WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |

На правах рукописи

ПЕТРОВ СЕРГЕЙ ВИКТОРОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ

ОЦЕНКИ И УправлениЯ АВАРИЙНЫМ риском

В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

ПРИ перевозкЕ нефтепродуктов

на железнодорожном транспорте

05.26.02 – Безопасность в чрезвычайных ситуациях (транспорт)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

МОСКВА – 2009

Работа выполнена на кафедре «Инженерная экология» в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» (МИИТ).

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

Попов Владимир Георгиевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Филиппов Виктор Николаевич,

кандидат технических наук, доцент

Попов Сергей Евгеньевич

Ведущая организация:

Федеральное государственное учреждение

«Всероссийский научно-исследовательский институт противопожарной обороны» МЧС России

Защита состоится «25» декабря 2009 г. в «15» часов на заседании диссертационного совета Д 218.005.03 при Московском государственном университете путей сообщения по адресу: 127994, г. Москва, ул. Образцова, д. 9, стр. 9, ауд. 2401.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан «23» ноября 2009 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять в адрес диссертационного совета университета.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор Б.Н. Рахманов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность.

В настоящее время доля нефтепродуктов в общем объеме грузов, перевозимых железнодорожным транспортом, составляет около 20% (порядка 300 млн. тонн), причем ежегодно, только на экспорт перевозится более 40 млн. тонн нефти. По данным Межведомственной комиссии по экологической безопасности России, около 30% аварийных происшествий на железнодорожном транспорте связано с разливами нефтепродуктов.

Перевозки нефти и нефтепродуктов по железным дорогам сопряжены с опасностью возникновения аварийных происшествий, последствиями которых могут быть проливы различного масштаба, а при неблагоприятных стечениях обстоятельств – пожары и взрывы, приводящие к значительным материальным потерям, загрязнению местности и поражению токсичными веществами значительных масс людей.

В соответствии с Федеральным законом № 184-ФЗ «О техническом регулировании» аварийный риск является количественной мерой безопасности в чрезвычайных ситуациях. Поэтому анализ, оценка и управление аварийным риском при движении поездов с нефтепродуктами дает возможность разработать организационно-технические мероприятия по предупреждению и уменьшению последствий чрезвычайных ситуаций при перевозке нефти и нефтепродуктов по железным дорогам с целью сохранения безопасной среды обитания.

В тоже время эколого-экономическая оценка аварийного риска при перевозке нефтепродуктов на железнодорожном транспорте позволит грузоперевозчикам, страхователям и страховщикам грузов оценивать и предвидеть возможные убытки от аварийных происшествий.

Автором лично выполнен значительный объем работ по созданию метода оценки аварийного риска в чрезвычайных ситуациях при перевозке нефтепродуктов на железнодорожном транспорте. Проведены соответствующие расчеты и проанализированы полученные результаты.

Цели и задачи исследования.

Целью исследования является разработка научно-обоснованных методов оценки аварийных рисков и способов управления ими в чрезвычайных ситуациях при перевозке нефтепродуктов на железнодорожном транспорте.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решены следующие задачи:

  1. рассмотрены основные концепции и методы анализа риска на железнодорожном транспорте;
  2. проведен анализ статистических данных по аварийным происшествиям при движении поездов, перевозящих нефтепродукты;
  3. разработана иерархическая структура опасных отказов социо-технической системы железнодорожного транспорта;
  4. предложены методы расчета среднесетевого аварийного риска при перевозке нефтепродуктов и расчета аварийного риска для конкретного маршрута;
  5. определена величина аварийного риска и ущерба окружающей среде при возникновении аварийного происшествия для маршрута массовой перевозки нефтепродуктов и строящейся железнодорожной линии;
  6. на основе системного подхода с целью управления аварийным риском при железнодорожных перевозках нефтепродуктов, в соответствии с основными методами управления, был разработан комплекс организационно-технических и экономических мероприятий по предупреждению и уменьшению последствий чрезвычайных ситуаций.

Общая методика исследований.

Решение поставленных задач осуществляется на основе методологии системного анализа и методов математического моделирования.

Достоверность.

Достоверность результатов подтверждается:

  1. использованием фактических статистических данных по аварийным происшествиям при движении поездов, перевозящих нефтепродукты;
  2. применением законов распределения случайных величин адекватно описывающих реальные физические процессы;
  3. определением, на основании консервативных допущений, верхней границы оценки аварийного риска при перевозке нефтепродуктов на железнодорожном транспорте.

Научная новизна.

Разработан метод оценки аварийного риска при движении поезда с нефтепродуктами по конкретному маршруту.

На основе теоремы Байеса определены апостериорные вероятности возникновения опасных отказов социо-технической системы железнодорожного транспорта, порождающие при перевозке нефтепродуктов именно крушения, аварии и особые браки в работе.

Разработана методика эколого-экономической оценки аварийного риска при перевозке нефтепродуктов на железнодорожном транспорте.

Практическая значимость.

Разработан метод оценки аварийного риска при перевозке нефтепродуктов по конкретному маршруту, позволяющий ранжировать маршруты по уровням риска и осуществлять выбор наиболее безопасного маршрута перевозки нефтепродуктов по железным дорогам. Прогнозы площади и размеров пятна загрязнения почвы нефтепродуктами и массы нефтепродуктов, попавших в водоемы, позволят выбрать оптимальный состав технических средств и объемы необходимых реагентов и адсорбентов для аварийно-восстановительных работ по ликвидации загрязнения окружающей среды в результате аварийных происшествий при железнодорожных перевозках нефтепродуктов. Эколого-экономическая оценка аварийного риска позволит грузоперевозчикам, страхователям и страховщикам грузов оценивать и предвидеть возможные убытки от аварийных происшествий при перевозке нефтепродуктов на железнодорожном транспорте.

Апробация работы.

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на международных и всероссийских научных конференциях:

  • Девятой научно-практической конференции «Безопасность движения поездов» (Москва 2008 г.).
  • XIII всероссийской экологической конференции «ЭКО – 2007» (Москва 2007 г.);
  • XII всероссийской экологической конференции «ЭКО – 2006» (Москва 2006 г.);
  • Седьмой научно-практической конференции «Безопасность движения поездов» (Москва 2006 г.);
  • IV международной научной студенческой конференции «TRANS-MECH-ART-CHEM» (Москва 2006 г.);
  • Шестой научно-практической конференции «Безопасность движения поездов» (Москва 2005 г.);

Реализация результатов работы.

Ряд полученных автором результатов и научных рекомендаций использованы в работе «Эколого-экономическая оценка риска при перевозке нефти и нефтепродуктов» (Тема НИР ОАО «РЖД» № 389(116/07), Функциональный заказчик - Департамент безопасности движения и экологии ОАО «РЖД») (2007 г.) и в работе «Оценка экологического риска и возможного загрязнения окружающей природной среды вследствие аварийных ситуаций на участке Томмот-Якутск (Нижний Бестях) (Заказчик – ОАО «Проекттрансстрой») (2009 г.).

Результаты диссертационной используются в учебном процессе в курсах «Экология» для студентов специальностей «Строительство железных дорог», «Промышленное и гражданское строительство», «Организация безопасности движения» и при проведении курсового проектирования «Рекультивация нарушенных земель» у студентов специальности «Инженерная защита окружающей среды».

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка и приложений. Библиографический список включает 103 наименование, общий объем работы составляет 142 страницы машинописного текста, включая 45 таблиц и 23 рисунка.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отмечается важность и актуальность совершенствования методов оценки и управления аварийным риском в чрезвычайных ситуациях при перевозке нефтепродуктов на железнодорожном транспорте.

В первой главе представлены основные концепции и методы анализа и оценки риска на железнодорожном транспорте. В настоящее время на железных дорогах России применяется классификация нарушений безопасности движения, которая регламентируется приказом МПС РФ от 8 января 1994 г. № 1Ц.

Нарушения безопасности движения в поездной и маневровой работе на железных дорогах классифицируются:

1. крушения поездов;

2. аварии;

3. особые случаи брака в работе;

4. случаи брака в работе.

Далее рассматриваются железнодорожные перевозки нефтепродуктов как объекты, представляющие опасность возникновения чрезвычайных ситуаций. Наиболее опасны по своим последствиям случаи, которые происходят из-за столкновения или схода с рельсов подвижного состава и, особенно, при авариях и крушениях поездов, в составе которых оказались вагоны-цистерны с нефтепродуктами.

Оценка аварийного риска заключается в нахождении его количественных значений. Делается выводы, что бифуркационная природа крушений, аварий, особого случая брака в работе (сходы и столкновения поездов без последствий крушения и аварии) для поездов с нефтепродуктами требует использования апостериорного подхода для количественной оценки вероятности их возникновения. Практическая невозможность прогнозных оценок ущербов окружающей среде в этих случаях заставляет также обращаться к использованию статистических данных, а также к консервативным допущениям по определению математического ожидания ущерба от чрезвычайных ситуаций при перевозке нефтепродуктов на железнодорожном транспорте.

Во второй главе рассматриваются все опасные состояния социо-технической системы железнодорожного транспорта (СТСЖДТ) за несколько лет работы, которые приводят к сходам и столкновениям грузовых поездов с нефтепродуктами с другими грузовыми или пассажирскими поездами и имеют последствия крушения, аварии или особого случая брака в работе. На основании статистических данных была построена иерархическая структура опасных отказов социо-технической системы железнодорожного транспорта (Рисунок 1).

Анализ вероятности возникновения аварийных происшествий на железнодорожном транспорте в грузовом движении поездов с нефтепродуктами проводится с использованием данных, представленных в отчетах Департамента безопасности движения и экологии МПС РФ, Департамента безопасности движения и экологии ОАО «РЖД» и Департамента безопасности движения ОАО «РЖД» за 1998-2008 года.

Рисунок 1 – Иерархическая структура опасных отказов социо-технической системы железнодорожного транспорта

При разработке методической части оценки риска для грузовых поездов принимались следующие положения:

1. Аварийные происшествия проявляются в виде двух групп последовательных событий и Вi.

2. Группа первоначальных событий представляет собой опасные отказы j-го вида (j=1,2,…,J) l-го класса (l=1,2,…,L) отказов объектов социо-технической системы железнодорожного транспорта, являющиеся причиной сходов (столкновений) грузового поезда при поездной работе (Рисунок 1). События представляет собой полную группу несовместных событий. Другими словами, только одно событие может служить причиной схода (столкновения) поезда при поездной работе.

3. Вторая группа событий Вi представляет собой события, одно из которых возникает с определенной вероятностью после наступления события и проявляется как сход (столкновение) грузового поезда при поездной работе с i-м видом последствий (В1 - крушение; В2 - авария; В3 – особый случай брака в работе).

Тогда вероятность появления события (j=1,2,…,N), (l=1,2,…,L) из полной группы несовместных событий

, (1)

где - общесетевое количество аварийных происшествий при поездной работе грузовых поездов с нефтепродуктами с i-м видом последствий из-за j-го вида опасного отказа l-го класса объектов СТСЖДТ (число событий ) за анализируемый период.

Найдем общесетевую интенсивность возникновения событий, приходящуюся на один час поездки поезда:

. (2)

Здесь - общесетевое среднее число событий, приходящихся на один грузовой поезд за анализируемый период; - среднее время поездки грузового поезда за анализируемый период.

Для некоторых событий, которые не произошли за весь срок испытаний, приходится использовать точечные оценки в соответствии с рекомендациями Международной электротехнической комиссией.

Pages:     || 2 | 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»