ВконтактеПрименение технологии пирологической экспертизы для снижения пожарной опасности в районах нефтегазовых месторождений и повышения промышленной безопасности нефтегазовых объектов
Идея посвящена решению проблемы повышения горимости природных территорий на участках освоения нефтегазовых месторождений. Возникла в 2010 г. при работе по космическому мониторингу воздействия нефтегазовых объектов на окружающую среду, после получения результата о резком возрастании горимости участка Юрубчено-Тохомского месторождения в период его интенсивного освоения.
Считаем необходимым дополнить оценку воздействия на окружающую среду (ОВОС) нефтегазовых месторождений пирологической экспертизой.
Технология пирологической экспертизы – это применение современных научных разработок лесной пирологии (науки о лесных пожарах) для снижения отрицательного воздействия пожаров растительности. Под пирологической экспертизой мы подразумеваем ряд мероприятий, направленных на: 1) оценку природной пожарной опасности (ППО), 2) оценку распределения нефтегазовых объектов во времени и по территории, как потенциальных источников огня, 3) разработку рекомендаций по рациональному проведению противопожарных мероприятий.
За рубежом вопросу природной пожарной безопасности нефтегазовых объектов уделяется большое внимание. В Канаде имелись случаи перенесения промышленного оборудования, буровых установок и рабочих поселений с целью спасения от приближающего природного пожара. В 2012 г. Агентством безопасности канадской добывающей нефтегазовой промышленности было выпущено руководство по оценке пожарной опасности нефтегазовых объектов (FireSmart. Guidebook for the oil and gas industry [Электронный ресурс], 2012. Режим доступа: http://wildfire.alberta.ca/fire-smart/documents/FireSmart-Guidebook-OilAndGasIndustry-2008.pdf). На его основе было разработано программное обеспечение «FireSmart», которое позволяет в автоматическом режиме оценить пожарную опасность на участке. В этом руководстве учитывается фактор воспламеняемости растительного покрова. Но представленная в нём классификация растительности является интегрированной, и она не исчерпывает всё разнообразие групп растительных горючих материалов, характерных для территории нашей страны.
В настоящее время в России оценка природной пожарной опасности, утверждённая Приказом Рослесхоза от 05.07.2011 г. № 287, является интегрированной, грубой, она не решает вопроса прогнозирования поведения пожаров растительности. В этом документе приводится классификация природной пожарной опасности лесов, основанная на шкале оценки лесных участков по классам природной пожарной опасности И.С. Мелехова, предложенной им в 1947 г.
Центром по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН ведется разработка методики оценки пожарной опасности. Эта методика основана на анализе статистических данных о пожарах предыдущих лет. Получаемый прогноз является недостаточно точным, так как не учитывает природную составляющую.
Наши решения, позволяющие более точно оценивать ППО и разрабатывать рекомендации по противопожарному обустройству НГО:
1) Детальная классификация групп растительных горючих материалов (РГМ, совокупность всей растительности, представленной на территории и классифицируемой по отношению к горению и функциям, которые она может выполнять в процессе горения) на однотипные комплексы и их картографирование. За 75 лет, после 1947 года, последователями И.С. Мелехова в лаборатории лесной пирологии Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАНизучены для отдельных типов леса запасы РГМ по видам, их теплотворная способность и плотность слоя, а также изучена связь их влагосодержания с лесопожарными показателями засухи. Обобщена накопленная информация по скорости созревания разных типов леса, дополнительно проведены пирологические наблюдения и описания в разных регионах России и разработана детальная классификация растительных горючих материалов, позволившая начать разномасштабное картографирование РГМ. Картографирование РГМ является новым направлением в пирологической науке. Помимо графического отображения карты содержат базу данных пирологических характеристик участка, которую в любой момент можно дополнить или изменить. Эта особенность позволяет оперативно создавать актуальные карты пожарной опасности, что является большим преимуществом перед используемыми с 80-х годов прошлого века в лесном хозяйстве «Лесопожарными картами». Для картографирования РГМ разработана методика непосредственной индивидуальной пирологической характеристики участков растительности в полевых условиях, методика косвенной индивидуальной пирологической характеристики участков растительности на основе лесоустроительной информации, метод «автономного» составления карт РГМ на основе аэрокосмоснимков и методика сопряжённого составления карт РГМ на основе других тематических карт. Карты РГМ служат матрицей для создания серии карт текущей природной пожарной опасности для каждого класса засухи (по условиям погоды) в разное время года.
На сегодняшний момент в лаборатории лесной пирологии Института леса СО РАН разработано программное обеспечение для автоматизированного составления карт оценки ППО и прогноза поведения пожаров (Корец М.А. Волокитина А.В. «Программа для расчета пирологического описания лесоустроительных выделов» Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2014660252 от 3 октября 2014 г., Корец М.А., Волокитина А.В. «Программа для прогноза распространения низового пожара» Свидетельство государственной регистрации программы для ЭВМ №2015661771 от 9 ноября 2015 г.), разработаны методические рекомендации по проведению пирологической экспертизы (Софронова, А. В. Методические рекомендации по проведению пирологической экспертизы на разных этапах формирования нефтегазовых комплексов / А. В. Софронова, А. В. Волокитина // Передовые технологии и материалы будущего: сборник статей IV Международной научно-технической конференции "Минские научные чтения-2021", Минск, 9 декабря, 2021 г. : в 3 т. - Минск: БГТУ, 2021. - Т. 1.- С. 269-272.).
2) Упрощение информационной базы карт: 97% пожаров низовые, верховые развиваются из низовых. При низовых пожарах возможность горения определяется характером слоя основного проводника горения (ОПГ) – непрерывный слой растительных горючих материалов (РГМ) на поверхности почвы, по которому может распространяться пламенное горение. Выделу на карте присваивают цвет соответствующего типа ОПГ.
3) Взаимосвязь пожарного созревания типов ОПГ с классами пожарной опасности в лесах в зависимости от условий погоды.
4) Классификация нефтегазовых объектов (НГО) по их пожарной опасности и роли в распространении горения. Наибольшая плотность загораний отмечается в полосах леса шириной 500 м вокруг факелов сжигания попутного газа. Далее в порядке уменьшения горимости располагаются: 500-метровая зона вокруг эксплуатационных буровых площадок и центральных пунктов сбора и подготовки нефти или газа; пятикилометровые полосы лесов вдоль автодорог; трубопроводы; трассы ЛЭП и линий связи, 500-метровые зоны вокруг водоемов, используемых для отдыха и рыбной ловли.
5) Анализ взаимного расположения НГО и пожароопасных участков растительности. На открытых участках, где вырублен лес, высыхание ОПГ происходит быстрее, чем под пологом леса, что повышает пожарную опасность. Откачивание воды из скважин при нефтегазодобыче может понизить уровень грунтовых вод и провоцировать процессы разболачивания, что сопровождается высыханием мха и подстилки на заболоченных участках и повышением природной пожарной опасности (ППО). Минерализация затрудняет распространение горения, но на обнаженной поверхности довольно быстро может развиться осоковый или злаковый покров, что, напротив, значительно увеличивает пожарную опасность, поскольку весной и засушливой осенью может образоваться достаточный для распространения горения запас травяной ветоши, «созревающей» уже при первом классе засухи по условиям погоды. Дороги и трубопроводы, проложенные поперек даже слабых склонов, препятствуют поверхностному стоку и вызывают переувлажнение и заболачивание, особенно при тяжело-суглинистых подстилающих грунтах, и усыхание насаждений. Если в процессе заболачивания разрастаются мхи (политрихум, сфагнум), то ППО – снижается, а если разрастаются осоки и злаки – то ППО возрастает. Ниже дороги по склону может происходить пересыхание почвы и увеличение пожарной опасности.
6) Противопожарное обустройство нефтегазовых объектов, расположенных на участках с высокой ППО, полосой 21,2-31,4 м. Постановлением Правительства РФ от 09.09.1993 №886 «Об утверждении Правил пожарной безопасности в лесах Российской Федерации» к нефтегазоразведочным и нефтегазодобывающим предприятиям обозначены требования прокладывания по границам буровых скважин и других сооружений минерализованные полосы шириной не менее 1,4 м и содержать ее в очищенном состоянии. Более эффективной защитой служат две минерализованные полосы шириной 60-70 см на расстоянии 20-30 метров друг от друга. Пространство между ними делят на клетки площадью 0,04-0,09 га дополнительными минерализованными полосами. Из клеток удаляют валеж, вырубают и удаляют подрост, молодые хвойные деревья, но обязательно оставляют лиственные породы деревьев (березы, осины). Напочвенный покров в клетках выжигают. Выжигание должно проводиться при невысоком уровне засухи в вечернее время. Необходимо учитывать, что заградительная полоса не может выполнять роль надежной защиты объекта от верхового пожара. При возникновении и развитии сильного лесного пожара, движущегося в сторону любого объекта, включая и населенные пункты, заградительная полоса должна использоваться в качестве опорной линии для заблаговременного отжига.
Считаем необходимым дополнить оценку воздействия на окружающую среду (ОВОС) нефтегазовых месторождений пирологической экспертизой.
Технология пирологической экспертизы – это применение современных научных разработок лесной пирологии (науки о лесных пожарах) для снижения отрицательного воздействия пожаров растительности. Под пирологической экспертизой мы подразумеваем ряд мероприятий, направленных на: 1) оценку природной пожарной опасности (ППО), 2) оценку распределения нефтегазовых объектов во времени и по территории, как потенциальных источников огня, 3) разработку рекомендаций по рациональному проведению противопожарных мероприятий.
За рубежом вопросу природной пожарной безопасности нефтегазовых объектов уделяется большое внимание. В Канаде имелись случаи перенесения промышленного оборудования, буровых установок и рабочих поселений с целью спасения от приближающего природного пожара. В 2012 г. Агентством безопасности канадской добывающей нефтегазовой промышленности было выпущено руководство по оценке пожарной опасности нефтегазовых объектов (FireSmart. Guidebook for the oil and gas industry [Электронный ресурс], 2012. Режим доступа: http://wildfire.alberta.ca/fire-smart/documents/FireSmart-Guidebook-OilAndGasIndustry-2008.pdf). На его основе было разработано программное обеспечение «FireSmart», которое позволяет в автоматическом режиме оценить пожарную опасность на участке. В этом руководстве учитывается фактор воспламеняемости растительного покрова. Но представленная в нём классификация растительности является интегрированной, и она не исчерпывает всё разнообразие групп растительных горючих материалов, характерных для территории нашей страны.
В настоящее время в России оценка природной пожарной опасности, утверждённая Приказом Рослесхоза от 05.07.2011 г. № 287, является интегрированной, грубой, она не решает вопроса прогнозирования поведения пожаров растительности. В этом документе приводится классификация природной пожарной опасности лесов, основанная на шкале оценки лесных участков по классам природной пожарной опасности И.С. Мелехова, предложенной им в 1947 г.
Центром по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН ведется разработка методики оценки пожарной опасности. Эта методика основана на анализе статистических данных о пожарах предыдущих лет. Получаемый прогноз является недостаточно точным, так как не учитывает природную составляющую.
Наши решения, позволяющие более точно оценивать ППО и разрабатывать рекомендации по противопожарному обустройству НГО:
1) Детальная классификация групп растительных горючих материалов (РГМ, совокупность всей растительности, представленной на территории и классифицируемой по отношению к горению и функциям, которые она может выполнять в процессе горения) на однотипные комплексы и их картографирование. За 75 лет, после 1947 года, последователями И.С. Мелехова в лаборатории лесной пирологии Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАНизучены для отдельных типов леса запасы РГМ по видам, их теплотворная способность и плотность слоя, а также изучена связь их влагосодержания с лесопожарными показателями засухи. Обобщена накопленная информация по скорости созревания разных типов леса, дополнительно проведены пирологические наблюдения и описания в разных регионах России и разработана детальная классификация растительных горючих материалов, позволившая начать разномасштабное картографирование РГМ. Картографирование РГМ является новым направлением в пирологической науке. Помимо графического отображения карты содержат базу данных пирологических характеристик участка, которую в любой момент можно дополнить или изменить. Эта особенность позволяет оперативно создавать актуальные карты пожарной опасности, что является большим преимуществом перед используемыми с 80-х годов прошлого века в лесном хозяйстве «Лесопожарными картами». Для картографирования РГМ разработана методика непосредственной индивидуальной пирологической характеристики участков растительности в полевых условиях, методика косвенной индивидуальной пирологической характеристики участков растительности на основе лесоустроительной информации, метод «автономного» составления карт РГМ на основе аэрокосмоснимков и методика сопряжённого составления карт РГМ на основе других тематических карт. Карты РГМ служат матрицей для создания серии карт текущей природной пожарной опасности для каждого класса засухи (по условиям погоды) в разное время года.
На сегодняшний момент в лаборатории лесной пирологии Института леса СО РАН разработано программное обеспечение для автоматизированного составления карт оценки ППО и прогноза поведения пожаров (Корец М.А. Волокитина А.В. «Программа для расчета пирологического описания лесоустроительных выделов» Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2014660252 от 3 октября 2014 г., Корец М.А., Волокитина А.В. «Программа для прогноза распространения низового пожара» Свидетельство государственной регистрации программы для ЭВМ №2015661771 от 9 ноября 2015 г.), разработаны методические рекомендации по проведению пирологической экспертизы (Софронова, А. В. Методические рекомендации по проведению пирологической экспертизы на разных этапах формирования нефтегазовых комплексов / А. В. Софронова, А. В. Волокитина // Передовые технологии и материалы будущего: сборник статей IV Международной научно-технической конференции "Минские научные чтения-2021", Минск, 9 декабря, 2021 г. : в 3 т. - Минск: БГТУ, 2021. - Т. 1.- С. 269-272.).
2) Упрощение информационной базы карт: 97% пожаров низовые, верховые развиваются из низовых. При низовых пожарах возможность горения определяется характером слоя основного проводника горения (ОПГ) – непрерывный слой растительных горючих материалов (РГМ) на поверхности почвы, по которому может распространяться пламенное горение. Выделу на карте присваивают цвет соответствующего типа ОПГ.
3) Взаимосвязь пожарного созревания типов ОПГ с классами пожарной опасности в лесах в зависимости от условий погоды.
4) Классификация нефтегазовых объектов (НГО) по их пожарной опасности и роли в распространении горения. Наибольшая плотность загораний отмечается в полосах леса шириной 500 м вокруг факелов сжигания попутного газа. Далее в порядке уменьшения горимости располагаются: 500-метровая зона вокруг эксплуатационных буровых площадок и центральных пунктов сбора и подготовки нефти или газа; пятикилометровые полосы лесов вдоль автодорог; трубопроводы; трассы ЛЭП и линий связи, 500-метровые зоны вокруг водоемов, используемых для отдыха и рыбной ловли.
5) Анализ взаимного расположения НГО и пожароопасных участков растительности. На открытых участках, где вырублен лес, высыхание ОПГ происходит быстрее, чем под пологом леса, что повышает пожарную опасность. Откачивание воды из скважин при нефтегазодобыче может понизить уровень грунтовых вод и провоцировать процессы разболачивания, что сопровождается высыханием мха и подстилки на заболоченных участках и повышением природной пожарной опасности (ППО). Минерализация затрудняет распространение горения, но на обнаженной поверхности довольно быстро может развиться осоковый или злаковый покров, что, напротив, значительно увеличивает пожарную опасность, поскольку весной и засушливой осенью может образоваться достаточный для распространения горения запас травяной ветоши, «созревающей» уже при первом классе засухи по условиям погоды. Дороги и трубопроводы, проложенные поперек даже слабых склонов, препятствуют поверхностному стоку и вызывают переувлажнение и заболачивание, особенно при тяжело-суглинистых подстилающих грунтах, и усыхание насаждений. Если в процессе заболачивания разрастаются мхи (политрихум, сфагнум), то ППО – снижается, а если разрастаются осоки и злаки – то ППО возрастает. Ниже дороги по склону может происходить пересыхание почвы и увеличение пожарной опасности.
6) Противопожарное обустройство нефтегазовых объектов, расположенных на участках с высокой ППО, полосой 21,2-31,4 м. Постановлением Правительства РФ от 09.09.1993 №886 «Об утверждении Правил пожарной безопасности в лесах Российской Федерации» к нефтегазоразведочным и нефтегазодобывающим предприятиям обозначены требования прокладывания по границам буровых скважин и других сооружений минерализованные полосы шириной не менее 1,4 м и содержать ее в очищенном состоянии. Более эффективной защитой служат две минерализованные полосы шириной 60-70 см на расстоянии 20-30 метров друг от друга. Пространство между ними делят на клетки площадью 0,04-0,09 га дополнительными минерализованными полосами. Из клеток удаляют валеж, вырубают и удаляют подрост, молодые хвойные деревья, но обязательно оставляют лиственные породы деревьев (березы, осины). Напочвенный покров в клетках выжигают. Выжигание должно проводиться при невысоком уровне засухи в вечернее время. Необходимо учитывать, что заградительная полоса не может выполнять роль надежной защиты объекта от верхового пожара. При возникновении и развитии сильного лесного пожара, движущегося в сторону любого объекта, включая и населенные пункты, заградительная полоса должна использоваться в качестве опорной линии для заблаговременного отжига.
Ссылка
Направление
Нефтегазовая отрасль, Другое, Наука
0