Возможные сценарии аварий на рассматриваемом объекте

Возможные пути распространения пожара

Основными путями распространения пожаров на резервуарном парке являются:

- дыхательные клапаны и дыхательные линии резервуаров с нефтепродуктами;

- разлившиеся нефтепродукты при повреждении резервуаров;

- облако паров ЛВЖ и ГЖ [12].

Для предотвращения распространения пожара все наземные резервуары ограждены сплошным земляным валом, рассчитанным на гидравлическое давление жидкости.

Высота земляного вала, группы резервуаров, согласно требованиям на 0,2 выше расчетного уровня разлившейся жидкости, но не менее 1,5 м. Ширина вала по верху 0,5 м.

Объем, образуемый между откосами обвалования для группы резервуаров, равен емкости наибольшего резервуара, расстояние от стенки резервуара до подошвы внутренних откосов обвалования не менее 6 метров [6].

Для предотвращения распространения пожара по системе производственной канализации предусмотрено устройство в ней гидравлических затворов.

На дыхательных клапанах резервуаров сообщающих паровоздушное пространство над поверхностью нефтепродукта в резервуаре с окружающей средой, установлены огнепреградители.

Исходя из предоставленных данных и известных аварий на объектах подобного рода, можно предположить сценарии и их дальнейшее развитие для исследуемого объекта.

Каждая происшедшая или возможная авария на опасном объекте по совокупности всех признаков от момента инициализации до полной ликвидации последствий специфична и неповторима. Однако, по ряду параметров, признаков и показателей, все аварии могут быть сгруппированы во множества, для которых применимы количественные и качественные оценки по основным показателям последствий.

В абсолютном большинстве известных аварий начальная стадия – освобождение опасных веществ из закрытого технологического оборудования. Степень разгерметизации аварийного объекта имеет определяющее значение для характера дальнейшего развития аварии и тяжести ее последствий. Обычно принято две степени разгерметизации:

- полная, при которой прогнозируется разрушение объекта с высвобождением всего количества содержащегося в нем опасного вещества;

- частичная, когда в результате инициирующих событий образуется место истечения с эффективной площадью истечения опасного продукта (отверстия диаметром 20-25 мм).

Для образующихся в результате аварии облаков топливно-воздушной смеси приняты стадии с последующими вариантами превращений:

- взрыв облака ТВС;

- «огненный шар»;

- сгорание облака ТВС в виде «пожара-вспышки»;

- рассеивание облака ТВС.

Образование облаков ТВС происходит в случаях выброса из разгерметизированного или разрушенного оборудования значительного количества опасного вещества в паровой фазе или мгновенного испарения опасного вещества из жидкой фазы за счет значительного перегрева. Далее происходит газодинамические процессы смешения паров опасного веществас воздушной массой и появление на внешних слоях парогазового облака массивов смеси с концентрациями опасного вещества в пределах между нижним и верхним концентрационными пределами воспламенения.

При появлении источника зажигания может происходить взрывное превращение облака ТВС, основным поражающим фактором которого является взрывная ударная волна, или сгорание облака ТВС с низкой скоростью распространения фронта пламени в режиме «пожара-вспышки», в этом случае основным поражающим фактором является тепловое воздействие.

Еще одной разновидностью возможных аварий с участием взрывоопасных веществ является - эффект «BLEVE». Это явление заключается во взрыве расширяющихся паров вскипающей жидкости при попадании замкнутого резервуара со сжиженным газом или жидкостью в очаг пожара. При этом происходит нагрев содержимого резервуара до температуры, существенно превышающей нормальную температуру кипения, с соответствующим повышением давления. За счет нагрева несмоченных стенок сосуда уменьшается предел прочности их материала, в результате чего при определенных условиях оказывается возможным разрыв резервуара с возникновением волн давления и образованием «огневого шара». Горение по модели «огненного шара» на рассматриваемом объекте маловероятно, так как отсутствует оборудование со сжиженными газами [2].

При частичных разрушениях оборудования под избыточным давлением и трубопроводов возможен и такой вид превращения опасного вещества как факельное горение. Наиболее часто это наблюдается при частичном разрушении (разгерметизации) оборудования перегретыми ЛВЖ и ГЖ, сжиженными газами. Авария может сопровождаться и появлением расширяющейся зоны горящего разлития.

Следующим видом превращения взрывоопасных веществ в возможных авариях является пожар разлития, который может возникать как основное обособленное событие аварии, так и в сочетании с возможными взрывами облаков ТВС и пожаром – вспышкой.

Наиболее вероятными могут быть аварии, возникающие при незначительных нарушениях герметичности оборудования.

Аварии с пожарами и взрывами менее вероятны, но приводят к более серьезным последствиям и поэтому являются более опасными.

В перечне аварийных ситуаций применительно к каждому участку, технологической установке, зданию и сооружению промышленного предприятия выделяются группы аварийных ситуаций, которым соответствуют одинаковые модели возникновения и развития аварии.

На рисунках предоставлены схемы возможных развитий аварийных ситуаций («дерево событий»).

Условная вероятность каждого события определена экспертным путем с учетом информации, приведенной в литературных источниках, с учетом интенсивности истечения и массы выброшенного вещества.

Рисунок 3.1 Дерево событий для полного разрушения резервуара.

Рисунок 3.2 Дерево событий для частичного разрушения резервуара

Исходя из данных можно рассмотреть сценарии аварий для рассматриваемого объекта (таблица 3.3).

Таблица 3.3 Сценарии развития аварии на установке предварительного сброса воды

№ сценария	Схема развития сценария
С1 Разлитие, выброс опасного вещества	Полная или частичная разгерметизация оборудования → выброс опасного вещества и его растекание в пределах обвалования → загрязнение промплощадки и окружающей природной среды.
С2 Пожар разлития на наружной установке	Полная или частичная разгерметизация оборудования → выброс опасного вещества и его растекание в пределах обвалования → воспламенение опасного вещества при условии наличия источника зажигания → пожар разлития → термическое поражение оборудования и персонала, экологическое загрязнение.
С3 Пожар-вспышка	Полная или частичная разгерметизация оборудования → вспышка ГВС при наличии источника зажигания → термическое поражение оборудования и персонала.
С4 Взрыв ТВС в открытом пространстве	Полная или частичная разгерметизация оборудования → образование паровоздушной смеси (ПВС) → дефлаграционное сгорание (взрыв) ПВС при наличии источника зажигания → поражение оборудования и персонала ударной волной.

Глава 4. Разработка рекомендаций по минимизации ущерба на основе экономического расчета

Анализ статистических данных аварий на резервуарных парках показал, что несмотря на маловероятность разрушений корпуса резервуаров хранения нефтепродуктов, аварии имеют место случаться. Чаще всего пожары и взрывы происходят вовремя проведения ремонтных работ. Исследовав причины, ход развития аварий (глава 3) на примере одного из резервуаров УПСВ «Пашня» был произведен расчет зон повреждения при реализации наихудшего из сценариев, дана оценка экологического и материального ущерба, разработаны рекомендации по уменьшению ущерба.

Дата добавления: 2015-08-31