5.4.2. Приказ Ростехнадзора от 26.12.2018 N 647 "Об утверждении Руководства по безопасности "Методика оценки риска аварий на опасных производственных объектах магистрального трубопроводного транспорта газа"

5.4.2.1. На данном подэтапе КолАР для каждого ПОУ определяются условные вероятности P(Cij|A) реализации каждого расчетного сценария Cij (при условии, что произошел разрыв МГ-событие A) из набора {Cij}, образующего полную группу несовместных событий, с учетом имеющихся на данном ПОУ условий и факторов, влияющих на возможность реализации того или иного расчетного сценария Cij.

5.4.2.2. Расчет условных вероятностей P(Cij|A) реализации расчетных сценариев Cij аварии выполняется по следующим формулам:

- для сценариев из групп C1, C2 (с возгоранием газа);

P(Cij|A) = P(B|A) · P(Ci|AB) · P(Cij|ABCi), i = 1, 2, (5.2)

- для сценариев из групп C3, C4 (без возгорания газа);

где A - событие, состоящее в возникновении аварии (разрыва МГ);

B - событие, состоящее в возгорании истекающего газа сразу после разрыва МГ;

- событие, состоящее в отсутствии возгорания истекающего газа после разрыва МГ;

Ci - событие, состоящее в реализации хотя бы одного из сценариев группы Ci;

Cij - событие, состоящее в реализации конкретного j-го сценария группы Ci;

P(B|A), - условные вероятности, соответственно, возгорания и отсутствия возгорания газа при условии, что произошел разрыв МГ;

P(Ci|AB), - условные вероятности реализации хотя бы одного из сценариев группы Ci при условии, что произошло (не произошло) возгорание истекающего из разрыва МГ газа;

, - условные вероятности реализации конкретного сценария Cij при условии реализации группы Ci при аварии с возгоранием и при аварии без возгорания, соответственно.

При определении условных вероятностей рекомендуется строить дерево событий. На рисунке 5.1 показан пример упрощенного дерева событий с нанесенными значениями условных вероятностей промежуточных событий применительно к авариям на МГ с условным диаметром 1400 мм. События, относящиеся к каждому узлу ветвления дерева, образуют полную группу событий с суммой условных вероятностей, равной 1.

5.4.2.3. Для определения условных вероятностей P(B|A), , загорания/незагорания газа рекомендуется использовать статистические данные по относительным частотам загорания/незагорания газа при разрыве МГ, зависящим, как правило, от условного диаметра МГ. В графах 2 и 3 таблицы N 5.7 приведены рекомендуемые базовые значения статистических условных вероятностей загорания/незагорания газа.

                         ┌──────────────────────────────┐
                         │A: Авария - разрыв газопровода│
                         └───────────────┬──────────────┘
                          _              │
                    1 - P(B|A) = 0,28    │     P(B|A) = 0,72
                   ┌───────────────────<─┴─>───────────────────────┐
      ┌────────────┴──────────┐                     ┌──────────────┴───────────┐
      │   _                   │                     │   B: Загорание газа при  │
      │   B:  Истечение газа  │                     │    разрыве газопровода   │
      │     без возгорания    │                     └─────┬─────────────────┬──┘
      └────────────┬──────────┘                           │                 │ Надземные
                 _ │      _                  Подземный МГ │                 │участки МГ
        P = (C |AB)│P(C |AB)                              │                 │
              3    │   4                   P(C |AB) = 0,2 │  P(C |AB) = 0,8 │
         ┌─────────┴──────────┐               1           \/    2           │
        \/                    \/                ┌────────────────┐          │
┌──────────────────┐ ┌─────────────────┐        \/               \/         \/
│C : Колонный шлейф│ │  C : Истечение  │ ┌────────────┐ ┌─────────────────────┐
│ 3                │ │   4             │ │ C : "Пожар │ │  C : "Две горящие   │
│ газа из котлована│ │ 2-х струй газа  │ │  1         │ │   2                 │
│без воспламенения │ │без воспламенения│ │в котловане"│ │      струи газа"    │
└────────┬─────────┘ └────────┬────────┘ └──────┬─────┘ └──────────┬──────────┘
         │       _            │       _         │                  \/
         │P(C  |ABC ) = 1     │P(C  |ABC ) = 1  │             ┌────────────┐
        \/   31    3          \/  41    4       │             │    C  :    │
┌──────────────────┐ ┌─────────────────┐        │             │     21     │
│        C  :      │ │        C  :     │        │             │(см. таблицу│
│         31       │ │         41      │        │             │    5.6)    │
│(см. таблицу 5.6) │ │(см. таблицу 5.6)│        │             └────────────┘
└──────────────────┘ └─────────────────┘        │
                         ┌──────────────────────┼─────────────────────┐
                         │P(C  |ABC ) = 0,40    │P(C  |ABC ) = 0,30   │P(C  |ABC ) = 0,30
                        \/   11    1            \/  12    1           \/  13    1
                ┌─────────────────┐   ┌─────────────────┐   ┌─────────────────┐
                │       C  :      │   │       C  :      │   │       C  :      │
                │        11       │   │        12       │   │        13       │
                │(см. таблицу 5.6)│   │(см. таблицу 5.6)│   │(см. таблицу 5.6)│
                └─────────────────┘   └─────────────────┘   └─────────────────┘

Рисунок 5.1. Упрощенное дерево событий для идентификации
сценариев аварий на МГ (здесь P(...|...) - условные
вероятности реализации событий, указанных в блоках дерева
(значения вероятностей приведены для МГ с Ду 1400 мм))

Таблица N 5.7

Вероятностные характеристики аварий на МГ

Dу, мм	Условная вероятность P(B|A) загорания газа	Условная вероятность незагорания газа	Условные вероятности реализации групп C1, C2, C3, C4 сценариев аварий
			C1 - "Пожар в котловане" ("Пожар колонного типа") P(C1|AB)	C2 - "Струевое пламя" P(C2|AB)	C3 - "Рассеивание низкоскоростного шлейфа газа"	C4 - "Рассеивание 2-х струй газа"
1	2	3	4	5	6	7
1 400	0,72	0,28	0,2	0,8	0,2	0,8
1 200	0,74	0,26	0,3	0,7	0,3	0,7
1 000	0,6	0,4	0,4	0,6	0,4	0,6
700	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
500	0,3	0,7	0,7	0,3	0,7	0,3
300 и менее	0,1	0,9	0,95	0,05	0,95	0,05

Указанные базовые значения вероятностей P(B|A) и загорания/незагорания газа рекомендуется корректировать с помощью коэффициента kзаг, зависящего от имеющего место на данном ПОУ конкретного типа грунта, количества каменистых включений в нем, способных при соударении в потоке газа воспламенить газ

P'(B|A) = kзаг · P(B|A), (5.4)

где kзаг = 1,3 - для грунтов с каменистыми включениями;

kзаг = 1,2 - для глин;

kзаг = 1,0 - для суглинков;

kзаг = 0,7 - для торфяников, льдистых структур, песков.

В таблице N 5.7 (в графах 4, 5, 6, 7) также приведены полученные экспертным путем рекомендуемые базовые значения условных вероятностей реализации групп сценариев C1, C2, C3, C4 для МГ разных диаметров. Указанные базовые значения корректируются с помощью коэффициента kгр, зависящего от имеющей место на данном ПОУ степени связности или несущей способности грунта, и определяются по формулам

P'(C1|AB) = kгр · P(C1|AB), (5.6)

P'(C2|AB) = 1 - kгр · P(C1|AB), (5.7)

где kгр = 1,3 - для грунтов с высокой связностью (глины, скальные грунты). Если при домножении на kгр значение P'(C1|AB) или превышает 1, то оно принимается равным 1.

kгр = 1,0 - для грунтов со средней связностью (суглинки);

kгр = 0,7 - для грунтов с низкой связностью (торфяники).

Условные вероятности P(Cij|ABCi), реализации конкретных расчетных сценариев внутри каждой группы рекомендуется определять с помощью статистических данных по относительной частоте реализации различных возможных значений задающих факторов (например, из числа перечисленных в таблице N 5.5), участвующих в формировании набора сценариев. Например, условная вероятность P(C12|ABC1) реализации сценария C12 (таблица N 5.6) при условии, что реализовался пожар в котловане (C1), определяется как повторяемость скорости ветра в требуемом диапазоне скоростей (например, 8 - 12 м/с) с указанным направлением, получаемая из метеоданных.

Пример расчета условной вероятности реализации сценария C12 (рисунок 5.2)

P(C12|A) = P(B|A) · P(C1|AB) · P(C12|ABC1) = 0,72 · 0,2 · 0,3 = 0,0432, (5.10)

5.4.2.4. Абсолютная частота реализации расчетного сценария Cij на n-ом участке МГ длиной Ln определяется по формуле

где - ожидаемая удельная частота аварий на n-ом участке, аварий/(1000 км·год);

Ln - длина n-го ПОУ, км;

P(Cij|A) - условная вероятность реализации сценария Cij, при условии, что на n-ом участке МГ произошел разрыв трубы с выбросом газа.

5.4.2.5. Применительно к подводным переходам МГ общий алгоритм расчета условных вероятностей реализации расчетных сценариев аварии соответствует изложенному в пунктах 5.6.1 - 5.6.4, однако имеются особенности определения условной вероятности загорания газа, которая зависит от конструкции и технологии выполнения дюкера, а также от глубины водоема в месте возникновения разрыва МГ.

Для подводных переходов, выполненных традиционным методом прокладки трубы в траншее по дну водоема, при рассмотрении аварий на береговых, в т.ч. пойменных, участках, а также на подводных участках в русловой части водоема на глубинах менее 5 м вероятность загорания газа P(B|A) определяется в полном соответствии с пунктом 5.6.3.

Для подводных переходов, выполненных традиционным методом прокладки трубы в траншее по дну водоема, при рассмотрении аварий на подводных участках в русловой части водоема на глубинах больше 5 м вероятность загорания газа P(B|A) определяется вероятностью Pвнш загорания только от внешних источников зажигания (источников искрообразования и открытого огня на судах, лодках и т.) и вычисляется по формуле

где - вероятность наличия (попадания) i-го внешнего источника зажигания в зоне(у) загазованности, ограниченную изолинией концентрации, соответствующей НКПР метана (5% об.);

- вероятность "срабатывания" i-го внешнего источника зажигания;

I - количество потенциальных источников зажигания.

Вероятности в основном определяются интенсивностью и маршрутами движения судов в районе подводного перехода и размерами зоны загазованности.

Для подводных переходов, выполненных методом горизонтально-направленного бурения с конструкцией "труба в трубе", вероятность P(B|A) загорания газа, истекающего в атмосферу в виде высокоскоростных струй из концов кожуха, определяется в соответствии с пунктом 5.4.2.3, как для сухопутного участка газопровода.