Методика оценки риска при проведении работ по реконструкции изношенных сетей газораспределения

В последние годы проблема обеспечения безопасной эксплуатации сетей газораспределения приобретает особую актуальность, поскольку количество длительно эксплуатируемых (более 40 лет) подземных распределительных газопроводов из года в год постоянно возрастает. 
Значительная часть аварий приходится на долю стальных газопроводов, исчерпавших свой технический ресурс. В основе большинства причин аварий, инцидентов и несчастных случаев на объектах газотранспортной системы лежит физический износ газопроводов, не являющийся результатом несоблюдения требований промышленной безопасности и в полной мере не зависящий от эффективности обеспечения организациями безопасного функционирования опасных производственных объектов (ОПО). 
Постоянное увеличение количества изношенных газопроводов может привести к ситуации, при которой возникновение инцидентов и аварийных ситуаций будет нарастать лавинообразно. Кардинальное решение данной проблемы возможно только в результате проведения работ по реконструкции изношенных газопроводов современными и безопасными методами.
Анализ литературы показал, что существует довольно большой выбор технологий  для реконструкции газопроводов и повышения уровня их безопасности с применением современных полимерных материалов. Однако не существует единого метода  для всех возможных условий проведения работ по реконструкции, удовлетворяющего всем требованиям и критериям бе-зопасности. В связи с этим было решено разработать методику оценки риска при выборе метода реконструкции изношенных сетей газораспределения.
 После выбора нескольких методов реконструкции, подходящих для конкретных условий проведения работ и участка изношенного газопровода по технико-экономическим критериям и общим критериям безопасности (объем работ повышенной опасности, наличие и количество опасных производственных факторов и др.),  требуется оценка комплексного показателя индивидуального техногенного риска возникновения аварий, инцидентов и несчастных случаев при выполнении работ по реконструкции выбранными методами.
Для оценки риска предлагается методика, состоящая из следующих этапов.
Первый этап: формирование полного перечня опасностей при осуществлении реконструкции газопровода существующими методами (таблица 1). Для формирования перечня были отобраны опасности в ходе подробного изучения технологий и порядка производства работ по реконструкции традиционным траншейным методом и бестраншейными методами, приведенными в стандарте ГОСТ 56290-2014.

Второй этап: построение экспертной группы и назначение экспертами оценок в баллах для каждого оцениваемого метода реконструкции по всем видам опасностей, отобранным на первом этапе, в соответствии со следующей системой оценок:
- 0 баллов — нулевой риск, при отсутствии того или иного вида опасности или причин для его возникновения в ходе проведения работ по реконструкции участка газопровода;
- 1 балл — несущественный риск возникновения того или иного вида опасности, большая вероятность, что опасность не реализуется;     
- 2 балла — возможный риск возникновения того или иного вида опасности, незначительная вероятность, что опасность реализуется;
- 3 балла — значительный риск возникновения того или иного вида опасности, о реализации опасности ничего определенного сказать нельзя;
- 4 балла — высокий риск возникновения того или иного вида опасности, большая вероятность, что опасность реализуется;
- 5 баллов — чрезвычайно высокий риск возникновения того или иного вида опасности, вероятность реализации опасности очень высокая.
Задача экспертов — оценить влияние каждого вида опасности на показатели риска при производстве работ по реконструкции газопровода (участка газопровода) тем или иным методом. 
Третий этап: определение экспертами  доли воздействия каждого вида опасности на обобщенный показатель риска на основе выставления весовых коэффициентов. Данная процедура необходима, поскольку влияние, оказываемое отдельными видами опасностей на риск, неравнозначно для каждого из видов опасностей. Каждому виду опасности каждый эксперт присваивает численное значение весового коэффициента (ai) в диапазоне  [0;1]  так, чтобы сумма всех весовых коэффициентов была равной 1. То есть  расставляются весовые коэффициенты путем прямой расстановки, исходя из следующего условия:

После расстановки экспертами индивидуальных весовых коэффициентов для определения группового значения находим среднее арифметическое значение весового коэффициента, которое будем использовать в следующих действиях при расчете комплексного показателя риска. По итогам анализа весовых параметров всех видов опасностей составляется матрица весовых коэффициентов. 
Четвертый этап: расчет комплексного показателя индивидуального техногенного риска для каждого оцениваемого метода реконструкции по разработанной в данной методике математической модели.
Пусть m экспертов выполнили балльную оценку n методов реконструкции по k видам опасностей. Индивидуальная балльная оценка риска эксперта равна Rij , где i — номер метода реконструкции, j — номер эксперта, h — номер вида опасности.
Величины Rij будут получены путем назначения экспертами индивидуальных оценок в баллах каждому методу по шкале от 0 до 5 по 19 видам опасностей, принятым в таблице 1.
Показатель риска будет определяться по формуле:

где аh — весовые коэффициенты видов опасностей, выставленные экспертами на третьем этапе оценки риска (по матрице весовых коэффициентов);
Bij  — балльная оценка, выставленная j-ом экспертом по h-му виду опасности для i-го метода реконструкции.
Значение, полученное при оценке риска разработанной методикой, характеризует показатель комплексного индивидуального техногенного риска возникновения аварий, инцидентов и несчастных случаев при производстве работ по реконструкции изношенного газопровода (участка газопровода) конкретным методом реконструкции. Сравнив полученные количественные показатели, сможем оценить и сделать обоснованный выбор наиболее безопасного метода реконструкции, позволяющего повысить безопасность при эксплуатации сетей газораспределения.
Разработанная методика даст практическую возможность реконструкции изношенных сетей газораспределения наиболее безопасным методом, удовлетворяющим требованиям и критериям безопасности в конкретных условиях выполнения работ по реконструкции с учетом степени индивидуального техногенного риска. В свою очередь, реализация реконструкции изношенных газопроводов безопасными методами производства работ будет способствовать безаварийной работе сетей газораспределения и  позволит качественно  улучшить  безопасность и эффективность  газораспределения, тем самым обеспечивая высокий уровень промышленной безопасности на объектах газового комплекса.

Литература

1. Кускильдин, Р.А. Реконструкция изношенных распределительных газопроводов путем применения бестраншейных технологий как способ повышения безопасности газораспределительных систем / Р.А. Кускильдин, З.А Закирова, Э.К. Юсупова // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. — 2018. —  № 1 (2018). — С. 116-124. 
2. Юсупова, Э.К. Обеспечение безопасности сетей газораспределения путем разработки алгоритма выбора метода реконструкции изношенных подземных газопроводов / Юсупова Э.К. //  Проблемы современной науки в исследованиях молодых ученых: сб.  науч. трудов ежегодной науч. — практ. конф., посвященной 70-летию УГНТУ. — Уфа: Изд-во УГНТУ,2018 — С. 392-396.
3.  Ганзиков, А.С. Оптимизация выбора метода восстановления изношенных распределительных газопроводов [Электронный ресурс]: автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук (25.00.19)  — https://www.gubkin.ru/upload/iblock/2e4/Autoreferat_Ganzikov_AS.pdf. — (06.04.2019).
4.  ГОСТ Р 56290-2014. Системы газораспределительные. Требования к сетям газораспределения. Часть 3. Реконструкция. — Введ. 2014-11-26. — М.: Стандартинформ, 2015. — 28 с. — (Национальный стандарт Российской Федерации).