оценка риска промышленных объектов

Практические аспекты анализа риска, составления деклараций и паспортов
безопасности
ОЦЕНКА РИСКА ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ
А.А. Швыряев
Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова
В декабре 2003 г. в ОАО "Газпром" введен в действие СТО РД Газпром 39-1.10-0842003 "Методические указания по проведению анализа риска для опасных производственных
объектов газотранспортных предприятий ОАО "ГАЗПРОМ"1. В разработке этого стандарта
участвовали наряду со специалистами ВНИИГАЗА, ООО "Газнадзора" и ГУП НТЦ
"Промышленная безопасность" сотрудники Химического факультета МГУ. Документ
согласован с Ростехнадзором РФ и всеми структурными подразделениями ОАО "Газпром".
В последние годы проблема промышленной безопасности находится в числе наиболее
приоритетных задач государственного управления. Необходимость ее безотлагательного
решения потребовала оперативного поиска принципиально новых подходов к анализу и
управлению техногенными рисками для разработки на каждом опасном производственном
объекте
комплекса
рациональных
организационно-технических
мероприятий,
обеспечивающих контроль и снижение технологических, экологических и социальных
рисков. С этой целью Государственной думой РФ, Правительством РФ и специально
уполномоченными ими органами государственного надзора и контроля за безопасностью в
промышленности был принят ряд законов и разработан пакет нормативных актов,
направленных на создание эффективной комплексной системы управления промышленным
и экологическим риском и социально ответственным природопользованием в условиях
ограниченных людских, материальных и финансовых ресурсов, обеспечивающих
необходимый уровень надежности сложных технологических систем и стимулирующих в то
же время внедрение безопасных, природоохранных и ресурсосберегающих технологий.
Среди этих документов особое место занимают Федеральный закон от 21.07.1997 г.
№ 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», который
требует от эксплуатирующей организации разрабатывать декларацию промышленной
безопасности, а также заключать договор страхования ответственности за причинение вреда
при эксплуатации опасного производственного объекта.
Декларация промышленной безопасности опасного производственного объекта 
документ, в котором представлены результаты всесторонней оценки риска аварии, анализа
достаточности принятых мер по предупреждению аварий и по обеспечению готовности
организации к эксплуатации опасного производственного объекта в соответствии с
требованиями норм и правил промышленной безопасности, а также к локализации и
ликвидации последствий аварии на опасном производственном объекте. Сведения,
представленные в декларации промышленной безопасности, являются основой для принятия
организацией решений по обеспечению промышленной и экологической безопасности,
предупреждению аварий и чрезвычайных ситуаций и для принятия органами
государственной власти объективных решений о выдаче предприятию лицензий на
эксплуатацию опасного производственного объекта.
Следует особо подчеркнуть, что декларирование промышленной безопасности
производственных предприятий – не разовая кампания, а один из основных элементов
государственного регулирования промышленной безопасности в новых экономических
условиях, рекомендованных документами ООН, ЕС, МОТ и существующих в различных
формах в большинстве индустриально развитых стран.
В статье 14 Федерального закона «О промышленной безопасности опасных
производственных объектов» устанавливается обязательность разработки деклараций
СТО Газпром РД 39-1.10-084-2003. «Методические указания по проведению анализа риска для опасных
производственных объектов газотранспортных предприятий ОАО «Газпром»». Т. 1, 2. Введен в действие
распоряжением ОАО «Газпром» от 12.11.2003 г. №269.
1
Том 1, 2009, № 1
133
Практические аспекты анализа риска, составления деклараций и паспортов
безопасности
промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых получаются,
используются, перерабатываются, образуются, хранятся, транспортируются, уничтожаются
опасные вещества в количествах, указанных в приложении 2 к данному Федеральному
закону. Согласно этой же статье закона декларация промышленной безопасности
разрабатывается также в составе проектной документации на строительство, расширение,
реконструкцию, техническое перевооружение, консервацию и ликвидацию опасного
производственного объекта. Декларация промышленной безопасности уточняется или
разрабатывается вновь в случае обращения за лицензией на эксплуатацию опасного
производственного объекта, изменения сведений, содержащихся в декларации
промышленной безопасности, или в случае изменения требований промышленной
безопасности.
Наиболее важной и ответственной в декларации является информация, связанная с
результатами анализа риска. Эта информация включает представление сведений об условиях
возникновения и развития возможных аварий, результаты оценки риска аварий, включая
данные о размерах зон действия поражающих факторов, возможном числе пострадавших и
ущербе, а также  вероятности причинения вреда персоналу, населению, имуществу и
окружающей природной среде. В собственно декларации (которая представляется в
заинтересованные органы в установленном порядке) должны быть изложены основные
результаты оценки риска и описание мер безопасности, а сведения, обосновывающие эти
результаты, представляются в расчетно-пояснительной записке, которая является отдельным
приложением к декларации.
Как свидетельствует мировой опыт, материалы анализа риска служат ключом к
эффективному страхованию промышленных предприятий, исключая волюнтаристский
подход к оценке масштабов опасности, величины страховой суммы и страховых тарифов *.
Договор страхования, не делая технический риск нулевым, позволяет, однако, до минимума
снизить для предприятий риск финансовый, переводя внезапные, не планируемые и зачастую
весьма значительные расходы по покрытию аварийных убытков в разряд плановых,
разумных по величине, и, что крайне важно, научно обоснованных страховых платежей.
Ввиду относительной новизны проблемы риск–анализа для отечественной практики
многие из ее важных аспектов не получили пока должного научно-методического
обоснования и требуют своего дальнейшего развития.
Очевидно, что разнообразие применяемых в различных отраслях промышленности
рабочих веществ и технологических процессов, конструктивных параметров и режимов
эксплуатации основного оборудования, систем КИПиА и АСУТП и т.п., особенности
территориальной привязки производственных объектов в различных инженерно-геологических и природно-климатических средах и ряд других факторов оказывают самое
непосредственное влияние на специфику проведения расчетов показателей риска и
обоснование соответствующих решений по повышению надежности.
Методические указания содержат основные этапы практического руководства по
расчету показателей риска в объеме требований, предъявляемых к содержанию деклараций
промышленной безопасности опасных производственных объектов руководящими
документами Госгортехнадзора России (РД 03-315-99, РД 03-357-00, РД 03-418-01, ПБ 03314-99) с учетом технологической специфики газотранспортных предприятий ОАО
«Газпром».
В документе рассматриваются вопросы проведения количественного анализа риска
для опасных производственных объектов газотранспортных предприятий (участков
В качестве справки: средний ущерб от одной крупной аварии на объектах нефтегазового и химикотехнологического профиля составлял в последние годы в промышленно развитых странах Западной Европы,
Америки и Японии 30–50 млн долл. США и более. Ущербы от последствий чрезвычайных ситуаций и аварий
приводили к банкротству 46 % промышленных предприятий уже в течение первого года с момента их
возникновения, еще 23 % предприятий разорялись в течение последующих 2–3 лет.
*
134
Безопасность критичных инфраструктур и территорий
Практические аспекты анализа риска, составления деклараций и паспортов
безопасности
магистральных газопроводов и газопроводов–отводов, многоцеховых компрессорных
станций,
газораспределительных
станций,
автомобильных
газонаполнительных
компрессорных станций), а также аналогичных объектов в смежных отраслях
промышленности. Документ рассматривает вопросы:
 оценки частот (вероятностей за тот же период времени) возникновения аварий и
инцидентов (отказов);
 построения сценариев развития аварий и масштабов распространения поражающих
факторов аварий;
 оценки негативного воздействия поражающих факторов аварий на человека,
технологическое оборудование, здания, сооружения и другие материальные объекты, а также
на компоненты окружающей природной среды;
 оценки показателей риска для людей, в том числе потенциального,
индивидуального, коллективного и социального;
 оценки ожидаемого материального ущерба от аварий, с базой сравнения
показателей рисков.
Методические указания состоят из семи разделов и приложений к ним. Из–за
большого объема материал разделен на 2 тома. В первый том вошли разделы 1–5,
посвященные обобщению статистических данных по авариям на объектах газотранспортных
предприятий, методам оценки ожидаемой частоты аварий и разработки их возможных
сценариев, моделям расчета физических эффектов и зон негативного воздействия
поражающих факторов аварий. Во второй том включены разделы 6, 7 и приложения,
описывающие методики расчета показателей риска, оценки ожидаемого социального и
экономического ущербов от аварий, а также  общие подходы к созданию системы
управления промышленной безопасностью в ОАО «Газпром».
Методические указания являются нормативным документом, обязательным к
использованию для всех подразделений ОАО «Газпром» при проведении экспертизы
промышленной безопасности, разработке деклараций промышленной безопасности,
обосновании страховых тарифов и при выполнении других работ в области обеспечения
промышленной безопасности, а также для привлекаемых для этой цели ведомственных и
вневедомственных организаций, имеющих соответствующую аккредитацию и лицензии
органов государственного надзора.
Согласно РД 08-120-96, при проведении декларирования опасных производственных
объектов следует рассматривать следующие количественные показатели риска.
 Индивидуальный риск – частота поражения отдельного индивидуума в результате
воздействия исследуемых факторов опасности.
 Коллективный риск – ожидаемое количество смертельно травмированных в
результате возможных аварий за определенный период времени.
 Потенциальный территориальный риск – пространственное распределение частоты
реализации негативного воздействия определенного уровня.
 Социальный риск – зависимость частоты событий, в которых пострадало на том
или ином уровне число людей больше определенного от этого определенного числа людей.
Рассмотрим взаимосвязи между этими показателями. При проведении анализа риска
определяются различные сценарии аварий. Каждому сценарию аварии предписывается своя
частота реализации (, 1/год) и вероятностная зона поражения (Р(x,y)), которая
рассчитывается исходя из физических процессов протекания аварий и характеристики
негативного воздействия на человека или другие субъекты воздействия. Для получения поля
потенциального территориального риска R(x,y) проводится суммирование всех
вероятностных зон поражения с учетом частоты их реализации на рассматриваемой
территории (в предположении малости произведения jPj(x,y)):
J
R( x, y )    j  Pj ( x, y ) .
1
Том 1, 2009, № 1
135
Практические аспекты анализа риска, составления деклараций и паспортов
безопасности
Для оценки риска необходимо построить распределение персонала или населения
(N(x,y)) на рассматриваемой территории (S). Это распределение отражает количество
субъектов воздействия, находящихся в конкретном месте в среднем в год. Тогда
коллективный риск (F) определяется как
F   N ( x, y )  R( x, y )ds .
S
Для определения среднего показателя индивидуального риска для субъектов
воздействия (N) из всех субъектов следует выделить только ту часть (NR), которая
подвергается риску. Это связано с тем, что определенная часть субъектов может находиться
за пределами негативного влияния опасного производственного объекта:
N R   N ( x, y )ds,  R( x, y)  0.
S
Средний индивидуальный риск оценивается как Rind =F/NR. Кроме показателя
среднего индивидуального риска, зная N(x,y) и R(x,y), можно построить распределение
субъектов воздействия по уровням риска (N(R)), N-R диаграмму. Эта информация важна для
оценки количества субъектов, находящихся под высоким уровнем риска. Более того,
распределение субъектов по территории весьма неравномерно и по этой причине в ряде
случаев все субъекты могут быть разбиты на группы по их территориальной или
производственной специфике. Для каждого территориального распределения Nг(x,y) групп
субъектов можно определить показатели коллективного (Fг) и индивидуального Rг_ind риска.
Показатели социального риска определяются исходя из частоты реализации (, 1/год)
и вероятностной зоны поражения (Р(x,y)) для каждого сценария аварии с учетом
распределения субъектов N(x,y) на рассматриваемой территории. Количество пострадавших
(N*) при конкретном сценарии аварии рассчитывается по формуле
N*   N ( x, y )  P( x, y )ds,
S
а частота этого события есть . Рассчитав количество пострадавших для всего спектра
сценариев (J), можно построить FN - диаграмму.
Рассмотрим построение и анализ полей потенциального риска на примере
компрессорной станции. На рис.1 приведены вероятностные поля поражения при авариях с
выбросом и возгоранием природного газа из трубопроводов и аппаратов. Эти поля
рассчитаны для скорости истечения газа из одного конца трубопровода 2000 кг/с в
предположении, что человек в аварийной ситуации будет избегать опасности со скоростью
2.5 м/с. На рис. 1, а дан вариант для пожара в котловане при взаимодействии двух струй с
образованием шлейфа, направленного вверх. На рис. 1, б дан вариант для струевого пламени.
На рис.1, в. и рис.1, г приведена зона вероятностного поражения при аварии на
трубопроводе с учетом доли различных сценариев как на магистральном трубопроводе, так и
на трубопроводах вблизи КС. Для надземных трубопроводах и аппаратов наблюдается
только струевое пламя, которое может быть равновероятно направлено во все стороны, при
этом высокие здания и сооружения могут давать эффект "тени", как это дано на рис.1, д.
136
Безопасность критичных инфраструктур и территорий
Практические аспекты анализа риска, составления деклараций и паспортов
безопасности
1. а
2. б
3. в
4.
5.
6.
7. г
8. д
9.
12.
11.
10.
100
100-75
75-50
Процент поражения, %
50-30
30-20
20-10
10-5
5-1
1-0.1
0.1-0.02
Рис.1. Вероятностные зоны поражения для различных сценариев аварий на
газотранспортных предприятиях:
а – пожар в котловане, 4000 кг/с; б – струевое настильное пламя, 2000 кг/с; в –
суммарная зона из двух концов газопровода с интенсивностью 22000 кг/с с долей
сценариев: “пожар в котловане” – 0,3; “струевое пламя” – 0,7), г – суммарная зона из одного
конца газопровода с интенсивностью 2000 кг/с с долей сценариев: “пожар в котловане” – 0,3;
“струевое пламя” – 0,7), д – струевое пламя для надземной обвязке оборудования и
трубопроводов КС, 2000 кг/с
Зная, где расположены опасные составляющие КС, определяя для каждой
составляющей соответственные зоны вероятностного поражения, исходя из скорости
истечения с учетом частоты аварий можно построить интегральное поле потенциального
риска (рис.2).
Том 1, 2009, № 1
137
Практические аспекты анализа риска, составления деклараций и паспортов
безопасности
Уровень потенциального риска
3-1·10-3
10-3·10-4
3-1·10-4 10-3·10-5
3-1·10-5
10-3·10-6
3-1·10-6
10-3·10-7 3-1·10-7
10-3·10-8
1/год
Рис.2. Интегральное поле потенциального риска от аварий на опасных участках КС
На рис.3 представлено распределение персонала по территории КС согласно
штатному расписанию. Распределение персонала рассчитывалось с учетом времени
нахождения персонала на различных участках КС.
Рис.3. Распределение персонала и работников других служб по промзоне КС.
Зеленым цветом выделена зона нахождения персонала 3 ч/день, желтым – 2 ч/день, голубым
– 1 ч/день, в зданиях, отмеченных оттенками красного цвета, количество персонала в течение
дня определяется согласно штатному расписанию
138
Безопасность критичных инфраструктур и территорий
Практические аспекты анализа риска, составления деклараций и паспортов
безопасности
18
Колич. рабочих мест,
подверженных риску
16
14
12
10
8
6
4
2
0
1·10-3-2·10-3 5·10-4-1·10-3 2·10-4-5·10-4 1·10-4-2·10-4
Уровень риска, 1/год
Рис.4. Распределение рабочих мест по уровню риска (NR - диаграмма)
2,50E-03
Частота, 1/год
2,00E-03
1,50E-03
1,00E-03
5,00E-04
0,00E+00
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Количество пострадавших
Рис. 5. F-N–диаграмма для аварийных ситуаций на КС. (Зависимость частоты поражения
количества персонала более заданного.)
На рис. 4 показано распределение рабочих мест КС по уровню риска. Из F-N–
диаграммы (рис. 5) видно, что при среднем количестве пострадавших на одну аварию 6
человек возможны аварии с количеством пострадавших в 3 раза больше.
Показатели риска для различных групп персонала представлены в табл.1.
Том 1, 2009, № 1
139
Практические аспекты анализа риска, составления деклараций и паспортов
безопасности
Таблица 1. Показатели риска для персонала на объектах КС
Объект на территории КС
Чел/день
СЭБ
Операторная
Блок вспомогательных служб
Вагончик для водителей
Столовая
Зона обслуживания 3 часа в день
Зона обслуживания 2 часа в день
Зона обслуживания 1 час в день
Всего по КС
5.
9.5
13
1.5
1.
0.125
0.08
0.042
30.25
Коллективный
риск,1/год
1.4310-3
8.8010-3
6.0810-3
7.2410-4
2.2410-4
1.6810-4
1.3710-4
3.3810-5
1.7610-2
Индивидуальный
риск, 1/год
2.910-4
9.310-4
4.710-4
4.810-4
2.210-4
1.310-3
1.610-3
8.110-4
5.810-4
Показатель коллективного риска (1.76∙10-2 в год) можно трактовать как один случай
аварии со смертельным исходом за 57 лет работы КС. Средний уровень риска на рабочее
место может быть при этом оценен как 5,8∙10-4 1/год. Средний уровень риска на одного
работающего с учетом сменного режима работы 2,9∙10-4 1/год. Коллективный риск для
персонала КС составил 1.76∙10-2 в год.
Согласно Федеральному закону от 21.07.1997 г. № 116-ФЗ «О промышленной
безопасности опасных производственных объектов», который требует от эксплуатирующей
организации разрабатывать декларацию промышленной безопасности, а также заключать
договор страхования ответственности за причинение вреда при эксплуатации опасного
производственного объекта, в России проводится процедура идентификации опасных
производственных объектов (ОПО). Это базовая процедура для регистрации ОПО, а также
для заключения договоров об обязательном страховании ответственности за причинение
вреда третьим лицам.
Результаты анализа риска, получаемые в декларации промышленной безопасности,
могут стать ключом к эффективному страхованию промышленных предприятий исключая
волюнтаристский подход к оценке масштабов опасности, величины страховой суммы и
страховых тарифов. Договор страхования, не делая технический риск нулевым, позволяет до
минимума снизить для предприятий риск финансовый, переводя внезапные, не планируемые
и зачастую весьма значительные расходы по покрытию аварийных убытков в разряд
плановых, разумных по величине. И, что особенно важно, научно обосновать величину
страховых платежей.
Остановимся на методических аспектах анализа ущерба от аварий на
газотранспортных предприятиях ОАО «Газпром».
В методических указаниях СТО «Газпром» РД 39-1.10-084-2003 [1] рассматриваются
следующие реципиенты риска:
- жители в местах нарушения минимально безопасных расстояний от трассы
магистрального газопровода (МГ), компрессорной станции (КС), газораспределительной
станции (ГРС);
- сельскохозяйственные рабочие на трассах МГ;
- водители и пассажиры автотранспорта в местах пересечения МГ с дорожной
инфраструктурой;
- персонал площадных объектов газотранспортных предприятий.
Три первые категории реципиентов риска относятся к категории третьих лиц с точки
зрения договоров страхования ответственности и связаны с возникновением социального
ущерба.
Ущерб от аварий на газопроводах также включает:
140
Безопасность критичных инфраструктур и территорий
Практические аспекты анализа риска, составления деклараций и паспортов
безопасности
- экономический ущерб владельцу МГ (стоимость потерянного газа, затраты на
восстановление работоспособности МГ, а также наземных сооружений линейной части МГ);
- экономический ущерб третьим лицам (затраты на восстановление поврежденных
строений, инженерных коммуникаций, дорог, сельхозугодий, лесов);
- экологический ущерб (загрязнение атмосферы, негативное воздействие на почву,
водоемы и животный мир).
В СТО вопросы социального ущерба рассмотрены подробно, а вопросы
экономического ущерба от аварий на газотранспортных предприятиях рассмотрены только в
рамках перечня нормативных и ведомственных документов по их расчету. Поэтому
остановимся на них более подробно.
Потери газа. Стоимость потерь газа в результате разрыва МГ определяли по формуле
Yгаз=MгазСгаз ,
где Mгаз – масса выброшенного при аварии газа, т; Сгаз – стоимость 1 т природного газа в
регионе, руб/т.
Параметр Сгаз определяется согласно Прейскуранту №04-03-28-2005 «Внутренние
расчетные (оптовые) цены на газ и внутренние расчетные тарифы на услуги по
транспортировке и хранению газа для организаций ОАО "Газпром" и варьируется в
зависимости от региона. Так, для Ямало-Ненецкого АО стоимость составит 542,54 руб. за
1000 м3, а для Тверской области – 1025,82 руб.
Затраты на восстановление разрушенного участка МГ. Эти затраты учитывают
стоимость заменяемых труб и затраты строймонтажных работ:
Yтр=КсмрСм.г-даLуч ,
где
См.г-да – стоимость восстановления 1 м газопровода, руб/м; Kсмр – коэффициент
сложности восстановительных СМР (~1,4); Lуч. – длина поврежденного участка газопровода
(длина разрыва),м.
Так стоимость труб Ду1400мм составит в среднем на 2005 г. – 48,75 тыс.руб. за 1 т.
Длина разрыва Lуч для данного диаметра равна 23 м [1].
Затраты на восстановление наземного оборудования линейной части МГ. Эти затраты
зависят от вида и количества узлов наземного оборудования линейной части (ЛЧ)
газопровода, которые оказываются в пределах зон негативного влияния аварий с пожаром на
газопроводе. Из оборудования ЛЧ в расчетах учитывались: крановые узлы (линейные и на
перемычках между нитками коридора МГ), контрольные пункты телемеханики, станции
катодной защиты, комплектные трансформаторные подстанции. Затраты определялись по
формуле
Yобор=КсмрСназ.об..
где Сназ.об – стоимость оборудования; Kсмр – коэффициент сложности восстановительных
СМР (~1,4).
Ущерб инженерным коммуникациям (ЛЭП, трубопроводы,кабели). Данный вид
ущерба наиболее сложен в определении, поскольку объекты принадлежат третьим лицам. В
случае наличия стоимостей инженерных коммуникаций затраты на полное восстановление
определяются аналогично затратам на восстановление оборудования линейной части МГ.
Ущерб лесному хозяйству. Ущерб Yлес., нанесенный лесному хозяйству, определяется
стоимостью Сд потерянной древесины s-го вида на корню, стоимостью посадки Сп.д. и
выращиванием Св.с. саженцев до смыкания кроны, количеством видов и рассматриваемых
культур и площадей Fi, занятых каждой культурой [1]:
Yлес= Fi (Сд +Св.с.+ Сп.д.)
Прямые потери (поражения, влекущие прекращение роста) в пределах зоны
термического воздействия пожара на газопроводе рассчитывались по формуле
Yлес=S·V1·к1·С1м3·к2·кинд·кпов ,
где S – площадь зоны термического воздействия пожара на газопроводе, которая
определяется тепловыми потоками выше 7 кВт/м2 – критического теплового потока для
древесины /1/, га; V1 – общий корневой запас древесины, м3/га; к1 – коэффициент,
Том 1, 2009, № 1
141
Практические аспекты анализа риска, составления деклараций и паспортов
безопасности
учитывающий вид пожара, его интенсивность, преобладающую породу насаждений и
средний диаметр (к1=1); С1м3 – средняя ставка одного обезличенного кубометра древесины
сосны средней категории крупности по второму разряду, руб/м3; к2 – поправочный
коэффициент, учитывающий средний диаметр деревьев на высоте груди и расстояние
вывозки древесины; кинд – коэффициент индексации, равный 1,5, кпов – коэффициент,
учитывающий вид нарушения лесного фонда (для случая «Уничтожение или повреждение до
степени прекращения роста деревьев» кпов = 50.
Таким образом, при выгорании леса на территории 1 га сумма ущерба составит для
Ямало-Ненецкого АО – 946 руб/га, а для Тверской области – 6684 руб/га.
Ущерб сельхозугодьям связан прежде всего с термическим воздействием на
сельхозкультуры от возникающих в результате аварии пожаров. Ущерб определяется исходя
из средней за последние 5 лет урожайности сельхозкультуры в данном хозяйстве и
закупочных цен, действующих в данной зоне:
Yсх=Sзем Сc/к Рга ,
где Sзем – площадь пострадавших сельхозугодий, га; Сc/к – местная закупочная цена
сельхозкультуры, руб/т; Рга – урожайность, т/га
Средняя урожайность зерновых в Северных регионах РФ варьируется от 0,9 до 1,4
т/га. Средняя закупочная цена зерновых – 2500 руб/т. Средняя величина затрат на посев и
обработку 1 га зерновых – 2000 руб/га.
Ущерб атмосфере. Наиболее весомый ущерб атмосфере имеет место при возгорании
истекающего из аварийного МГ природного газа, так как при горении метана в условиях
недостатка кислорода образуются соединения (СО, NO, NO2, сажа), которые представляют
гораздо большую опасность для экологии, чем метан, и в связи с этим обусловливают более
высокий размер платы за выброс в атмосферу. На величину ущерба влияет также
коэффициент экологической ситуации данного района. С учетом этого размер платы за
выбросы в атмосферу определяется по формуле
Yат=i 5mi Ni KэкKинд ,
где 5 – пятикратный повышающий коэффициент; mi – масса выбросов i – го загрязняющего
вещества, т; Ni – базовый норматив за выброс 1-ой тонны загрязняющего вещества, руб/т; Kэк
– коэффициент экологической ситуации региона; Kинд – коэффициент индексации базовых
нормативов платы за выбросы загрязняющих веществ, определяемый. согласно ст.18
Федерального закона №173-ФЗ «О федеральном бюджете на 2005 год».
При сгорании 1 т газа образуются следующие загрязняющие вещества, т:
несгоревший метан – 0,015 ; оксид углерода – 0,057 ; оксид азота (NO) – 0,00013 ; диоксид
азота (NO2) – 0,0008 ; сажа – 0,03 .
Итоговый ущерб атмосфере от 1 т сгоревшего природного газа составит для ЯмалоНенецкого АО 47,17 руб/т, а для Тверской области – 74,69 руб/т.
В случае отсутствия возгорания штраф за выброс в атмосферу метана составляет 0,2
руб. на 1 т, и в силу его относительной незначительности данный ущерб в дальнейших
расчетах не учитывался.
Ущерб строениям в населенных пунктах и садоводческих товариществах. Ущерб
данного вида возможен в случае нарушений СНиП-2.05.06-85, регламентирующего
минимально допустимые расстояния от газопроводов до социальнозначимых объектов. Как
правило, садовые домики построены из древесины и при авариях на газопроводе вероятно
загорание этих построек. Средняя стоимость построек на садовом участке оценивалась в
размере ~ 150 тыс. руб.
Ущерб автотранспорту. Ущерб автотранспорту определялся из средней стоимости
автомобиля ~ 150 тыс. руб.
Для определения ожидаемого экономического ущерба от аварий на объектах
магистрального транспорта газа для каждого региона оценивалась удельная частота аварий в
данном регионе (λ) [1]. Частота аварий на участке L
142
Безопасность критичных инфраструктур и территорий
Практические аспекты анализа риска, составления деклараций и паспортов
безопасности
  λL .
Эта частота используется при определении ожидаемого экономического ущерба для потерь
газа и восстановления разрушенных участков МГ.
При расчетах вероятности термического поражения людей, элементов экосистемы и
технологического оборудования при авариях на газопроводах подземной прокладки
предлагается использовать систему «весовых» коэффициентов, отражающих для каждого
диаметра газопровода как вероятность загорания газа при разрыве, так и наиболее
характерные соотношения между принятыми к рассмотрению сценариями пожаров (табл. 2).
Таблица 2. Прогнозные характеристики аварий на магистральных газопроводах
Dу, мм
1400
1200
1000
700
500
300
Ожидаемая
(осредненная)
протяженность
разрыва Lp, м
22–24
34–36
24–26
18–20
6–8
3–5
Вероятность
загорания газа
(для «средних»
грунтов), Рзаг
0,72
0,74
0,6
0,5
0,3
0,1
Соотношение сценариев горения из общего
числа аварий с возгоранием газа
«Пожар в котловане»
«Струевое пламя»
(вероятность 1 – f (Dу)) (вероятность f (Dу))
0,2
0,8
0,3
0,7
0,4
0,6
0,5
0,5
0,7
0,3
0,95
0,05
Частоту возникновения аварий с пожаром при определении ожидаемого ущерба
атмосфере определяют по формуле:
  Pзаг    L
Для частоты аварий с ущербом для сельхозугодий и лесного хозяйства в формуле
указывается длина трубопровода, проходящего по соответствующим угодьям.
Расчет частоты разрушения высоковольтных ЛЭП, линий связи и наземного
оборудования МГ, обусловленной возможностью термического воздействия аварий с
пожаром, производится в последовательности:
1. Исходя из температуры потери устойчивости конструкции (для алюминия 250 оС,
для трубных элементов 450оС) определяется время прогрева конструкции до разрушения [1].
2. Для каждой группы сценариев аварий с пожаром на МГ определяются размеры Zу
зон уязвимости для конкретных конструкций с учетом поглощенной дозы тепловой
радиации.
3. По известным значениям Zу для каждого из рассматриваемых сценариев
рассчитывается длина участка газопровода (L*), аварии на котором могут повредить
конструкцию.
4. Частота разрушения при конкретном сценарии аварии рассчитывается по формуле
констр = Pзаг·  L*
где L* – длина участка МГ, аварии (по данному сценарию) на котором могут повредить
наземную конструкцию.
Пример оценки L* для сценария пожара в котловане приведен на рис.6.
Расчет частоты разрушения подземных инженерных коммуникаций, пересекающих
МГ, проводили по аналогичной схеме. Отличие заключалось в том, что размеры зоны
уязвимости пересекаемой коммуникации определялись с учетом усредненных размеров
грунтового котлована, образующегося при разрыве МГ (см. табл.2), вместо Рзаг∙
использовалось значение удельной частоты разрывов на данном МГ, L* оценивалось как
длина разрушенного участка МГ.
Том 1, 2009, № 1
143
Практические аспекты анализа риска, составления деклараций и паспортов
безопасности
Рис.6. Схема расчета длина участка МГ (L*),
аварии на котором могут повредить наземные
конструкции. R – радиус зоны 100% –
разрушения конструкции, ЛЭП – линия
электропередачи
Для площадочных сооружений (КС, ГРС, автомобильные газонаполнительных
станций (АГНКС)) спектр возможных ущербов третьим лицам намного меньше по
сравнению с системой магистральных газопроводов. Это связано с более жесткими
требованиями к соблюдению минимальных безопасных расстояний (МБР) до этих объектов.
Зона МБР для компрессорной станции составляет 700 м, а для ГРС – 150–175 м. Сами
площадочные объекты огорожены и имеется защита от проникновения посторонних лиц на
территорию объекта. Ведение сельскохозяйственной и другой деятельности в зоне МБР
запрещено. Поэтому основным видом ущерба третьим лицам будет ущерб за загрязнение
атмосферы при возникновении аварий на этих объектах. Ущерб владельцу определяется
исходя из стоимости восстановления поврежденных элементов объекта. Как правило,
максимальный ущерб владельцу наблюдается при разрушении газоперекачивающих
агрегатов на КС и пожарах внутри здания ГРС.
Приведенные выше методические подходы к оценке ущерба владельцу и третьим лицам
были применены к объектам северного коридора прохождения трасс МГ. При оценке
социального риска исходили из стоимости потери трудовых ресурсов 1,5 млн руб.
Количественные показатели ожидаемых годовых ущербов в расчете на 100 км МГ Ду1400
мм представлены в табл. 3. Как видно ожидаемый экономический ущерб может отличаться в
5–6 раз в зависимости от региона прохождения МГ. При этом доля ущерба третьим лицам
составляет в структуре общего ущерба 24 – 25 %. Для сравнения среднее значение
экономического ущерба за последние годы от аварий на МГ составляет 8,73 млн руб. на
аварию. Из этих данных величина ущерба на 100 км МГ в среднем составляет 218 тыс. руб.,
что хорошо соотносится с полученными расчетными данными (рис.7).
Ожидаемый ущерб владельцу от аварий в компрессорном цехе зависит от типа и
стоимости ГПА, поскольку их вклад в ущерб может достигать 90%. Суммарный ожидаемый
ущерб владельцу варьируется от 100 до 400 тыс. руб/год в зависимости от проектных
решений строительства компрессорного цеха (рис.8). Ожидаемый ущерб третьим лицам
определяется в основном ущербом загрязнения атмосферы и варьируется в зависимости от
региона от 30 до 50 руб/год.
Для ГРС малой и средней производительности ожидаемый ущерб третьим лицам,
связанный с загрязнением атмосферы и составляет менее 1 руб/год, ожидаемый ущерб
владельцу – от 800 до 1500 руб/год (рис.9).
144
Безопасность критичных инфраструктур и территорий
Практические аспекты анализа риска, составления деклараций и паспортов
безопасности
Таблица 3. Ожидаемый экономический ущерб от аварий на 100 км МГ Ду 1400 мм в
различных регионах РФ.
Вид ущерба
Величина ущерба руб/год
Тверская обл.
Ямало-Ненецкий
АО
Ущерб владельцу
Ущерб потери персонала
435
132
Ежегодные потери газа
396967
63611
Ежегодные
затраты
на
восстановление 32667
9841
трубопроводов
Ежегодные затраты на восстановление наземного 40429
9469
оборудования ЛЧ МГ
Итого ущерб владельцу
470497
83052
Ущерб третьим лицам
Ущерб от гибели третьих лиц
3130
348
Ежегодный ущерб сельхозугодьям
2005
0
Ежегодный ущерб лесам
149300
13700
Ежегодный ущерб атмосфере
15529
2862
Ежегодный ущерб строениям
33
0
Ежегодный ущерб автотранспорту
47
7
Ежегодный ущерб подземным коммуникациям
24
6
Ежегодный ущерб ЛЭП
748
280
Итого ущерб третьим лицам:
170816
17203
0,035
0,03
Частота, 1/год
0,025
0,02
0,015
0,01
0,005
0
0
5
10
15
20
25
Ущерб, млн.руб.
Рис. 7. Диаграмма экономического ущерба (F-G – диаграмма) от возможных аварий
на газопроводах Юргинского ЛПУМГ
Том 1, 2009, № 1
145
Практические аспекты анализа риска, составления деклараций и паспортов
безопасности
3,00E-03
2,50E-03
Частота, 1/год
2,00E-03
1,50E-03
1,00E-03
5,00E-04
0,00E+00
0
5
10
15
20
25
30
Ущерб, млн.руб.
Рис. 8. Диаграмма экономического ущерба (F-G – диаграмма) от возможных аварий
на технологических элементах КС «Проскоково»
6,00E-04
5,00E-04
Частота, 1/год
4,00E-04
3,00E-04
2,00E-04
1,00E-04
0,00E+00
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
Ущерб, млн.руб.
Рис. 9. Диаграмма экономического ущерба (F-G – диаграмма) от возможных аварий
на технологических элементах ГРС-2, г.Омск
Сравним полученные расчеты по ущербам третьим лицам для объектов газотранспортных
предприятий с расчетами по страховым платежам при заключении договора страхования
ответственности за причинение вреда при эксплуатации опасного производственного
объекта. Согласно ФЗ-116, система газопроводов (примерно 700 км МГ) для линейного
производственного объекта относится к объектам с размером страховой суммы 7 млн руб.,
КС и ГРС – 1 млн руб. Согласно правилам страхования гражданской ответственности,
страховой тариф для этих объектов составляет около 2%. В табл. 4 представлен
сравнительный анализ страховых взносов (нетто–ставка) и размера рассчитанного ущерба
третьим лицам. Как видно из таблицы существующие правила обязательного страхования
ОПО верно определяют ущербы для магистральных газопроводов. Для площадочных
сооружений страховой тариф завышен на порядки, что требует его обоснования страховыми
организациями или независимыми экспертами.
146
Безопасность критичных инфраструктур и территорий
Практические аспекты анализа риска, составления деклараций и паспортов
безопасности
Таблица 4. Сравнение страховых взносов и размера ущерба третьим лицам от аварий
на газотранспортных предприятиях ОАО "Газпром".
Объект
Масса
Размер
Оцененный
Отношение
опасного страхового
ущерб третьим нетто-ставки к
вещества, взноса
(нетто- лицам, руб
оцененному
т
ставка*), руб
ущербу
Система МГ (~700 км)
более 200 112 000
100 000
1
КС
30-150
16 000
50
320
ГРС
0,1 - 0,5
16 000
1
16000
*Структура страхового взноса – 80% нетто-ставка,15% – расходы на ведение дела, 5% –
отчисления в резерв предупредительных мероприятий.
В заключение следует обратить внимание организаций, проводящих разработку
деклараций безопасности ОПО, на обязательную оценку в декларациях ущерба не только
владельцу ОПО, но и, что крайне важно, третьим лицам. Это позволит решать вопросы
обязательного страхования ответственности в рамках единого научного подхода к оценке
риска ОПО.
Том 1, 2009, № 1
147