6
28 SLOVGAS TECHNIKY A TECHNOLÓGIE O d roku 2006 bolo v spoločnosti eustream, a.s., realizovaných niekoľ- ko projektov, ktoré vyústili do nasadenia jedinečného systému na posudzovanie ri- zík bezpečnosti a spoľahlivosti prevádzky prepravnej sústavy. Vzhľadom na ohraničenie systému lí- niovej časti, zostala pomerne dôležitá časť potrubí v potrubných dvoroch kom- presorových staníc a trasových uzáverov (potrubia, ktoré nie sú inšpektovateľné vnútornou inšpekciou) nepokrytá systé- mom sledovania a vyhodnotenia rizika. Práve na túto časť prepravnej sústavy bo- la v roku 2009 zameraná štúdia a násled- ne v rokoch 2010 až 2012 implementácia systému, ktorý definuje metódy sledova- nia atribútov rizika prevádzky týchto za- riadení a umožňuje spracovania mode- lu a vyhodnotenia týchto atribútov v jed- notnom systéme, spolu s inšpektovateľ- nými potrubiami a armatúrami. Metodika hodnotenia externej korózie potrubí Vzhľadom na to, že vo svete neexistuje hotové riešenie na riadenie integrity po- trubných dvorov, aplikovateľné v pod- mienkach kompresorových staníc spo- ločnosti eustream, a.s., sme sa rozhodli využiť znalosti, skúsenosti a postupy, kto- ré sme získali pri vytváraní modelu rizika prepravných plynovodov a metódy ria- denia integrity neinšpektovateľných po- trubí opísaných v normách. Zásadné roz- diely plynovodov na kompresorových staniciach oproti prepravným plynovo- dom, ktoré sme museli vziať do úvahy pri tvorbe modelu rizika sú: potrubia sú ne- inšpektovateľné vnútornou inšpekciou, majú sieťový charakter, sú lokalizované na jednom mieste a je nevyhnutné počí- tať s dynamickými veličinami ako rôzne tlakové úrovne a teplotné rozdiely. Na vybudovanie systému riadenia in- tegrity plynovodov sú výsledky vnútornej inšpekcie jedným z najdôležitejších fak- torov. Vzhľadom na to, že pre potrubia na kompresorových staniciach sme tieto vý- sledky použiť nemohli, museli sme ich na- hradiť súborom iných postupov a meraní. Vhodnou náhradou je štandardná od- poručená prax (ECDA proces - priame hodnotenie externej korózie - External Corrosion Direct Assessment) definova- ná v norme NACE RP0502-2002 [1], urče- ná na riešenie priameho hodnotenia ex- ternej korózie v zemi uložených potrubí, skonštruovaných zo železných materiá- lov. Osobitne je vhodná na riešenie po- trubí, ktoré nie sú inšpektovateľné vnú- tornou inšpekciou. Priame hodnotenie externej korózie ECDA je štruktúrovaný štvorkrokový pro- ces, ktorý je určený na zlepšenie bezpeč- nosti riešením a znížením vplyvu externej korózie na neporušenosť potrubia. Predbežné posúdenie - jeho cieľom je určiť, či je ECDA realizovateľné pre zvo- lené potrubia. V tomto kroku je potrebné získať dostatočné množstvo historických a aktuálnych údajov o posudzovanom potrubí (napr. z materiálových vlastnos- tí, dokumentácie z výstavby a pod.). Ná- sledne je potrebné zvoliť metódy nepria- mej kontroly a identifikovať oblasti ECDA. Nepriama kontrola - cieľom kroku je realizovať nepriamu inšpekčnú metódu na identifikovanie koróznych defektov, narušení izolácie potrubia a identifikácie úsekov nedostatočne fungujúcej katódo- vej ochrany. Identifikované korózne defekty je po- trebné následne klasifikovať, minimálne do troch kategórií: •    vážne - vysoká pravdepodobnosť  koróznej aktivity, •    mierne - možná korózna aktivita, •    malé - korózia neaktívna, resp. defekty  majú minimálnu pravdepodobnosť ko- róznej aktivity. Priamy prieskum - cieľom tejto fá- zy procesu ECDA je vykonať priamy prieskum na zvolených miestach potrubí formou výkopov s bezprostredným mera- ním skutočného stavu potrubí. ECDA od- porúča vykonať tieto merania: •  meranie potenciálov, •  meranie odporu pôdy, •  pH pôdy a analýza pôdnych vzoriek, •    meranie lokálnej hrúbky steny potrubia, •    údaje o defektoch - dĺžka, hĺbka, orien- tácia defektu s následným posúdením zostatkovej pevnosti v zmysle ASME B31.G [2] alebo DNV RP - F101. Následné posúdenie - cieľom kro- ku je na základe výsledkov priameho prieskumu definovať intervaly prehodno- covania procesu ECDA, ako i prehodnotiť celkové výsledky predchádzajúcich kro- kov procesu a spresniť vstupné informá- cie. Súčasťou je i stanovenie nápravných opatrení pre chybové úseky. Projektový tím odporučil, aby sa nor- ma NACE RP0502-2002 a postupy hodno- tenia korózie v nej opísané prevzali ako základ posudzovania stavu potrubí v po- trubných dvoroch kompresorových sta- níc z pohľadu korózie. Na realizáciu ne- priamej kontroly v podmienkach spoloč- nosti eustream, a.s., je odporučená metó- da DCVG. Pri definovaní vhodného rozsahu rizi- kových faktorov a ich triedenia do skupín ohrození vychádzal projektový tím pri- márne z požiadaviek NACE RP0502-2002 (viď kap. 5.2.1). Požiadavky definované v norme NACE RP0502-2002 však riešia len problematiku vplyvu korózie na potrubia, nepokrývajú ostatné potreby spoločnos- ti eustream, a.s., na posudzovanie rizík, ako napr. vplyvy dynamických napäťo- vých pomerov na kompresorových stani- ciach. Preto bolo potrebné bližšie špecifi- kovať potenciálne hrozby, upraviť ich roz- sah a rozšíriť o definíciu ďalších ohrození. Metodiky tvorby modelu potrubí Zo všeobecného pohľadu teórie je riziko (Ri) pravdepodobnosť výskytu nežiaducej udalosti s nežiaducimi následkami. Mate- matické vyjadrenie rizika sa uskutočňuje prostredníctvom miery rizika, ktoré je sú- činom možných pravdepodobností vzni- ku krízového javu a možného rozsahu dô- sledkov. Ri = Pi x Ci Pre celkové riziko posudzovaného segmentu potom platí: R = P1 x C1 + P2 x C2 + … Pn x Cn kde: Ci - dôsledok spôsobený príslušným ohrozením, Pi - pravdepodobnosť príslušného ohro- zenia. Vo všeobecnosti rozlišujeme tri metó- Branislav REŤKOVSKÝ* Model rizika plynovodných potrubí na kompresorových staniciach a trasových uzáveroch

Branislav REŤKOVSKÝ* Model rizika plynovodných potrubí … · ASME B31.G [2] alebo DNV RP - F101. Následné posúdenie - cieľom kro-ku je na základe výsledkov priameho prieskumu

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Branislav REŤKOVSKÝ* Model rizika plynovodných potrubí … · ASME B31.G [2] alebo DNV RP - F101. Následné posúdenie - cieľom kro-ku je na základe výsledkov priameho prieskumu

28 SlovgaS

Techniky a Technológie

Od roku 2006 bolo v spoločnosti eustream, a.s., realizovaných niekoľ-

ko projektov, ktoré vyústili do nasadenia jedinečného systému na posudzovanie ri-zík bezpečnosti a spoľahlivosti prevádzky prepravnej sústavy.

Vzhľadom na ohraničenie systému lí-niovej časti, zostala pomerne dôležitá časť potrubí v potrubných dvoroch kom-presorových staníc a trasových uzáverov (potrubia, ktoré nie sú inšpektovateľné vnútornou inšpekciou) nepokrytá systé-mom sledovania a vyhodnotenia rizika. Práve na túto časť prepravnej sústavy bo-la v roku 2009 zameraná štúdia a násled-ne v rokoch 2010 až 2012 implementácia systému, ktorý definuje metódy sledova-nia atribútov rizika prevádzky týchto za-riadení a umožňuje spracovania mode-lu a vyhodnotenia týchto atribútov v jed-notnom systéme, spolu s inšpektovateľ-nými potrubiami a armatúrami.

Metodika hodnotenia externej korózie potrubíVzhľadom na to, že vo svete neexistuje hotové riešenie na riadenie integrity po-trubných dvorov, aplikovateľné v pod-mienkach kompresorových staníc spo-ločnosti eustream, a.s., sme sa rozhodli využiť znalosti, skúsenosti a postupy, kto-ré sme získali pri vytváraní modelu rizika prepravných plynovodov a metódy ria-denia integrity neinšpektovateľných po-trubí opísaných v normách. Zásadné roz-diely plynovodov na kompresorových staniciach oproti prepravným plynovo-dom, ktoré sme museli vziať do úvahy pri tvorbe modelu rizika sú: potrubia sú ne-inšpektovateľné vnútornou inšpekciou, majú sieťový charakter, sú lokalizované na jednom mieste a je nevyhnutné počí-tať s dynamickými veličinami ako rôzne tlakové úrovne a teplotné rozdiely.

Na vybudovanie systému riadenia in-tegrity plynovodov sú výsledky vnútornej inšpekcie jedným z najdôležitejších fak-torov. Vzhľadom na to, že pre potrubia na kompresorových staniciach sme tieto vý-sledky použiť nemohli, museli sme ich na-hradiť súborom iných postupov a meraní.

Vhodnou náhradou je štandardná od-

poručená prax (ECDA proces - priame hodnotenie externej korózie - External Corrosion Direct Assessment) definova-ná v norme NACE RP0502-2002 [1], urče-ná na riešenie priameho hodnotenia ex-ternej korózie v zemi uložených potrubí, skonštruovaných zo železných materiá-lov. Osobitne je vhodná na riešenie po-trubí, ktoré nie sú inšpektovateľné vnú-tornou inšpekciou.

Priame hodnotenie externej korózie ECDA je štruktúrovaný štvorkrokový pro-ces, ktorý je určený na zlepšenie bezpeč-nosti riešením a znížením vplyvu externej korózie na neporušenosť potrubia.

Predbežné posúdenie - jeho cieľom je určiť, či je ECDA realizovateľné pre zvo-lené potrubia. V tomto kroku je potrebné získať dostatočné množstvo historických a aktuálnych údajov o posudzovanom potrubí (napr. z materiálových vlastnos-tí, dokumentácie z výstavby a pod.). Ná-sledne je potrebné zvoliť metódy nepria-mej kontroly a identifikovať oblasti ECDA.

Nepriama kontrola - cieľom kroku je realizovať nepriamu inšpekčnú metódu na identifikovanie koróznych defektov, narušení izolácie potrubia a identifikácie úsekov nedostatočne fungujúcej katódo-vej ochrany.

Identifikované korózne defekty je po-trebné následne klasifikovať, minimálne do troch kategórií: •   vážne - vysoká pravdepodobnosť 

koróznej aktivity,•   mierne - možná korózna aktivita,•   malé - korózia neaktívna, resp. defekty 

majú minimálnu pravdepodobnosť ko-róznej aktivity.

Priamy prieskum - cieľom tejto fá-zy procesu ECDA je vykonať priamy prieskum na zvolených miestach potrubí formou výkopov s bezprostredným mera-ním skutočného stavu potrubí. ECDA od-porúča vykonať tieto merania:•  meranie potenciálov,•  meranie odporu pôdy,•  pH pôdy a analýza pôdnych vzoriek,•   meranie lokálnej hrúbky steny potrubia,•   údaje o defektoch - dĺžka, hĺbka, orien-

tácia defektu s následným posúdením zostatkovej pevnosti v zmysle

ASME B31.G [2] alebo DNV RP - F101.Následné posúdenie - cieľom kro-

ku je na základe výsledkov priameho prieskumu definovať intervaly prehodno-covania procesu ECDA, ako i prehodnotiť celkové výsledky predchádzajúcich kro-kov procesu a spresniť vstupné informá-cie. Súčasťou je i stanovenie nápravných opatrení pre chybové úseky.

Projektový tím odporučil, aby sa nor-ma NACE RP0502-2002 a postupy hodno-tenia korózie v nej opísané prevzali ako základ posudzovania stavu potrubí v po-trubných dvoroch kompresorových sta-níc z pohľadu korózie. Na realizáciu ne-priamej kontroly v podmienkach spoloč-nosti eustream, a.s., je odporučená metó-da DCVG.

Pri definovaní vhodného rozsahu rizi-kových faktorov a ich triedenia do skupín ohrození vychádzal projektový tím pri-márne z požiadaviek NACE RP0502-2002 (viď kap. 5.2.1). Požiadavky definované v norme NACE RP0502-2002 však riešia len problematiku vplyvu korózie na potrubia, nepokrývajú ostatné potreby spoločnos-ti eustream, a.s., na posudzovanie rizík, ako napr. vplyvy dynamických napäťo-vých pomerov na kompresorových stani-ciach. Preto bolo potrebné bližšie špecifi-kovať potenciálne hrozby, upraviť ich roz-sah a rozšíriť o definíciu ďalších ohrození.

Metodiky tvorby modelu potrubí Zo všeobecného pohľadu teórie je riziko (Ri) pravdepodobnosť výskytu nežiaducej udalosti s nežiaducimi následkami. Mate-matické vyjadrenie rizika sa uskutočňuje prostredníctvom miery rizika, ktoré je sú-činom možných pravdepodobností vzni-ku krízového javu a možného rozsahu dô-sledkov.Ri = Pi x Ci

Pre celkové riziko posudzovaného segmentu potom platí: R = P1 x C1 + P2 x C2 + … Pn x Cn kde:Ci - dôsledok spôsobený príslušným

ohrozením,Pi - pravdepodobnosť príslušného ohro-

zenia.Vo všeobecnosti rozlišujeme tri metó-

Branislav REŤKOVSKÝ*

Model rizika plynovodných potrubí na kompresorových staniciach a trasových uzáveroch

Page 2: Branislav REŤKOVSKÝ* Model rizika plynovodných potrubí … · ASME B31.G [2] alebo DNV RP - F101. Následné posúdenie - cieľom kro-ku je na základe výsledkov priameho prieskumu

293 / 2013

Techniky a Technológie

dy posudzovania rizík: maticový, pravde-podobnostný a indexový model. Každý z nich má svoje silné aj slabé stránky.

Na základe skúseností z vypracovania modelu rizika pre prepravné plynovody, sme sa rozhodli využiť existujúce know-how a model rizika pre neišpektovateľné potrubia sme založili na princípoch inde-xového modelu.

Indexový prístup k posudzovaniu ri-zík vyžaduje v zmysle [3] definovať sku-piny ohrození a dôsledkov a pre každú skupinu stanoviť rizikové faktory. Násled-ne každej skupine a každému rizikovému faktoru priradiť číselné hodnoty (skóre), ktoré prispievajú k celkovému obrazu o riziku. Zahŕňajú faktory alebo premenné znižujúce riziko, ako aj prvky zvyšujúce ri-ziko. Každej premennej sú tak priradené váhy, ktoré odrážajú dôležitosť faktora pri hodnotení rizika. Priradenie jednotlivých váh je založené na dostupných štatisti-kách, medzinárodných odporúčaniach a na inžinierskom odhade v prípade, že dá-ta nie sú dostupné. Relatívne váhy odrá-žajú dôležitosť prvku pri hodnotení. Hod-notenie každého segmentu potrubia je založené na všetkých týchto atribútoch.

V praxi nemusí byť aplikácia indexo-vej metódy triviálna. Môžu sa vyskytnúť výnimočné prípady, keď sa sumárny in-dex integrity nemusí vždy rovnať 100. Vy-užíva sa to v prípade modelovania rizika dvoch alebo viacerých podmnožín tech-nických zariadení v jednotnom integrál-nom modeli, ktoré majú isté skupiny ri-zikových faktorov spoločné a iné skupiny rizikových faktorov sú špecifické pre niek-torú podmnožinu technických zariadení. Je však dôležité dodržať pravidlo, aby su-márne riziko jednej podmnožiny zariade-ní neprekročilo hodnotu 100 bodov. V na-šom prípade táto skutočnosť aj reálne na-stala, keď sme museli rozdeliť potrubia do skupín podľa uloženia - podzemné a nadzemné. Napríklad pre nadzemné po-trubia sú faktory ako účinnosť katódovej ochrany alebo korózne riziko pôdy irele-vantné. V praxi sme potom model nasta-vili na celkový súčet nie 100 bodov, ale 10.

Globálne nastavenie modelu rizika potrubí v eustream, a.s.Model posudzovania rizika potrubí pri aplikácii indexového prístupu na potru-biach potrubných dvorov KS pozostáva z dvoch základných častí: z časti indexu in-tegrity potrubí (pravdepodobnostná zlož-ka) a z možných dôsledkov nežiaducej udalosti (dôsledková zložka). Index integ-rity sa skladá zo štyroch skupín ohrození v ktorých je spolu 22 rizikových faktorov.•   korózia (účinnosť katódovej ochrany, 

roky prevádzky bez katódovej ochra-ny, typ izolácie rúry, typ izolácie na zva-

roch, stav izolácie, agresivita pôdy, mik-robiologická korózia, hrúbka steny),

•   konštrukcia, a kvalita výroby (prechod zem - vzduch, rok inštalácie, lokalizá-cia potrubia, výskyt malých armatúr na potrubí, materiál a kvalita potrubia, typ zvaru rúry, prevádzková teplota po-trubia),

•   dynamické napäťové stavy (úrovne prevádzkového namáhania a fluktuá-cie, meranie dynamických stavov, pum-páž, rezonančné kmitanie v slepých od-bočkách, miesta odbočení T-tvarovky),

•   tretie strany (činnosť tretej strany).Ohrozenia zo skupiny korózia sa pre-

javujú výhradne v prípade podzemných potrubí. Ohrozenia skupiny dynamické napäťové stavy sa prejavujú výhradne pri nadzemných potrubiach.

Podobne bola zostavená časť mož-ných dôsledkov, ktorá sa skladá z 1 skupi-ny a piatich faktorov (bezpečnosť zamest-nancov, únik nebezpečných látok, obme-dzenie prepravy plynu, únik plynu, nákla-dy na opravu).

Stanovenie akceptovateľnej miery rizikaAkceptovateľné riziko sa v zmysle [4] chápe ako riziko, ktoré sú zainteresova-né osoby, resp. spoločnosti pri zohľad-není všetkých prevádzkových a humán-nych podmienok ochotné znášať; t. j. po-četnosť negatívneho javu je v hodnotách, ktoré je možné akceptovať, alebo dôsled-ky sú v rozsahu, ktorý je únosný pre prí-slušnú osobu, resp. spoločnosť.

Pre posudzovanie rizík potrubí a arma-túr potrubných dvorov kompresorových staníc sú stupne rizík klasifikované v súla-de so schválenou maticou rizík radou ria-diteľov eustream, a. s., [5], [6] pre RCM a systém hodnotenia rizík prepravných ply-

novodov. Schválená matica rizika rozlišu-je 5 stupňov rizíka (tab. 1).

V zmysle uvedeného je akceptovateľ-ná miera rizika definovaná ako dolná hra-nica stredného rizika.

Údajové zdroje pre projekt, zber dátKvalita a dostupnosť údajových zdrojov predstavujú nevyhnutné, kľúčové pred-poklady zavedenia modelu posudzova-nia rizík na potrubných dvoroch KS a tra-sových uzáveroch do praxe. Na základe analýzy údajových zdrojov v roku 2009, sa konštatovalo, že eustream, a.s., nedis-ponuje dostatočnou údajovou základňou na zavedenie modelu do praxe.

Uvedené konštatovanie vyplývalo naj-mä z faktu, že na potrubných dvoroch do-posiaľ neboli realizované inšpekčné kon-troly. Väčšina úsilia sa sústredila primár-ne na priame kontroly odkopom potru-bí a zistením skutkového stavu na vytipo-vaných miestach potrubného dvora. Pre-to boli v rokoch 2009 až 2012 vykonávané zbery údajov z existujúcich zdrojov a pria-mo v objektoch kompresorových staníc a trasových uzáverov.

Zber dát a následné vypracovanie mo-delu sa realizovalo na kompresorových staniciach KS01 Veľké Kapušany, KS03 Veľké Zlievce a KS04 Ivanka pri Nitre. Boli spracované aj tri menšie objekty, rozvod-né uzly RU01 Plavecký Peter, RU02 Vysoká pri Morave a trasový uzáver TU01 Ruská.

Pre projekt boli kritické tieto zdroje údajov:

SAP PM

z modulu riadenia údržby SAP PM boli prevzaté tieto informácie:•  počet porúch,•  stav armatúr a pohonov.

Tab. 1 Matica rizikaOznačenie stupňa Názov stupňa Limitný počet bodov Vysvetlenie

VNR veľmi nízke riziko 400

úroveň rizika ktorá vyžaduje, aby všetky zdroje, ktoré sa po-užili na údržbu, boli riadne odôvodnené, aby nedochádzalo k plytvaniu zdrojov. Postačujúcou stratégiou pre tento druh komponentov je oprava po poruche.

NR nízke riziko 1600

úroveň rizika, ktorá vyžaduje pravidelnú a systematickú vi-zuálnu kontrolu možnej degradácie zariadení. Vizuálna kon-trola je obvykle postačujúcou stratégiou. Pridelenie zdro-jov pre komponenty s touto úrovňou rizika musí byť riadne odôvodnené. Tento typ údržby sa obvykle vykonáva pracov-níkmi zamestnanými na mieste

SR stredné riziko 3600úroveň rizika, ktorá vyžaduje, aby technický stav zariade-nia bol stále kontrolovaný. Pre túto úroveň rizika je vhodnou stratégiou plánovaná preventívna údržba na základe času.

VR vysoké riziko 8000

úroveň rizika, ktorá vyžaduje, aby technický stav zariade-nia bol neustále udržiavaný, sledovaný a kontrolovaný. Pre túto úroveň rizika je vhodnou stratégiou údržba na základe stavu. Obvykle sa činnosti tejto údržby dopĺňajú činnosťami údržby na základe času alebo tradičnými činnosťami PÚ.

VVR veľmi vysoké riziko nad 8000

úroveň rizika, ktorá je neprijateľne vysoká a je nezodpoved-né, aby v takejto situácii prevádzka pokračovala. Tieto za-riadenia musia byť upravené tak, aby sa zariadenie dostalo preč z takejto situácie rizika. Takýto typ prác sa obvykle or-ganizuje pomocou projektov zmien.

Page 3: Branislav REŤKOVSKÝ* Model rizika plynovodných potrubí … · ASME B31.G [2] alebo DNV RP - F101. Následné posúdenie - cieľom kro-ku je na základe výsledkov priameho prieskumu

30 SlovgaS

Techniky a Technológie

•  dosah na bezpečnosť zamestnancov,•  environmentálny vplyv,•  ekonomický dosah.

Fyzický archív

z fyzického archívu boli prevzaté a do sys-tému zapracované tieto údaje:•  prevádzková dokumentácia,•  projektové dokumentácia,•  projekty a technické správy.

Terénny prieskum

počas terénneho prieskumu sa vykonali tieto práce:•   merania stavu izolácie rúr v pilotnom 

území metódou DCVG,•   merania a vyhodnotenia účinnosti ka-

tódovej ochrany v pilotnom území,•   hodnotenie stavu prechodov zem 

- vzduch,•   meranie a vyhodnotenie stavu chrá-

ničiek,•   verifikácia technických informácií,•   presná identifikácia porúch izolácie a 

rea lizácia nápravných opatrení vykona-ním odkopov na zvolených miestach.[7]

Výsledky terénneho prieskumuKatódová ochrana bola v areáloch kom-presorových staníc vybudovaná v rokoch 2002 až 2006 a bola navrhnutá tak, aby po-kryla svojím dosahom účinne všetky ply-novodné zariadenia uložené v zemi. Práve merania účinnosti katódovej ochrany sa ukázali ako zdroj veľmi cenných informácií.

Merania v teréne zahrňovali tieto čin-nosti:•  merania merného odporu pôdy,•   merania a identifikácia defektov izolá-

cie potrubí,•   merania a identifikácia katódovo ne-

chránených úsekov potrubí.Merania v teréne priniesli veľké

množstvo informácií, ktoré pomôžu zvý-šiť bezpečnosť prevádzky kompresoro-vých staníc a trasových uzáverov. Vzhľa-dom na to, že rozsah prác a získaných informácií je veľmi veľký, nie je možné predstaviť kompletne všetky výsledky,

•  polohopis všetkých zariadení.

RCM

z hodnotenia RCM, ktoré prebehlo v mi-nulosti na vybraných armatúrach, boli prevzaté tieto údaje:

ITIS

zo systému ITIS boli prevzaté tieto infor-mácie:•   technické informácie o jednotlivých za-

riadeniach,

Obr. 5 Priestorové rozloženie rizikových segmentov na KS01.

Obr. 4Distribúcia rizikových

segmentov na KS01 a

drill - down analýza najrizi-

kovejšieho segmentu.

Obr. 1 Fotografia z obhliadky, pôvodný stav neidentifikovanej príruby.

Obr. 2 Stav počas odkrývania. Aby bolo možné potrubie odstrániť, bolo potrebné odstrániť aj betónový kryt.

Obr. 3 Stav potrubia po odstránení odkaľovacieho potrubia a odfukovacieho komína.

Page 4: Branislav REŤKOVSKÝ* Model rizika plynovodných potrubí … · ASME B31.G [2] alebo DNV RP - F101. Následné posúdenie - cieľom kro-ku je na základe výsledkov priameho prieskumu

313 / 2013

Techniky a Technológie

Kompresorová stanica KS01

Ide o najväčšiu a najdôležitejšiu kom-presorovú stanicu prepravnej siete spo-ločnosti eustream, a.s. Práve tu boli za-znamenané dva segmenty s celkovou dĺž-kou 6 metrov, ktoré sa dostali až tesne za hranicu pásma vysokého rizika.

Matica na obr. 4 ukazuje distribúciu a umiestnenie segmentov podľa úrovne ri-zika.

Z analýzy je zrejmá vysoká dôsledková zložka. Jeden segment sa nachádza v blíz-kosti požiarnej stanice, kde je predpoklad výskytu osôb, a teda svoju rolu zohráva faktor ohrozenia bezpečnosti zamestnan-cov. V kombinácii s nálezom nechránené-ho úseku spôsobeného nedostatočnou izoláciou armatúry TDW segment získal až 72 bodov v dôsledkovej zložke. Dru-hý segment sa nachádza vo vstupnej čas-ti areálu blízko filtrov plynu, čo predstavu-

zontálnych aj vertikálnych chráničiek po-trubí, o stave prechodov zem - vzduch, účinnosti katódovej ochrany. Výsledky a navrhnuté nápravné opatrenia boli spra-cované v samostatných správach a odo-vzdané prevádzke. Z dôvodu získania spätnej väzby o aplikovaných náprav-ných opatreniach a pre potreby aktuali-zácie modelu je potrebné, aby boli znovu vykonané podobné merania, aj keď nie v takom rozsahu a zamerané len na kon-krétne potrubia a defekty

Výsledky modelu rizikaAj keď zber dát potrebných na vypraco-vanie modelu rizika prebiehal už od ro-ku 2009, vypočítať ho a vyhodnotiť bolo možné až po odovzdaní príslušného soft-véru. Softvér bol odovzdaný do testova-cej prevádzky na konci roku 2012 a začiat-kom roku 2013 boli spracované prvé rele-vantné výsledky.

preto uvediem len niekoľko najzaujíma-vejších prípadov.

Kompresorová stanica KS04

Napriek detailne prepracovanému a následne zrealizovanému budovaniu ka-tódovej ochrany v areáli kompresorovej stanice Ivanka pri Nitre bol prekvapujúci veľký rozsah potrubnej siete bez katódo-vej ochrany. Podrobný priamy prieskum ukázal, že hlavným problémom nedosta-točnej katódovej ochrany je konštrukcia chladičov plynu. Terén v okolí chladičov bol spevnený štyrmi štetovnicovými ste-nami typu Larsen. Na viacerých miestach sú dokonca potrubia galvanicky spoje-né s oceľovými štetovnicami prostredníc-tvom uzemňovacích pásov.

Kompresorová stanica KS03

Medzi najzásadnejšie výsledky mera-ní na KS03 Veľké Zlievce sú nálezy dvoch nezdokumentovaných armatúr a potru-bí s malými priemermi. Vzhľadom na to, že išlo o armatúry umiestnené v blízkosti hlavného kolektorového vedenia, neboli žiadne informácie o ich pôvode alebo dô-vode inštalácie a boli identifikované ako katódovo nechránené miesta, bolo roz-hodnuté o ich odkopaní.

Po odkrytí sa ukázalo, že jedna z nich je priamo napojená na kolektorové vedenie a ide o akýsi odfukovací komín. Vzhľadom na napojenie na najdôležitejšie potrubie na kompresorovej stanici, nebolo mož-né ho odstrániť a bolo rozhodnuté, že po-trubie bude len nanovo preizolované a za-bezpečené proti mechanickému poruše-niu ochrannou betónovou skružou.

Druhý identifikovaný problém bola kombinácia odkaľovacieho potrubia s od-fukovacím komínom umiestnená na po-trubí DN 700 križujúcom kolektor. Aj v tomto prípade bol vykonaný výkop a ná-sledne sa rozhodlo o odstránení odkaľova-cieho potrubia aj odfukovacieho komína. Postup prác dokumentujú obr. 1 až 3.

Kompresorová stanica KS01

Na kompresorovej stanici KS01 Veľké Kapušany bolo najmenej závažných ná-lezov meraní účinnosti katódovej ochra-ny, resp. poškodenej izolácie. Okrem „za-budnutých“ a zakopaných oceľových lán a iných pozostatkov z výstavby spôsobu-júcich narušenie katódovej ochrany stoja za zmienku „vyskratované“ čelo chráničky a zle zaizolovaná príruba T. D. Williamson. Vzhľadom na význam a umiestnenie po-trubia, na ktorom sa nachádza, nález zá-sadným spôsobom prispel k tomu, že ten-to segment potrubia získal vysoké riziko-vé skóre.

Okrem uvedených prípadov, sme zís-kali veľa ďalších informácií o stave hori-

Obr. 7 Priestorové rozloženie rizikových segmentov na KS03.

Obr. 6 Distribúcia rizikových segmentov na KS03 a drill - down analýza najrizi- kovejšieho segmentu.

Page 5: Branislav REŤKOVSKÝ* Model rizika plynovodných potrubí … · ASME B31.G [2] alebo DNV RP - F101. Následné posúdenie - cieľom kro-ku je na základe výsledkov priameho prieskumu

32 SlovgaS

Techniky a Technológie

vu potvrdzujú vysokú mieru dôsledko-vých zložiek a umiestnenie segmentov na vstupe a výstupe kompresorovej stanice.

Kompresorová stanica KS04 je zaují-mavá tým, že sa tu nachádza segment s najvyšším ziskom v dôsledkovej zložke (90 bodov). Segment je lokalizovaný vo výstupnej časti KS (obmedzenie prepra-vy, únik plynu) a je v blízkosti administra-tívnej budovy (ohrozenie pracovníkov).

Trasový uzáver a rozvodné uzly

Pri analýze rozloženia segmentov v objektoch TU01 Ruská (obr. 10), RU01 Plavecký Peter a RU02 Vysoká pri Mora-ve sme v matici rizík zistili zaujímavý po-mer umiestnenia segmentov v jednotli-vých úrovniach rizika. V najnižšej úrovni rizika je veľmi málo segmentov, takmer všetky sú sústredené do druhej a tretej úrovne. Tento jav je spoločný pre všetky tri objekty.

Vysvetlenie prináša priestorové rozlo-ženie segmentov stredného stupňa rizi-ka vo vstupnej a výstupnej časti objektu (obr. 11). Model rizika na trasovom uzá-vere TU01 Ruská a rozvodných uzloch RU01 Plavecký Peter a RU02 Vysoká pri Morave je rovnaký ako pre kompresoro-vé stanice.

Aj na kompresorových staniciach je z pochopiteľných dôvodov (riziko obme-dzenia prepravy a únik plynu) lokalizova-né veľké množstvo segmentov tretej ri-zikovej úrovne vo vstupnej a výstupnej časti. Ostatné plynovody vnútri kompre-sorovej stanice sú umiestnené v prvej ale-bo druhej úrovni. Trasový uzáver je tvore-ný len vstupom a výstupom, plynovody vnútri objektu prakticky neexistujú, resp. je ich veľmi málo. Preto je pomerovo veľ-mi málo segmentov v nízkej úrovni rizika.

ZáverTvorba rizikového modelu pre neinšpek-tovateľné potrubia na KS a trasových uzáveroch a jeho správanie zatiaľ nebo-li nikde opísané. Preto prekvapivým vý-sledkom modelu rizík neinšpektovateľ-ných potrubí v porovnaní s modelom prepravných plynovodov je relatívne vy-soký výskyt segmentov v tretej úrovni ri-zika (stredné riziko) a umiestnenie dvoch segmentov až vo štvrtej úrovni (vysoké ri-ziko) - tab. 2.

Bude nutné vykonať analýzu tak dá-tových zdrojov, ako aj analýzu samotné-ho modelu a jeho nastavenia zvlášť v do-padovej zložke. Ide najmä o faktor vply-vu na bezpečnosť zamestnancov, vzhľa-dom na to, že v prípade trasových uzáve-rov ide o úplne automatické zariadenie a v prípade kompresorových staníc dochá-dza k odstavovaniu starých technológií a aj z dôvodu automatizácie k zásadnému

je ekologické riziko v kombinácii so zníže-nou úrovňou katódovej ochrany a mož-ným negatívnym vplyvom na prepravu plynu.

Obr. 5 zachytáva priestorové rozlože-nie rizikových segmentov. Väčšina seg-mentov, ktoré sa umiestnili v tretej úrov-ni rizika (stredné riziko), je sústrede-ná do oblasti vstupu a výstupu potrubí do a z kompresorovej stanice. Tento jav je spôsobený vysokou mierou dôsled-kovej zložky rizika, konkrétne ohrozenia prepravy. V prípade ruptúry potrubia na týchto miestach je problematické prepo-jenie na iné potrubie a je zvýšené riziko obmedzenia prepravy a úniku plynu nie-len na kompresorovej stanici, ale aj na prepravnom plynovode.

Červené body vo vstupnej a výstup-

nej časti kompresorovej stanice označujú miesta, kde sú lokalizované dva segmen-ty s najvyšším rizikovým ohodnotením.

Kompresorová stanica KS03

Obr. 6 ukazuje distribúciu rizikových segmentov v matici rizika a ich lokalizáciu v priestore. Drill - down analýza najriziko-vejších segmentov znovu potvrdzuje vyso-kú mieru dôsledkových faktorov. Rovnako aj lokalizácia v priestore je sústredená do vstupnej a výstupnej časti kompresorovej stanice. Na obr. 7 je priestorové rozloženie rizikových segmentov na KS03.

Kompresorová stanica KS04

Údaje o rizikách na KS04 zobrazené v matici rizík, drill - down analýza a mapa lokalizácie segmentov (obr. 8 až 9) zno-

Obr. 9 Priestorové rozloženie rizikových segmentov na KS04 a lokalizácia segmentu s najvyšším ziskom bodov v dopadovej zložke.

Obr. 8 Distribúcia rizikových

segmentov na KS04 a

drill - down analýza najrizi-

kovejšieho segmentu.

Page 6: Branislav REŤKOVSKÝ* Model rizika plynovodných potrubí … · ASME B31.G [2] alebo DNV RP - F101. Následné posúdenie - cieľom kro-ku je na základe výsledkov priameho prieskumu

333 / 2013

Techniky a Technológie

znižovaniu počtu pracovníkov lokalizova-ných v ich areáloch.

Po prehodnotení modelu a znovu-nastavení príslušných váhových koefi-cientov bude model nanovo prepočíta-ný a vyhodnotený. Pre segmenty, ktoré sa budú stále nachádzať v tretej úrovni rizi-ka (stredné riziko) budú vypracované ná-pravné opatrenia, či už korektívne alebo vo forme zvýšenej preventívnej údržby alebo kontroly.

Na kompresorovej stanici KS03 práve prebieha výstavba nových tandemových turbokompresorov a príslušných potrub-ných dvorov. Po ukončení výstavby bude potrebné začleniť aj tieto potrubia do sys-tému. Vzhľadom na skúsenosti s inštalá-ciou katódovej ochrany na KS04 (znížená účinnosť vplyvom štetovníc Larsen) bude vhodné vykonať aj meranie účinnosti ka-tódovej ochrany na KS03 po inštalácii no-vých zariadení.

Výsledky rizikového modelu na TU01 Ruská a rozvodných uzloch Plavecký Pe-ter a Vysoká pri Morave, najmä vysoký po-mer segmentov v tretej úrovni oproti pr-vej a druhej, indikujú zvýšené riziko tých-to objektov pre prepravu plynu. Vzhľa-dom na to, že ide o „úzke hrdlá“ preprav-ného plynovodu, kde v prípade havárie môže dôjsť k významnému obmedzeniu prepravy, je potrebné zvážiť zvýšenie in-tenzity preventívnej údržby a kontroly týchto zariadení oproti iným, menej rizi-kovým.

Pretože model rizika má vyjadro-vať reálny stav zariadení, je potrebné viesť podrobnú evidenciu výkonov, kto-ré ovplyvňujú model rizika. Z dôvodu za-chovania spätnej väzby a aktuálnosti mo-delu musia byť informácie o týchto výko-noch a nápravných opatreniach imple-mentované späť do systému.

Lektor: Ing. Peter Soukup, eustream, a.s. *Ing. Branislav Reťkovský, eustream, a.s. branislav.retkovsky@eustream, a.s.

Literatúra[1] Pipeline External Corrosion Direct Assessment Methodo-

logy. ANSI/NACE RP0502-2002. NACE International 2002[2] ANSI/ASME B31 Gmod, Manual for Determining the Re-

maining Strength of Corroded Pipelines 2004[3] MUHLBAUER, W.-K.: Pipeline Risk Management Manual,

Ideas, Techniques, and Resources, GPP 2004[4] Kolektív autorov: Vplyv geografických podmienok podlo-

žia VTL plynovodu ako rizikového faktoru na integritu po-trubia. Úloha VaV SPP, a. s., 2007

[5] Materiál na (operatívnu) poradu (vedenia) divízie tranzi-tu dňa 16. 5. 2005

[6] Zápis z operatívnej porady vedenia divízie T konanej dňa 16. 5. 2005 v Nitre

[7] Kolektív autorov: Analýza možností posudzovania rizík na potrubných dvoroch kompresorových staníc, vypracované pre eustream, a.s., 2009

Obr. 10 Distribúcia rizikových segmentov na TU01 Ruská a drill - down analýza najrizi- kovejšieho segmentu.

Tab. 2 Pomerné zastúpenie rizikových segmentov na jednotlivých úrovniach rizikaObjekt KS01 KS03 KS04 TU01 RU01 RU02

celková dĺžka potrubí (m) 39 614 25 882 30 601 2 941 4 477 2 995

dĺžka potrubí v úrovni rizika 1 (m)5 843 16 549 19 924 1 38 55

15 % 64 % 65 % 0 % 1 % 2 %

dĺžka potrubí v úrovni rizika 2 (m)31 325 8 120 9 494 1 903 3 449 1 942

79 % 31 % 31 % 65 % 77 % 65 %

dĺžka potrubí v úrovni rizika 3 (m)2 440 1 213 1 183 1 037 990 998

6 % 5 % 4 % 35 % 22 % 33 %

dĺžka potrubí v úrovni rizika 4 (m)6 - - - - -

0,02 % 0 % 0 % 0 % 0 % 0 %

Obr. 11 Priestorové rozloženie rizikových segmentov na TU01 Ruská.