ГОСТ Р 54382—2011
15.3 Концепция проектирования
15.3.1 Обсуждение классов безопасности
Для каждой части трубопровода и для каждой стадиидолжен бытьзадан классбезопасности. Клас
сификация должна выполняться на основе требований раздела 5.
Концепция класса безопасности позволяет потребителю проявлять некоторую гибкость в подходе к
риску с точки зренияблагоразумия и рациональности, т.е.она позволяет различать требования кбезопасно
сти проекта, связанныес необходимостью запаса, для выкидной линии со сроком службы 5 лет и магист
рального трубопровода со сроком службы40 лет.
Основной вопрос при определении класса безопасности — последствия для людей, окружающей
среды и стоимость. Заметим, что эти последствия необязательноограничены толькоотказами самих рас
сматриваемых трубопроводов, нужно учитывать также их влияние на всю систему. Например, снижение
выхода продукта, еслиотказ обусловлен попаданием воды в трубопровод илинарушена система сточной
воды, которыес отдельной точки зрения могут относиться к низкому классу безопасности.
Другой пример— это дифференциация с учетом стадиисуществования трубопровода. Отказ в про
цессе монтажа, обычно рассматриваемый как отказ, относящийся к низкому классу безопасности, будет
иметь значительно меньшие последствия, чем отказ при отключенном трубопроводе, когда загрязнения и
ремонттребуют значительно большихзатрат средстви времени.
Однакообщая безопасность не всегда может бытьувеличена заданием более высокого класса безо
пасности. Например, в случае, когда наиболее вероятной причиной отказа является натяжение судна, упор
должен делаться наспособы работ ирезервирование. В таких обстоятельствах требоватьболее высокий
класс безопасности неимеет смысла.
Вышесказанноеясно показывает, что таблица 5.4 пригодна только для штатной эксплуатации.
15.3.2 Расчет конструктивной надежности
Методы определения надежности конструкций включают в себя расчетные модели конструкций в
связи с доступной информацией о переменных и их неопределенности. Надежность, оцениваемая этими
методами. — необъективноефизическоесвойствосамоготрубопровода при заданных эксплуатационных и
природных условиях, а прежде всего мера безотказности, полученная с помощьюособогофизического и
вероятностного моделирования и применяемых расчетныхметодов.
Расчет конструктивной надежности — это только одна частьобщей концепции безопасности, т.к. при
этом не учитываются грубые ошибки, которые определяются ошибками человека при проектировании,
строительстве имонтаже или эксплуатации трубопровода, которые могут привести к снижениюуровня бе
зопасности значительно ниже нормально задаваемого при проектировании с использованием частных ко
эффициентовбезопасности илиприспециальном расчете надежности.
Заданные параметры надежности должны быть учтены припроектировании для гарантиидостижения
определенных уровней безопасности. Вероятностная проверка проекта может выполняться на основе рас
четного соотношения
P fca lc
<
Рг.
1
ал)»г-
(
15
.
1
)
где Р1сл1в — расчетная вероятностьотказа, оцениваемая спомощьюизвестного (доступного) метода опре
деления надежности:
P, taf90, — заданное значение вероятности, котороедолжно обеспечиваться в принимаемом проекте.
Приемлемая вероятность отказа зависитв общем случае от последствий иприроды отказов, опасно
сти связанногос ними ущерба, который может быть нанесен человеку, экономических потерь, социальных
(политических) проблем и расходов и усилий, которые необходимо затратить на снижение вероятности
отказов.
Статистика несчастных случаев может использоваться при оценке значений вероятности отказов,
однако из статистики отказов можноделатьтолькоограниченные выводы о SLS. ULS и FLS. Вероятность
отказа конструкции из расчета конструктивной надежности (SRA)— формальная характеристика, и она не
может интерпретироваться какожидаемаячастотаотказов.
15.3.3 Нормативные характеристики
Вметоде LRFD используются так называемые нормативныехарактеристики. Часто они оказываются
нижними квантилями для прочности исопротивления и верхними квантилямидля нагрузок, но невсегда.
Типовой примерэтогоявляется SMYS и волновые нагрузки повторяемостью 1раз в 100 лет.
Нормативные характеристики в формулах для расчета прочности — это более низкий квантиль
и ожидаемый предел текучести обычно на 8 % выше. Из этого следует, что нельзя менять значение
166