздействия

5

8. Дефекты трубы и стальных швов

0


Из данной таблицы следует, что главным разрушающим фактором, приводящим к авариям на МН, являются внешние антропогенные воздействия (несанкционированные врезки, нарушения при проведении земляных работ и др.). В то же время, по мнению квалифицированных экспертов, генетические причины аварийных разрывов трубопроводных систем связываются с гидроударами (60%), возникающие по тем или иным причинам во всех типах нефтепроводов и водоводов. Это так называемые "внутренние факторы"; 25% обусловлено коррозионными процессами и только 15% отводится природным явлениям и форс-мажорным обстоятельствам.

Иная точка зрения положена в основу Руководства по анализу риска аварий на МН [62]: ведущим фактором аварийности признаются дефекты тела трубы и сварных швов, а внешние воздействия стоят на втором месте (табл.2.10).

Таблица 2.10

Влияние факторов (в долях от 1) на аварийность магистральных нефтепроводов

Обозначение и наименование группы факторов

Доля группы факторов Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе

Гр1

Внешние антропогенные воздействия

0,20

Гр2

Коррозия

0,10

Гр3

Качество производства труб

0,05

Гр4

Качество строительно-монтажных работ

0,10

Гр5

Конструктивно-технологические факторы

0,10

Гр6

Природные воздействия

0,10

Гр7

Эксплуатационные факторы

0,05

Гр8

Дефекты тела трубы и сварных швов

0,30


По нашему мнению, вторая классификация более объективно отражает сложившуюся тенденцию роста аварийности (7-9% в год) на предприятиях НГК. Из этой же классификации напрашивается вывод о том, что динамические нагрузки в трубопроводных системах возрастают и, как следствие, происходит их разрушение. То есть подразумевается ответственность неквалифицированного персонала, обслуживающего транспортные системы. Если учесть, что оборудование изношено на 30-40%, оно большей частью находится в суровых климатических условиях, а трубопроводы располагаются преимущественно под землей, то приведенные во второй классификации данные выглядят весьма убедительно. К этому следует добавить, что природная коррозия вызвана не только агрессивностью прокачиваемой жидкости, но и во многом она может быть объяснена динамическими нагрузками на стенки труб вследствие возникновения волновых процессов.

Причиной гидравлических ударов чаще всего является неквалифицированное управление перекачками жидкостей. Не отрицаются факты самопроизвольного срабатывания задвижек, отключения электроэнергии и других внешних факторов. Однако они решаемы силами предприятия и при определенных инвестициях в систему слежения, обеспечения безопасности оправдывают себя уже в первые годы за счет профилактических мер.

Так, согласно данным агентства Aberdeen, показатели эффективности промышленного оборудования могут быть доведены до 93% от максимально возможных, а время незапланированного простоя сокращается до 2%. При таких параметрах работы оборудования отдача основных производственных фондов повышается на 25-30%. В то же время, концепция экологически более чистых производств свидетельствует о том, что без каких-либо значительных инвестиций любое промышленное предприятие может сократить свои выбросы (а, следовательно, и аварийность) за счет внутренних резервов на 15-20%.

Коррозионным процессам как основным причинам аварий на МН уделяется огромное внимание. Однако и здесь нет единого мнения. Так, по данным С.В.Мещерякова (2004 год) причины аварий распределяются следующим образом:

- наружная коррозия - 23,5%;

- следствие заводского брака при изготовлении труб - 12,4%;

- строительный брак - 24,7%;

- непрофессионализм работников - 4,7%;

- внешние воздействия - 34,7%.

Как считает автор, приведенные данные существенно на сегодня не изменились.

По нашему мнению, достаточно серьезно завышены цифры заводского и строительного брака и занижены данные, связанные с непрофессионализмом. Так, в первом случае сегодня заводской брак для выпуска труб для МН и МГ составляет менее 3%, Реальная цифра менее 1%, что обусловлено двойной системой контроля как со стороны изготовителя, так и заказчика. В последнем случае контроль проводится независимыми фирмами. Для промысловых и межпромысловых нефтепроводов такие данные, по-видимому, допустимы; то же касается и строительного брака.

В условиях резкой конкуренции на строительно-монтажные работы и новых технологических регламентов по промышленной безопасности четверть работ с браком от общестроительных работ представляется анохронизмом.

Остаются внешние воздействия (34,7%) и наружная коррозия (23,5%). Данные реальны, но при сегодняшней системе контроля состояния трубопроводных систем и общественного резонанса в случае аварий они также могут быть завышены. Дело в том, что, согласно РД 153.39-4-056.00 "Правила технической эксплуатации нефтепроводов (2001), регулярное авиапатрулирование должно проводится не менее 2 раз в неделю, а объезд трассы МН работниками ЛЭС - 1 раз в 7 дней. Кроме этого, ежедневно проводится патрулирование обходчиком.

Регламентом по технологическому управлению и контролю за работой магистральных нефтепроводов (ОР-03.100.50-КТН-093-08) районным диспетчерским службам вменена в обязанность деятельности Система контроля отклонения давлений от установившихся значений на управляемых технологических участках, которая мгновенно реагирует на сколько-нибудь крупные внешние воздействия.

В сложившихся условиях осуществить незаметное сколько-нибудь крупное внешнее воздействие практически невозможно, а для проведения земляных работ в непосредственной близости от МН и МГ требуются специальные разрешения. Кроме этого, трассы трубопроводов вне зависимости от их значения по каждой нитке в отдельности обозначаются на местности указательными и предупредительными знаками, что препятствует механическим повреждениям строительной техникой.

По мнению С.В.Мещерякова и других специалистов, главная причина коррозии приходится на долю коррозионного растрескивания под напряжением (КРН) - более 60% аварий. Они происходят преимущественно в условиях Западной Сибири и Крайнего Севера, но в последнее время затронули и южные районы. Минимальный период наработки МГ по КРН составляет 11 лет. На газопроводах, эксплуатируемых в течение 20-25 лет, произошло 50% аварий.

Аварийные разливы нефти и НП становятся источниками опасности для ОС и человека в особенности в труднодоступных районах, а также в зонах развития многолетнемерзлых пород, болотных комплексах, в условиях быстрого поглощения нефти в хорошо проницаемые почвы и горные породы, при разливах на акваториях внутренних водоемов и водотоков [31, 33, 130].

Анализ причин аварий на нефтесборных (выкидных) и МН показывает, что помимо нарушений технологического режима, причиной разрывов трубопроводов являются интенсивные волновые процессы (гидроудары), вызванные изменением режима перекачки (включение и выключение насосных агрегатов, аварийное отключение электропитания и др.). Опасность разрывов возрастает при прохождении нефтепроводов также по пересеченной местности.

Аварийные ситуации активно проявляются на водоводных системах закачки послесепарационной воды в пласт. В каждом добывающем предприятии имеются несколько кустовых насосных станций, работающих одновременно и обеспечивающих рабочее давление в системе закачки до 20 МПа. Взаимовлияние волновых процессов в подобной трубопроводной системе с распределенными источниками возмущений приводит к двухкратному возрастанию давления в узлах колебаний, что вызывает разрыв линейной части трубопровода и утечку жидкости в окружающую среду.

Для нефтеперекачивающих станций наиболее типичны аварии и инциденты, представленные в табл.2.11.


Таблица 2.11

Типичные виды аварий и инцидентов на нефтеперекачивающих станциях [115]

Наименование объекта и условия эксплуатации

Вид аварии, инцидентов на перекачивающих станциях

Резервуарные парки

Перелив резервуара. Механическое повреждение резервуара или его элементов с выходом или без выхода нефти (потопление понтона, вмятины, хлопуны, неисправность катучей лестницы). Раскачка резервуара ниже минимально-допустимого уровня

Нефтенасосные

Срабатывание защиты вследствие повышенных утечек торцевых уплотнений, отказа маслосистемы или системы оборотного водоснабжения или подпорной вентиляции, системы откачки утечек. Нарушение герметичности корпуса насоса

Опасные условия эксплуатации

Общие коррозионные повреждения или питтинговые коррозионные повреждения. Воздействия, создающие сверхнормативные нагрузки на трубопровод. Перемещение трубопровода в результате стихийных явлений (оползни, паводки, карстовые явления и др.). Трещинообразования или дефекты материала труб и оборудования, которые понижают прочность и требуют для обеспечения безопасности снижения рабочего давления на 20% и более от установленного или отключения объекта. Ошибочные срабатывания систем автоматики или ошибочные действия персонала, которые приводят к повышению рабочего давления в трубопроводе на 10% и более от разрешенного. Условия эксплуатации, вынудившие в целях безопасности снизить величину рабочего давления на 20% и более или отключить объект



Таким образом, основные причины аварийности достаточно хорошо известны, что позволяет выработать наиболее эффективные подходы к сокращению аварийности. Это стало возможным благодаря статистической информации, которая позволила выделить приоритетные направления мероприятий.

2.4.2. Анализ зарубежной статистики аварийности на магистральных нефтепроводах


Ассоциацией европейских нефтяных компаний по охране труда, окружающей среды и безопасности в нефтепереработке и распределении (CONCAWE) представлены данные о разливах, связанных с утечками из магистральных европейских нефтепроводов (табл.2.12).

Таблица 2.12

Статистика инцидентов на европейских нефтепроводах (1971-2007 годы) [124]

Тип повреждений

1971-1980 годы

1981-1990 годы

1991-2000 годы

2001-2006 годы

2007 год

Утечки/ 1000 км

% от общего числа

Утечки/ 1000 км

% от общего числа

Утечки/ 1000 км

% от общего числа

Утечки/ 1000 км

% от общего числа

Утечки/ 1000 км

% от общего числа

Вмешательство третьих сторон

0,31

41

0,19

38

0,14

40

0,14

44

0,20

77

Подвижки грунта

0,04

5

0,02

4

0,01

3

0,01

2

0

0

Коррозия

0,12

16

0,12

24

0,07

20

0,06

20

0,06

23

Эксплуатационные

0,06

8

0,06

12

0,03

9

0,01

3

0

0

Механические

0,23

30

0,11

22

0,10

29

0,10

31

0

0

Итого

0,76

-

0,50

-

0,35

-

0,31

-

0,26

-



Ежегодные отчеты CONCAWE публикуются на основе данных, получаемых от 70 компаний и агентств, эксплуатирующих более 150 нефтепроводных систем в Европе, общая длина которых к концу 2007 года составляла 34721 км.

В 2007 году произошло 9 разливов, что составляет 0,26 разлива на 1000 км длины трубопровода. Эта величина значительно меньше, чем среднее значение (0,55) за длительный предыдущий период времени. Из этих девяти зафиксированных в 2007 году инцидентов только два были связаны с коррозией, а семь - с действиями третьих сторон, либо случайными, либо злонамеренными. Таким образом, аварийность в целом с 1971 года по 2007 год почти в 3 раза снизилась. В настоящее время она обусловлена двумя ведущими причинами: вмешательство 3-х сторон и коррозия. Коррозионные процессы трудно полностью исключить из причин аварийности (они существовали всегда и, по-видимому, будут существовать пока эксплуатируются металлические нефтепроводы), в то же время, исключение вмешательства третьих сторон предполагает усиление контроля - например, с помощью различных технологических средств, в том числе волоконно-оптического зондирования, как предлагают авторы [124]. Высокая чувствительность систем волокнисто-оптического мониторинга к изменению характеристик тепловых, акустических, электромагнитных полей околотрубного пространства позволяет в реальном масштабе времени и с высокой точностью определить местоположение потенциальной угрозы.

Аналогичную ежегодную статистику (табл.2.13) предоставляет Группа по инцидентам на европейских газопроводах (EGIG). Годовые отчеты составляются на основании данных газотранспортных компаний 15 европейских стран с общей протяженностью газопроводных систем почти 130000 км.

Таблица 2.13

Распределение причин повреждения европейских газопроводов за 2008 год

Причина

% от общего числа

Вмешательство 3-х сторон

49,6

Дефекты строительного материала

16,5

Коррозия

15,4

Подвижка грунта

7,3

Случайные горячие врезки

4,6

Прочие неизвестные

6,7


По данным 7-го отчета EGIG, главной причиной инцидентов (48% случаев за последние 5 лет) являются действия третьих сторон. Общее число инцидентов снизилось - это связано с совершенствованием материалов и стандартов проектирования, производственным опытом операторов и обслуживанием трасс трубопроводов, но при этом до сих пор почти 50% всех утечек связаны с действиями третьих сторон и прочими внешними угрозами.

Таким образом, своевременное обнаружение внешних угроз для принятия адекватных мер до возникновения утечки достигается только за счет совершенствования системы мониторинга трубопроводов. Для этого необходимо увеличить частоту мониторинга.

В 1999 году в США на добровольных началах была запущена система слежения за функционированием трубопроводов (ССФТ), которая показала высокую эффективность и реальное снижение аварийности. По материалам отчета о результатах работы ССФТ [126] операторы трубопроводного транспорта ведут непрерывный учет всех зафиксированных утечек объемом свыше 5 галлоновЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе нефти и НП, транспортируемых трубопроводами на материке и на шельфе. В 2004 году операторам удалось отследить работу 85% всех нефтепроводов мира с помощью специально созданной электронной системы на сервере Американского института нефти. Точность сведений постоянно проверяется и перепроверяется, что свидетельствует об актуальности проблемы аварийности. К объектам обслуживания трубопроводов отнесены управляемые насосные станции, измерительные приборы и т.д.
_______________

Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе 1 галлон = 3,78 л;

1 баррель = 42 галлона = 159 л.


Начиная с 1999 года, количество инцидентов, зафиксированных ССФТ, снизилось на 46%. а объемы утечек - на 50%. В 1999 году участники ССФТ зафиксировали 657 инцидентов, в то время как в 2004 - 358. Таким образом, зафиксировано постепенное снижение, что нельзя распространить на динамику изменения объемов утечек. Последний параметр более неравномерен: резкое снижение объемов утечек произошло лишь в 2004 году (на 50%) до 70 тыс. баррелей по сравнению со 138 тыс.баррелей в 1999 году. Данные по 2005 год демонстрируют значительный объем утечек и связаны с ураганами Катрина и Рита, которые негативно сказались на работе материковых и подводных трубопроводных систем.

В результате анализа получены следующие выводы.

1. Количество незначительных утечек сокращалось гораздо быстрее, чем количество крупных утечек. Утечки объемом менее 5 баррелей составляют порядка 2/3 от общего числа инцидентов, зафиксированных в период 1999-2004 годов. Количество такого рода утечек снизилось на 50%, составив 223 в 2004 году по сравнению с 441 в 1999 году. Количество утечек объемом свыше 5 баррелей уменьшилось на 37% - с 216 до 135. Уменьшение количества незначительных утечек, считающихся наиболее частыми, позволило улучшить общий показатель частоты утечек.

2. С 2001 года ежегодно происходит около 70 утечек объемом свыше 50 баррелей. Это составляет 14% от общего количества утечек и 98% общего объема потерь. Таким образом, они наносят основной ущерб окружающей среде.

3. Причиной большинства утечек сырой нефти является коррозия. Переход на перекачку больших объемов очищенного продукта по сравнению с сырой нефтью, позволил снизить количества утечек с 352 в 1999 году до 153 в 2004 году, т.е. на 57%. Количество утечек очищенного продукта снизилось с 261 до 164, т.е. на 37%. Изначально (в 1999 году) количество утечек сырой нефти за год на 35% превышало количество утечек очищенного продукта, но к 2004 году эти показатели практически сравнялись. При этом аварии сырой нефти наиболее часто происходят на линейных участках, а очищенного продукта - на объектах обслуживания.

4. Случаи утечки высоколетучих жидкостей (пропан) происходят относительно редко, но объемы такого рода утечек весьма существенны. Более 20% утечек высоколетучих жидкостей по своему объему превышают 50 баррелей, 41% такого рода утечек происходит по вине третьей стороны.

5. Крупные утечки происходят вдоль материковой системы трубопроводов. Более частыми являются утечки на объектах обслуживания трубопроводов, однако лишь 1/4 из них превышает по объему 50 баррелей. Утечки из материковых труб, наоборот составляют около 32% от общего числа утечек, но объем 63% из них превышает 50 баррелей. При этом большее внимание уделяется проблемам материковых трубопроводов.

6. Наиболее распространенные причины утечек: для объектов обслуживания - выход из строя или поломка оборудования; для материковых трубопроводов - коррозия. Поломки оборудования и внетрубных компонентов являются причиной утечек в 37% случаев, т.е. самой распространенной. 70% утечек, вызванных коррозией, происходит вдоль маршрута прохождения трубопровода, и, таким образом, коррозия является главной причиной утечек, говоря о материковых трубах (48%).

7. Вмешательство третьих сторон (к ней отнесена в статистике ССФТ преимущественно сельскохозяйственная деятельность), является основной причиной крупных утечек непосредственно вдоль прохождения трубопровода. Урон, наносимый третьей стороной, является причиной 15% утечек из материковых труб (это самая распространенная причина подобного вида утечек), но, что еще более важно, именно такие инциденты зачастую становятся причиной нанесения каких-либо увечий или даже причиной смерти людей.

8. Ошибка оператора является второй из самых распространенных причин, повлекших за собой физические травмы людей. Все 10 человек, получившие травмы в пяти инцидентах, были рабочими, состоящими на контрактной службе на предприятиях трубопроводной промышленности. Однако в целом с 1999 по 2004 годы количество инцидентов, произошедших по вине оператора (включая экскаваторную технику), снизилось на 70% на объектах обслуживания трубопроводов и на 65% - на материковых трубопроводных системах.

9. Деятельность предприятий, осведомленных о системе "позвони прежде, чем начать копать" или других системах оповещения, также приводила к утечкам. Коммунальные службы стали причиной 18% общего количества утечек, а компании трубопроводного транспорта - 11% утечек.

10. Другие причины, к которым отнесены 17% аварий и инцидентов, включают природные катастрофы, состояние грунтов, гидрометеорологические условия и др.

Приведенный пример свидетельствует о высокой эффективности ССФТ и необходимости проведения аналогичных исследований в России. Безусловно, такие работы ведутся в отдельных компаниях, однако эффект от таких работ демонстрируется в отечественной печати крайне редко. Чаще приводятся устаревшие данные без учета динамики тех или иных инцидентов без должного генетического анализа. Вне сомнений приведенные выше данные также нуждаются в тщательном анализе с экологических позиций. Например, ущерб, причиняемый окружающей среде в результате аварий при транспорте НП; дифференцированных аварий (от менее 5 баррелей до 50 и выше); от различных объектов (трубопроводы, резервуары, станции перекачки и др.); вследствие выхода из строя оборудования, ошибок оператора, вмешательства третьих лиц и др. Такой анализ позволил бы сместить акценты на превентивные мероприятия по предупреждению аварийности и, соответственно, снизить ущербы, наносимые компонентам окружающей среды.

Отметим весьма существенную проблему. Вышеприведенные статистические данные по МН характеризуют в большей степени техническую сторону проблемы. Экологические ущербы считать по этим данным не представляется возможным в связи со значительным многообразием загрязняемых природных комплексов. Поэтому к факту аварии надо подходить с надежным информационным обеспечение, которое можно получить на основе административных методов ведения учета аварийных событий.

2.4.3. Российская статистика аварийности


Согласно имеющейся статистике, в целом по РФ более 60% крупных объектов хранения и транспортировки нефти и НП эксплуатируются свыше 30 лет [27]. Большая часть магистральных нефтепроводов эксплуатируется 30-40 лет и более, хотя нормативный срок составляет 20 лет, а в ряде случаев - 8-12 лет. Имеются и более негативные оценки. Существующая сеть нефтепроводов в значительной мере выработала свой ресурс: износ составляет около 80%, при этом около 35% от общей протяженности требуют полной замены. Уровень опасности на транспорте иллюстрируется статистическими данными (табл.2.14).

Таблица 2.14

Характеристика опасности на магистральном трубопроводном транспорте РФ (по [27])

Наименование вида транспорта

Протяженность (тыс.км)

Объем перекачек

Показатель аварийности,

Степень износа,%

ед./тыс.км

ОПФ

Систем защиты

Нефтепровододы

50,722

986 млн.т

0,2

35-75

35-64

Газопроводы

141,9

125000 мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе

0,26

34-40

31-40

Продуктопроводы

23,93

350000 млн.мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе

0,11

27-40

30-70



В большей степени высокая аварийность связана с износом основных производственных фондов, для которых этот показатель может достигать в отдельных случаях 75% (нефтепроводы), для газопроводов эти показатели ниже, хотя аварийность превышает таковое значение для нефтепроводов. В то же время отмечается высокая степень износа технических систем защиты нефтепроводов и продуктопроводов, что не позволяет своевременно предотвращать аварии.

Абсолютные показатели аварийности МН (интенсивность аварии, рассчитываемая как количество аварий на 1000 км/год), изложенные в работе [16], свидетельствуют о том, что с 1996 по 2006 годы в среднем составляют величину 0,27 +/- 0,6. В общем числе аварий 46% составляет диверсионная самовольная врезка, механическое воздействие при проведении земляных работ (16%), а затем уже брак строительно-монтажных работ (14%).

Аварийность за более чем 20-летний период изменялась от 0,12 до 0,43. В настоящее время не существует официальной достоверной задокументированной статистики аварий на МН. Еще хуже обстоит дело со статистикой аварий на промысловых и межпромысловых нефтепроводах и водоводах.

Попытки детальных оценок причин ававрийности проведены, в частности, для трубопроводов транспорта газа. С учетом реализации организационно-технических решений при строительстве и реконструкции газотранспортной системы в работе [38] разработана схема оценки ущербов, возникающих на МГ вследствие воздействия системоразрушающих факторов. Для многочисленных факторов приведены экономические обоснования и количественные оценки вероятности наступления событий и возможных ущербов. В итоге получены значения рисков, выраженные через ожидаемый ущерб от события. Авторы обосновали необходимые объемы работ и инвестиционные ресурсы, составляющие до 4217,5 млн.долл./год на первом этапе (2006-2010 годы), а также выявили первоочередные направления реконструкции.

Эксплуатирующие организации внутрипромысловые и МН не до конца осознают возможные ущербы, возникающие в результате аварий. Покажем это на примере.

Рассматривается отказ трубопровода между секущими задвижками в болотистой местности [8]. Средняя длина между секущими задвижками 20 км. Инициирующее событие - коррозия, свищ. Последствия аварийной ситуации могут быть охарактеризованы следующими данными:


- время, необходимое на обнаружение места порыва и перекрытия ближайших задвижек - не менее одних суток;

- остановка работающего фонда скважин на этот период не предусмотрена, т.к. имеются резервные емкости;

- после перекрытия секущих задвижек рабочий фонд скважин отключается;

- объем транспортируемой нефти на аварийном участке равен 3925 мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе; объем разлившейся нефти составит примерно 1/3 от объема между секущими задвижками, т.е. 1300 мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе или 1100 т; площадь загрязнения около 5 га.

Авария классифицируется как отказ 1 категории. Расчет ущерба для случая прорыва трубопровода представлен в табл.2.15

Таблица 2.15

Расчет возможного ущерба в связи с порывом рассматриваемого нефтепровода [30]

N п/п

Наименование затрат

"Внутренняя" стоимость,
руб. за 1 т

Кол-во, т

Всего стоимость, млн.руб.

I

Убытки предприятия от потерь нефти

14,3

Вылившаяся нефть из трубы

250,08

1100

0,275

Остановка фонда скважин на 10 сут (суточная добыча - 5100 т)

250,08

51000

12,8

Запуск после ликвидации порыва в течение 2 сут

250,08

5000

1,25

II

Затраты на ликвидацию порыва

0,82

1.

Заработная плата

0,034

2.

Отчисления во внебюджетные фонды

0,013

3.

Транспортные затраты

0,77

III

Затраты на устранение разлива нефти

2,13

А

Затраты на приобретение передвижного насосного агрегата ПНА - 2.

1.0

В.

Откачка нефти в трубопровод (в зимний период 90 сут)

1,13

IV

Затраты на рекультивацию 5 га земли

1,1

V

Общий ущерб окружающей среде за сброс 1100 т нефти

216,6

ИТОГО

234,9



В приведенном примере наибольшая доля потерь приходится на ущерб компонентам ОС (216,6 млн.руб.) и затраты по его ликвидации (затраты на устранение разлива нефти 2,13 млн.руб.) и затрат на рекультивацию земель и ликвидацию порыва. Эти затраты более чем в 15 раз превосходят потери предприятия в связи с недополучением нефти. Таким образом, при идентификации рисков работы нефтепровода акцент смещается в сторону оценок экологических (эколого-экономических) составляющих риска. Интересно приведенное для этого случая сопоставление "предзатрат" и "постзатрат": затраты на замену изношенной трубы новой трубой на протяжении 1 км составили бы примерно 1,7 млн.руб. (включая стоимость строительно-монтажных работ), что еще раз показывает значительно более высокую эффективность превентивных мер по сравнению с ликвидацией последствий аварии.

Значительные расхождения даже в официальной статистике аварийности приводят к серьезным затруднениям при планировании и прогнозе рисков возможных ЧС. В связи с этим нами была проведена оценка среднестатистической аварии на МН с целью получения данных по среднестатистическим объемам и площадям, подвергшимся воздействию независимо от диаметров нефтепроводов. Такая "средняя авария" может использоваться в качестве ориентира при расчете потенциально возможных рисков.

Для анализа данных по объемам (массам) нефти, вытекшей при авариях, были взяты материалы по крупным авариям (разлив более 1 т) за 1985-2011 годы (рис.2.4).

Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе

Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе


- область доверительного интервала (0,08Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе0,44)



Рис 2.4. Динамика аварийности на магистральных нефтепроводах России [136]



Средняя аварийность на магистральных нефтепроводах России с 1985-2011 года составляет (0,26 Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе 0,18) аварий на 1000 км*год с доверительной вероятностью 95,4%.

Анализ статистических данных о количествах нефти и НП, попадающих в ОС при аварии на МН, позволил установить среднюю массу разлива (рис.2.5).

Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе


Рисунок 2.5. Масса вытекшей нефти при авариях на магистральных нефтепроводах РФ за 2004-2011 годы [136]


Для получения среднестатистического размера площади загрязнения нефтью использовались те же данные по авариям с исключением аномальных значений, как, например, данные об Усинской аварии (площадь 647 тыс.мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе, 1994 год). Среднестатистическая площадь загрязнения при аварии на МН равна 773 мЧрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе (рис.2.6).

Доступ к полной версии этого документа ограничен

Ознакомиться с документом вы можете, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».

Что вы получите:

После завершения процесса оплаты вы получите доступ к полному тексту документа, возможность сохранить его в формате .pdf, а также копию документа на свой e-mail. На мобильный телефон придет подтверждение оплаты.

При возникновении проблем свяжитесь с нами по адресу spp@kodeks.ru

Примеры

аналогичных документов, доступных с полным текстом:

Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе

Название документа: Чрезвычайные ситуации и экологическая безопасность в нефтегазовом комплексе

Вид документа: Комментарий, разъяснение, статья

Опубликован: Материал подготовлен специально для систем Кодекс/Техэксперт
Дата принятия: 27 января 2014

Информация о данном документе содержится в профессиональных справочных системах «Кодекс» и «Техэксперт»
Узнать больше о системах