Новый методический подход к оценке частоты аварий апробирован на полуизотермических резервуарах СПГ

АНО «Агентство исследований промышленных рисков» совместно с АНО «Институт нефтегазовых технологических инициатив» представили результаты научно-исследовательской работы по оценке частоты аварий на полуизотермических криогенных резервуарах сжиженного природного газа (СПГ). Доклад «Исследование вопроса о частоте аварий на полуизотермических криогенных резервуарах СПГ» подготовлен коллективом авторов: к.т.н. Глебом Чуркиным, к.т.н. Антоном Софьиным (АНО «АИПР»), д.т.н., проф. Анатолием Лепихиным (ФИЦ ИВТ СО РАН), д.т.н. Михаилом Лисановым, к.т.н. Сергеем Сумским (ЗАО «НТЦ ПБ»).

Работа выполнена в соответствии с решением секции «Безопасность объектов нефтегазового комплекса» при научно-техническом совете Ростехнадзора и направлена на совершенствование научно-методической базы количественной оценки риска аварий на малотоннажных опасных производственных объектах СПГ. В рамках проекта проведён анализ аварийности на малотоннажных заводах СПГ, криоАЗС и других объектах, а также сравнение специфики опасностей СПГ с сжиженными углеводородными газами и другими горючими веществами.

В докладе рассмотрены полуизотермические криогенные резервуары с вакуумной теплоизоляцией, широко применяемые на малотоннажных объектах производства и потребления СПГ. Высокая надёжность этих резервуаров, по мнению авторов, обусловлена конструктивными решениями (двухоболочечная конструкция, вакуумная теплоизоляция, применение нержавеющих сталей для внутреннего сосуда) и повышенными требованиями нормативных документов к качеству изготовления, контролю сварных швов и системе предохранительной арматуры.

Проведённый обзор отечественных и зарубежных источников показал отсутствие зарегистрированных аварий полуизотермических резервуаров аналогичных конструкций за последние 40 лет, а также отсутствие в действующих методических документах частот аварийной разгерметизации таких сосудов. Для устранения этого пробела разработан методический подход на основе теории надёжности и механики разрушения, позволяющий расчётным путём оценить частоты типовых сценариев нарушения герметичности и разрушения резервуаров объёмом до 260 м³.

Для верификации расчётных моделей выполнен комплекс экспериментальных исследований трещиностойкости сварных соединений из стали 12Х18Н10Т при широком диапазоне температур, а также анализ статистики аварийности сосудов под давлением за 2004–2024 годы по данным Ростехнадзора. Полученные результаты подтвердили корректность принятых допущений и позволили сформировать расчётно-экспериментальные оценки частоты разгерметизации полуизотермических криогенных резервуаров СПГ, которые могут быть использованы при актуализации руководств по безопасности Ростехнадзора и методики определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах.

Представленные материалы прошли рассмотрение в ведущих научных и отраслевых организациях, включая ООО «Газпром ВНИИГАЗ», ФАУ «ЦАГИ», АО «НПО «ЦНИИТМАШ», Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН и Южно-Уральский государственный университет, а также получили положительный отзыв Комиссии по техногенной безопасности Российской академии наук. Авторы предлагают дополнить официальные методические документы по оценке риска на объектах СПГ полученными оценками частоты аварий на полуизотермических криогенных резервуарах, что позволит повысить адекватность оценок риска на малотоннажных объектах СПГ и обоснованность принимаемых решений в сфере промышленной безопасности.