авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |

Разработка технологии оценки геоэкологической безопасности газопроводов в условиях возникновения аварийных ситуаций

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Павлов Сергей Георгиевич

Разработка технологии оценки геоэкологической

безопасности газопроводов в условиях возникновения

аварийных ситуаций

Специальность 25.00.36-«Геоэкология»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва - 2009

Работа выполнена на кафедре прикладной экологии в Московском государственном университете геодезии и картографии

Научный руководитель доктор геолого-минералогических наук, профессор А. В. Садов
Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук, профессор А. Т. Зверев кандидат технических наук А.С. Хвастина
Ведущая организация Государственный технологический университет «Московский институт стали и сплавов» (МИСиС)

Защита состоится « » _________ 2009 г.. в час. на заседании диссертационного совета Д.212.143.02 при Московском государственном университете геодезии и картографии по адресу : 105064, Москва, К-64, Гороховский пер., д.4, Зал заседания Учёного Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета геодезии и картографии

Автореферат разослан « »___________ 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук,

профессор С.А. Сладкопевцев

Общая характеристика работы

Актуальность темы Характерной особенностью Единой системы газоснабжения России является большая пространственная удаленность между основными газодобывающими и газопотребляющими районами. Это потребовало создания крупнейшей в мире газотранспортной системы, обеспечивающей доставку газа потребителям.

При эксплуатации газопроводов возникают аварии и чрезвычайные ситуации, которые связаны с взаимодействием технологических элементов и природной среды. Часто этот процесс идет с нарушением динамического равновесия, сопровождаясь активизацией опасных природных и природно-техногенных процессов, которые оказывают негативное влияние на состояние трубопроводов и, как следствие, на окружающую среду. Учитывая, что в нашей стране основа газотранспортной сети закладывалось в восьмидесятые годы прошлого столетия и возраст более 20% газопроводов составляет 30 и более лет необходимо проявлять повышенное внимание к проблемам оценки геоэкологического состояния трасс газопроводов.

Под геоэкологическим состоянием газотранспортных систем (природно-технических комплексов) понимается показатель динамического равновесия между технологическими и природными элементами системы. Для получения объективной оценки геоэкологического состояния объектов транспорта газа необходимо обладать достоверной информацией и иметь возможность моделирования поведения природно-технической системы, которую образуют газопровод и окружающие его элементы природной среды, особенно в условиях аварийной ситуации. В этой связи возникает необходимость в разработке технологии оценки геоэкологического состояния газотранспортной природно-технической системы для принятия адекватных решений по смягчению аварийных последствий. Этим определяется актуальность разрабатываемой темы.

Основной целью работы является разработка технологии оценки состояния природно-технических систем газопроводного транспорта.

Для ее достижения было необходимо решить следующие задачи:

-провести анализ состояния газотранспортного комплекса и уровня его аварийности;

-разработать научно-методические основы геоэкологической оценки газотранспортной природно-технической системы;

-усовершенствовать технологию диагностики состояния природно-технических систем газопроводного транспорта для повышения геоэкологической безопасности газопроводов;

-провести обоснование размеров охранных, санитарно-защитных и опасных зон при функционировании газопроводов;

-разработать и внедрить Геоинформационную систему мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций (ГИСАМП «Газ ЧС») в ОАО «Газпром»;

-провести экспериментальные исследования по районированию территорий прокладки системы газопроводного транспорта по геоэкологическим условиям эксплуатации и составление картографических моделей функционирования газотранспортной системы по регионам.

Объект и предмет исследования

Объектом исследования являются газопроводы, их инженерные сооружения и компоненты окружающей среды, находящиеся в тесном взаимодействии, результатом которого могут стать аварии или природные катастрофы с негативными социально-экологическими последствиями.

В качестве предмета исследования рассматривается геоэкологическая безопасность газотранспортных природно-технических систем.

Методы исследования составили: общая теория систем; методы картографии, экологии, математической статистики, моделирования, прогноза, оптимизации, в том числе информационно-аналитические системы, представляющие собой совокупность технических, программных и организационных средств сбора, хранения, математической обработки данных об объектах исследования; пространственно-временного, сравнительного и факторного анализа; элементы графов; аэрокосмические методы исследования и другие смежные дисциплины.

Информационной базой послужили научная литература и фондовые материалы природного, технического, географического характера, нормативно-технические и методические документы в сфере проектирования строительства и эксплуатации газопроводных систем, контроля и мониторинга. Источниками информации служили также технологические схемы, топографические и специализированные карты, аэрокосмические снимки, данные наземных исследований по трассам газопроводов и отчетные материалы.

Научная новизна исследования состоит в следующем:

-разработаны научно-методические основы геоэкологической оценки газотранспортной природно-технической системы;

-создана и апробирована геоинформационная система мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций на объектах транспорта газа ОАО «Газпром» (ГИСАМП «Газ ЧС»);

-обоснованы методы и проведён расчет размеров охранных, санитарно-защитных и опасных зон функционирования газопроводов на основе математических моделей зон поражения при авариях на газопроводах;

-проведено геоэкологическое районирование условий эксплуатации магистральных газопроводов России с учетом природных угроз и выявлением потенциально опасных участков;

-построены картографические модели функционирования газотранспортных сетей регионов.

Практическая значимость работы

Разработана и внедрена в ОАО «Газпром» и ООО «ВНИИГАЗ» геоинформационная система мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций на газопроводах для обоснования профилактических мероприятий, повышающих геоэкологическую безопасность системы газоснабжения и ликвидации последствий аварий.

Практические результаты по использованию системы ГИСАМП «Газ ЧС» нашли отражение в ежегодных докладах ОАО «Газпром».

Апробация работы Результаты проведенных исследований обсуждались на: Международной конференции: «Управление рисками и устойчивое развитие ЕСГ России» RIMS, (Москва, ВНИИГАЗ 1-2 февраля 2006 г.); XII Международной конференции пользователей ESRI и Leica Geosystems в России и странах СНГ (Москва, Голицыно 17-19 окября 2006 г.); 8-ой Всероссийской конференции: «Геоинформатика в нефтяной и газовой отраслях» (Москва, ВНИИГАЗ, 27 февраля-1 марта 2007 г.); XI и XII Межвузовских научно-практических семинарах студентов, аспирантов и молодых ученых «Экология и рациональное природопользование» (Москва, МИИГАиК 2007г; 2008г.).

Личный вклад автора заключается в участии на всех этапах исследования, а именно в планировании работ, сбора и систематизации информации, разработке и апробации методик, проведении расчетов, разработке и совершенствовании технологий и программного обеспечения ГИС, анализа аварийности, ввода информации. Является автором большинства программ, дополняющих стандартное программное обеспечение геоинформационной системы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций (ГИСАМП «Газ ЧС») на объектах ОАО «Газпром».

Основные результаты исследований, выносимые на защиту:

1) разработанs научно-методические основы геоэкологической оценки газотранспортной природно-технической системы, рассматривающие взаимодействия природных факторов и инженерных сооружений;

2) разработан алгоритм расчета и обоснованы размеры охранных, санитарно-защитных, опасных зон и зон поражения при авариях на газопроводах с использованием математических моделей и факторного анализа;

3) создана геоинформационная система мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций на объектах ОАО «Газпром» (ГИСАМП «Газ ЧС»), проведено районирование территории прокладки газопроводов с учетом геоэкологических характеристик и построены картогофические модели функционирования газопроводов.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 10 работ в том числе 2 работы в научно-технических изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Внедрение (по актам)

Результаты работы внедрены в ООО «ВНИИГАЗ» и в Управлении мобилизационной подготовки, ГОЧС ОАО «Газпром».

Структура и объём диссертации

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка использованной литературы. Объём диссертационной работы составляет 186 страниц машинописного текста, 13 таблицы, 55 рисунков, списка литературы из 111 наименований.

Основное содержание работы

Во введении содержится обоснование актуальности работы, определена основная задача исследований, характеризуются научная новизна, практическая значимость и результаты исследования.

В первой главе рассматривается состояние газотранспортной системы России и её особенностей.

Газотранспортная система России образована многочисленными компаниями группы ОАО «Газпром», которая является крупнейшей газовой компаний в мире.

Особенностью разведанных запасов месторождений природного газа является их высокая степень концентрации в нефтегазоносных провинциях, важнейшими из которых являются Западно-Сибирская, Волго-Уральская, Прикаспийская, Тимано-Печерская и Северо-Кавказская. Это обстоятельство обусловило необходимость создания единой системы газоснабжения (ЕСГ) России, которая является крупнейшей в мире системой транспортировки газа и представляет собой уникальный технологический комплекс. ЕСГ обеспечивает непрерывный цикл поставки газа от скважины до конечного потребителя. Благодаря централизованному управлению, большой разветвленности и наличию параллельных маршрутов транспортировки ЕСГ обладает существенным запасом надежности и способна обеспечивать бесперебойные поставки газа даже при пиковых сезонных нагрузках и возникновении аварийных ситуаций.

Схема Единой системы газоснабжения России и её возрастная структура представлены на рисунке 1. В состав её входит: месторождения газа; магистральные газопроводы (МГ); компрессорные станции (КС); подземные хранилища газа (ПХГ); переходы через естественные и искусственные преграды; газораспределительные станции (ГРС).

В работе проанализировано состояние газотранспортной системы: протяженность, структура, остаточный ресурс, статистические данные аварийности и её причины.

Данные анализа причин аварий на транспортных объектах ОАО «Газпром» (1995-2005 гг.) представлены на рисунке 2, из которого видно, что на долю природных и природно-техногенных факторов приходится более 40% аварий.

Рисунок 1-Схема Единой системы газоснабжения России (ЕСГ) и её возрастная структура

на 2007г.

 Рисунок 2- Анализ причин аварий на транспортных объектах ОАО «Газпром» Аварии-1

 Рисунок 2- Анализ причин аварий на транспортных объектах ОАО «Газпром» Аварии могут-2

 Рисунок 2- Анализ причин аварий на транспортных объектах ОАО «Газпром» Аварии могут-3

Рисунок 2- Анализ причин аварий на транспортных объектах ОАО «Газпром»

Аварии могут иметь тяжелые последствия для природно-технической системы, частью которой являются газопроводы. В таблице 1 приведены основные причины и масштабы возможного социально-экологического ущерба аварий на магистральных газопроводах. Всё это требует повышенного внимания, с точки зрения обеспечения геоэкологической безопасности газопроводов, не смотря на масштабные программы ремонтов и реконструкций, проводимые ОАО «Газпром».

Таблица 1

Основные причины социально-экологического ущерба аварий на магистральных газопроводах

Причина ущерба Масштаб ущерба
локальный региональный глобальный
Выброс метана Единовременное воздействие на окружающую среду Воздействия на озоновый слой; парниковый эффект
Термическое поражения Воздействие на окружающие объекты Возможны пожары
Поражение при взрыве Повреждения ударной волной или осколками Провоцирование опасных геологических процессов Изменение водотоков
Ремонтно-восстановительные работы Воздействие на грунты, водотоки, загрязнение атмосферы
Снижение пропускной способности Местные недопоставки газа Региональные недопоставки газа


Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.