89902

ОЦЕНИВАНИЕ ОПАСНОСТИ АВАРИИ НА ХРАНИЛИЩЕ ЖИДКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

Дипломная

Безопасность труда и охрана жизнедеятельности

Наличие собственных ресурсов нефти возможность организовать экспорт нефти и нефтепродуктов позволяют различным государствам добиваться значительных успехов в экономическом и социальном развитии. Сегодня на территории Российской Федерации и стран СНГ находится в эксплуатации более 40 тысяч...

Русский

2015-05-16

3.18 MB

4 чел.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования

«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГБОУ ВПО «КубГУ»)

Кафедра интеллектуальных информационных систем

ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ В ГАК

Заведующий кафедрой

канд. физ.-мат. наук, доцент

____________К.И. Костенко

 17 июня 2013 г.

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ (ДИПЛОМНАЯ) РАБОТА

ОЦЕНИВАНИЕ ОПАСНОСТИ АВАРИИ НА ХРАНИЛИЩЕ ЖИДКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

работу выполнил (инициалы, фамилия)

Факультет компьютерных технологий и прикладной математики

Специальность 280101 «Безопасность жизнедеятельности в техносфере»,

Научный руководитель,

должность, ученая степень,
ученое звание (инициалы, фамилия)

Нормоконтролер,

ассистент А. П. Лебедева

Краснодар 2014

СОДЕРЖАНИЕ

[1] СОДЕРЖАНИЕ

[2] ВВЕДЕНИЕ

[3] ЗАКЛЮЧЕНИЕ


ВВЕДЕНИЕ

Энергетические ресурсы играют ведущую роль в современной экономике. Уровень развития производительных сил каждого государства определяется в значительной степени масштабам», потребления энергоресурсов. О важной роли энергоресурсов свидетельствует то обстоятельство, что более 70 % добываемых в мире полезных ископаемых относится к источникам энергии. В условиях, когда нефть стала основным видом энергетического сырья, возросло ее экономическое и политическое значение в мире. Наличие собственных ресурсов нефти, возможность организовать экспорт нефти и нефтепродуктов позволяют различным государствам добиваться значительных успехов в экономическом и социальном развитии. Вместе с тем колебание мировых цен иа нефть, конъюнктура на нефтяном рынке приводят к серьезным изменениям в экономической политике как нефтедобывающих стран, так и государств, промышленность которых базируется на привозной нефти. Поэтому всё большее значение приобретает инфраструктура по добыче, хранению и транспортировке топлива. Например, такой объект как исследуемый в данной работе ооо «РН-Туапсенефтепродукт».

Сегодня на территории Российской Федерации и стран СНГ находится в эксплуатации более 40 тысяч вертикальных и горизонтальных цилиндрических резервуаров емкостью от 100 до 50000  для хранения нефти, нефтепродуктов и агрессивных химических веществ; активно проектируются и строятся новые терминалы хранения и отгрузки нефти (суммарный объем хранения продукта более 300 тыс. ), но, однако, среди ныне эксплуатирующихся велик процент износа основных производственных фондов. Таким образом, имеет большое значение обеспечение пожарной безопасности этих объектов.

В то же время опыт обеспечения пожарной безопасности хранилищ нефти, тем более крупномасштабных, недостаточен для их широкого строительства в различных районах страны, в том числе в областях с суровыми климатическими условиями. Основная часть территории нефтебазы является так называемой взрывоопасной зоной или даже взрывоопасным объектом. На всей территории такого взрывоопасного объекта действует специальный свод правил и требований, направленных на предотвращение подрыва взрывоопасной смеси, которая присутствует или может образовываться в случае аварии на объекте. Несоблюдение норм при эксплуатации резервуаров закономерно приводит к печальным последствиям.

8 февраля 2012 года на Серовской нефтебазе, расположенной в Свердловской области, при проведении работ по демонтажу не эксплуатировавшейся несколько лет емкости для хранения нефти, произошел мощный взрыв нефтегазовой смеси. В результате воздействия взрывной волны один рабочий погиб на месте, второго в тяжелом состоянии доставили в реанимацию городской больницы.

Организация тушения нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках основана на оценке возможных вариантов возникновения и развития пожара. Пожары в резервуарах характеризуются сложными процессами развития, как правило, носят затяжной характер и требуют привлечения большого количества сил и средств для их ликвидации.

Актуальность оценки риска обусловлена и тем обстоятельством, что, по данным, пожары с горением по всей площади крупномасштабного резервуара вряд ли могут быть потушены современной пожарной техникой. Максимальный резервуар, горение которого по всей поверхности было потушено, имел диаметр 34,8 м.

Вечером 27 марта 2008 года в Махачкале взорвался и горел нефтяной резервуар предприятия «Дагнефтепродукт» емкостью 10 тыс. тонн. В момент возгорания в емкости находилось до 6 тыс.  нефти. Как уже было замечено, потушить такой пожар практически невозможно. Ситуация осложнялась тем, что рядом находились три таких же резервуара. 13 пожарных машин охлаждали их во избежание возгорания и взрыва. Предварительная причина – образование искры при плановом осмотре заполнения емкости из танкера. В результате пожара на нефтебазе пострадала женщина-оператор, в момент взрыва производившая замеры емкости нефти.

Рассматриваемый в данной работе нефтетерминал является серьезным потенциальным источником опасности в г. Туапсе. Авария в резервуарном парке, протекающая по наиболее неблагоприятному сценарию, может внести решающий вклад в катастрофическую экологическую ситуацию в городе. И, однако же, при этом планируется и дальше увеличивать нефтеперевалочные мощности. Что приведет к еще большему ухудшению экологической ситуации.


  1.  Постановка задачи

Современный этап развития мирового сообщества характеризуется ростом угроз различной природы, поэтому обеспечение безопасности личности, общества и государства в различных сферах жизнедеятельности является приоритетной задачей государственной политики, научно-практической и общественной деятельности.

Объект экономики сегодня – это сложная организационно–техническая система, поэтому его функционирование напрямую зависит от устойчивости входящих в него элементов, обладающих, к тому же, своими собственными параметрами. Основными из этих элементов являются здания и сооружения производственных цехов, защитные сооружения гражданской обороны; коммунально-энергетические, технологические и другие сети; станочное и технологическое оборудование; система управления производством; система материально-технического обеспечения и транспорта. Под устойчивостью любой технической системы понимается возможность сохранения ее работоспособности при нештатном (чрезвычайном) внешнем воздействии опасных факторов. В данной работе рассматривается объект экономики – резервуарный парк нефтебазы ооо «РН-Туапсенефтепродукт». Задачами данной работы являются разработка математической модели нефтехранилища как системы, оценивание поражающих факторов пожара (взрыва), как одного из самых серьезных сценариев развития ЧС в месте хранения большого количества легковоспламеняющейся жидкости (в дальнейшем ЛВЖ).

Согласно исследованию установлено, что объект является потенциально опасным. Существует вероятность аварий и катастроф. Объект имеет технологический источник опасности, а именно нефть, которая хранится там в больших объёмах.

Для разработки мероприятий по предупреждению аварий, а также в случае наступления по локализации необходимо провести  оценивание уровня опасности с целью управления уровнем риска и опасности. Разработать мероприятия по предотвращению, а также иметь план по ликвидации и локализации ЧС.

В данной работе необходимо произвести оценивание опасности исходя из структурных и технологических свойств объекта. Для решения задачи необходимо:

  •  Описать объект: определить структурные, технологические характеристики и количество опасного вещества;
  •  Построить дерево возможных последствий и разработать сценарии развития;
  •  В соответствии с методическими положениями выбрать 3 характерных сценария;
  •  Разработать методику расчета зон поражений.
  1.  Основные  сведения об ООО «РН-Туапсенефтепродукт»  

ООО «РН-Туапсенефтепродукт»  представляет собой комплекс зданий и сооружений,  предназначенных для приёма, хранения, отпуска нефти и  нефтепродуктов, представленных на рисунке 2.

Предприятие ООО «РН-Туапсенефтепродукт»  расположено в промышленной зоне города Туапсе, в районе русла реки Туапсе. Отдельные производственные объекты предприятия  также  находится на территории нефтерайона морского порта Туапсе (акватория порта и аванпорт).

В состав предприятия   входят следующие основные технологические объекты:

  •  четыре  резервуарных парка общей вместимостью (по состоянию на дату составления настоящего Плана)  –  406,3 тыс. м3;
  •  надземные технологические трубопроводы общей протяженностью до 100 000 метров;
  •  пять технологических насосных станций;
  •  три железнодорожные двухсторонние сливо-наливные эстакады в железнодорожные цистерны емкостью  до 94  м3;   
  •  стендерные установки для отгрузки   нефтепродуктов на глубоководных морских причалах морского порта Туапсе  в количестве 16 единиц;
  •  автомобильные эстакады для налива светлых и темных нефтепродуктов;
  •  насосная технического водоснабжения с группой из трех  резервуаров РВС-400 для хранения нефтепродуктов;
  •  автоматическая станция пожаротушения с системой противопожарного обеспечения объектов нефтебазы;
  •  трубопроводы технического водоснабжения.

   В соответствии с ПБ 03-605-03 резервуарный парк нефтебазы относится к I классу опасности – особо опасные резервуары: объемом 10000 м3 и более, а также резервуары объемом 5000 м3 и более, расположенные непосредственно по берегам рек, крупных водоемов и в черте городской застройки.

Водоснабжение ООО «РН-Туапсенефтепродукт» предусмотрено от трех независимых источников воды:

1-й источник – от циркуляционной насосной сооружений ООО «РН - Туапсинский нефтеперерабатывающий завод» (постоянное потребление технической воды);

2-й источник – от морской противопожарной станции ОАО «Туапсинский морской торговый порт» (морская вода);

3-й источник – от морской противопожарной насосной ООО «РН - Туапсинский нефтеперерабатывающий завод» (морская вода).

В соответствии с требованиями  СНиП 2.11.03-93 предприятие  оснащено автоматической станцией  пожаротушения и системой противопожарной защиты объектов (сети растворопроводов и водопроводов от пожарной  насосной с электроприводной запорной арматурой).  Противопожарный запас воды   предусматривается в двух резервуарах РВС-3000,  расположенных у пожарной насосной.  Запас воды и пенообразователя из расчета   тушения двух пожаров на самых опасных объектах предусмотрен в резервуарах РВС-20000.

Общая численность персонала ООО «РН-Туапсенефтепродукт» составляет  1046 человек, численность  наибольшей работающей смены - 744 человека.

Объект   введен в эксплуатацию в 1928 году, в настоящий момент проводится его реконструкция.

Территория предприятия разделена на две части рекой Туапсе: на левом берегу располагаются товарный парк, автомобильные эстакады для налива нефтепродуктов, насосные станции, комплекс зданий и сооружений, обеспечивающих эксплуатацию предприятия, вспомогательные цеха и подсобно-хозяйственные здания, на правом – железнодорожные сливо-наливные эстакады, прирельсовые насосные станции и подсобные помещения.

Территория объекта имеет форму неправильного прямоугольника с размерами 450х1000 м, занимает площадь 44,64 га и в пределах внешнего ограждения является запретной зоной. Вход на территорию предприятия работающего персонала и посторонних лиц осуществляется по пропускам.

  Данные о численности  иных физических лиц предприятий, которые могут оказаться в зонах действия поражающих факторов, размещенных вблизи объекта разработки ПЛАРН приведены в таблице  (Таблица 2.1).

Таблица 2.1

Наименование предприятия

Удаленность от границ объекта, м.

Численность работающих в наибольшей смене,  чел.

ООО «Туапсинский нефтеперераобатывающий завод» (ООО «ТНПЗ»)

260

600

ООО «НАФТА»

520

20

ООО «РЖДстрой»

110

60

Муниципальное предприятие «Горэлектросеть»

350

40

ООО «Туапсинский балкерный терминал»

280

80

ООО «Туапсинский морской торговый порт»

1104

400

Туапсинская таможня

180

40

ОАО «Хлебокомбинат»

250

240

Муниципальное предприятие «Туапсеводоканал»

200

180

Отряд «Центроспас» МЧС России

170

30

ООО «Трест-2»

130

50

Районный узел связи

650

320

Узел федеральной почтовой связи

650

400

ООО «Стальстрой»

1064

50

Данные о размещении близлежащих объектов жилищно-гражданского назначения приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2

Наименование мест массового скопления людей

Удаленность от границ объекта

Максимальная

вместимость чел.

Характер

застройки

Дом культуры нефтяников

360

400

Городская застройка состоящая из  кирпичных и панельных домов

Дом культуры железнодорожников

1180

350

Городской дом культуры

820

420

Кинотеатр «Шоу Тайм»

1000

450

Торговый центр «Красная площадь»

160

500

Городской пляж

700

700

Школа № 3

600 

380

Школа № 6

900

850

Туапсинский морской кадетский корпус

1240

600

РГУПС

1290

200

Техническое училище № 9

140

150

Детский сад «Голубок»

140

70

Поликлиника «Грознефть»

600

80

Администрация города и прокуратура

700

260

Автостанция

450

80

Вокзал станции «Туапсе»

120

100

Торговый рынок

120

600

  1.  Операции, производимые с нефтью и нефтепродуктами. Общая характетристика производства

На предприятии ООО «РН-Туапсенефтепродукт» обращаются (с учетом реконструкции)  следующие нефтепродукты:

  •  нефть сырая;
  •  топливо авиационное для газотурбинных двигателей Джет А-1;
  •  Бензин автомобильный Евро-95/4(5);
  •  Мазуты марки 40 и 100;
  •  Дизельное топливо;
  •  Масло ADDINOL Waermetraegeroel XW 15.

Основным предназначением  предприятия ООО «РН-Туапсенефтепродукт» являются:

  •  прием нефтепродуктов по железной дороге, а также по технологическим трубопроводам с предприятия ООО «РН-Туапсинский НПЗ»;
  •  хранение нефтепродуктов;
  •  перевалка нефтепродуктов в морские суда;
  •  отгрузка нефтепродуктов железнодорожным и автомобильным транспортом.

Объем поступления нефтепродуктов на предприятие после завершения реконструкции -  17416,1 тыс. т/год нефтепродуктов, в том числе:

от ООО "РН-Туапсинский НПЗ" – 11586,1 тыс. т/год;

от других НПЗ ОАО "НК "Роснефть" – 5830,0 тыс. т/год.

Перевалка нефтепродуктов планируется на экспорт морским транспортом и на внутренний рынок железнодорожным и автомобильным транспортом.

Режим работы комплекса сооружений объекта круглосуточный, количество рабочих дней в году – 365.


Рис. 2.1 – Снимок со спутника ООО «РН-Туапсенефтепроду


В состав основных сооружений, применяемых для хранения и перевалки  нефтепродуктов, входят:

  •  резервуарные (товарные) парки, для хранения нефтепродуктов;
  •  технологические насосные станции   для перекачки нефтепродуктов;
  •  сети технологических трубопроводов;
  •  железнодорожные   двухсторонние    сливо-наливные    эстакады;    
  •  автомобильные эстакады для налива светлых и темных нефтепродуктов;
  •  стендерные установки (устройства для налива нефтепродуктов в танкеры) на глубоководном причале ООО «РН-Туапсенефтепродукт»;
  •  сети водопровода, промышленной канализации, с канализационными насосными и очистными сооружениями.

Также на территории ООО «РН-Туапсенефтепродукт» расположены вспомогательные цеха и подразделении (лаборатория,  энергоцех, ремонтно-механический цех, автотранспортный цех, административные, складские и вспомогательные здания и сооружения).

  1.  Метод анализа риска

Практика показывает, что крупные аварии, как правило, характеризуются комбинацией случайных событий, возникающих с различной частотой на разных стадиях возникновения и развития аварии (отказы оборудования, ошибки человека, нерасчетные внешние воздействия, разрушение, выброс, пролив вещества, рассеяние веществ, воспламенение, взрыв, интоксикация и т.д.). Для выявления причинно-следственных связей между этими событиями используют логико-графические методы анализа «деревьев отказов» и «деревьев событий».

При анализе «деревьев отказов» (АДО) выявляются комбинации отказов (неполадок) оборудования, инцидентов, ошибок персонала и нерасчетных внешних (техногенных, природных) воздействий, приводящих к головному событию (аварийной ситуации). Метод используется для анализа возможных причин возникновения аварийной ситуации и расчета ее частоты (на основе знания частот исходных событий). При анализе дерева отказа (аварии) рекомендуется определять минимальные сочетания событий, определяющие возникновение или невозможность возникновения аварии.

Анализ «дерева событий» (АДС) – алгоритм построения последовательности событий, исходящих из основного события (аварийной ситуации). Используется для анализа развития аварийной ситуации. Частота каждого сценария развития аварийной ситуации рассчитывается путем умножения частоты инициирующего события на условную вероятность конечного события (например, аварии с разгерметизацией оборудования с горючим веществом в зависимости от условий могут развиваться как с воспламенением, так и без воспламенения вещества).

При построении логических деревьев событий учитываются следующие положения:

  •  выбирается пожароопасная ситуация, которая может повлечь за собой возникновение аварии с пожаром с дальнейшим его развитием;
  •  развитие пожароопасной ситуации и пожара должно рассматриваться постадийно с учетом места ее возникновения на объекте оценки риска, уровня потенциальной опасности каждой стадии и возможности ее локализации и ликвидации. На логическом дереве событий стадии развития пожароопасной ситуации и пожара могут отображаться в виде прямоугольников или других геометрических фигур с краткими названиями этих стадий;
  •  переход с рассматриваемой стадии на новую определяется возможностью либо локализации пожароопасной ситуации или пожара на рассматриваемой стадии, либо развития пожара, связанного с вовлечением расположенных рядом технологического оборудования, помещений, зданий и т.п. в результате влияния на них опасных факторов пожара, возникших на рассматриваемой стадии. Условные вероятности переходов пожароопасной ситуации или пожара со стадии на стадию одной ветви или с ветви на ветвь определяются, исходя из свойств вовлеченных в пожароопасную ситуацию или пожар горючих веществ (физико-химические и пожароопасные свойства, параметры, при которых вещества обращаются в технологическом процессе и т.д.), условной вероятности реализации различных метеорологических условий (температура окружающей среды, скорость и направление ветра и т.д.), наличия и условной вероятности эффективного срабатывания систем противоаварийной и противопожарной защиты, величин зон поражения опасными факторами пожара, объемно-планировочных решений и конструктивных особенностей оборудования и зданий производственного объекта. При этом каждой стадии иногда присваивается идентификационный номер, отражающий последовательность переходов со стадии на стадию;
  •  переход со стадии на стадию, как правило, отображается в виде соединяющих линий со стрелками, указывающими направления развития пожароопасной ситуации и последующего пожара. При этом соединения стадий должны отражать вероятностный характер события с выполнением условия «или» или «да», «нет»;
  •  для каждой стадии рекомендуется устанавливать уровень ее опасности, характеризующийся возможностью перехода пожароопасной ситуации или пожара на соседние с пожароопасным участки объекта;
  •  при повторении одним из путей части другого пути развития для упрощения построения логического дерева событий иногда вводят обозначение, представляющее собой соответствующую линию со стрелкой и надпись «на стадию (код последующей стадии)».

При анализе логических деревьев событий руководствуются следующими положениями:

  •  возможностью предотвращения дальнейшего развития пожароопасной ситуации и пожара (зависит от длины пути развития пожароопасной ситуации и пожара). Это обусловливается большей вероятностью успешной ликвидации пожароопасной ситуации и пожара, связанной с увеличением времени на локализацию пожароопасной ситуации и пожара и количеством стадий, на которых эта локализация возможна;
  •  наличием у стадии разветвлений по принципу «или», одно из которых приходит на стадию локализации пожароопасной ситуации или пожара (например, тушение очага пожара, своевременное обнаружение утечки и ликвидация пролива, перекрытие запорной арматуры и т.п.), свидетельствует о возможности предотвращения дальнейшего развития пожароопасной ситуации и пожара по этому пути.
  •  При определении условных вероятностей реализации различных сценариев должны приниматься во внимание свойства поступающих в окружающее пространство горючих веществ, условные вероятности реализации различных метеорологических условий (температура окружающей среды, скорость и направление ветра и т.д.), наличие и условные вероятности эффективного срабатывания систем противоаварийной и противопожарной защиты и т.д.

  1.  Дерево событий

Определим вероятные сценарии  при аварии в резервуарном парке. Рассмотрим вариант разрушения надземного резервуара РВС-10000 содержащего нефть с параметрами: высота резервуара – 18м, диаметр резервуара – 25м, с массой топлива 7469 тонн.


Рисунок 3.1- Дерево исходов аварии в резервуарном парке

Рассмотри реалистичный, оптимистичный и пессимистичный сценарии развития аварии.

С1. Разрушение резервуара → локальный выход нефти → образование облака ТВС → взрыв облака ТВС;

С2. Разрушение резервуара → локальный выход нефти → пожар разлития;

С3. Разрушение резервуара → полный выход нефти → пожар разлития → взрыв и пожар соседнего резервуара.

Данные о размерах вероятных зон действия поражающих факторов при предложенных сценариях приведены в таблице 8.1.

  1.  Организация службы обеспечения безопасности на                   ООО «РН-Туапсенефтепродукт»

В пределах зоны действия плана ликвидации розлива нефтепродуктов (далее ЛРН) предприятие  обязано обеспечить ликвидацию разлива нефти и нефтепродуктов  независимо от источника, времени разлива и места последующего нахождения разлитой нефти и нефтепродуктов. Силы и средства других организаций, осуществляющих свою деятельность в этой зоне, могут привлекаться к выполнению работ по ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на договорной основе.

Зона действия Плана ЛРН на сухопутных и морских объектах  ООО «РН - Туапсенефтепродукт» зависит от масштабов аварии и определяется, исходя из максимально удаленных границ возможного распространения нефтяного пятна самого удаленного источника.

При авариях на сухопутных объектах ООО «РН - Туапсенефтепродукт» (на технологических трубопроводах, насосных, резервуарных парках, эстакадах)    зоной действия Плана ЛРН является территория предприятия ООО «РН-Туапсенефтепродукт». Максимально возможная площадь разлива на территории предприятия составит 7350 м2 (при разгерметизации резервуара РВС-20000).

В соответствии требованиями  федерального закона РФ от 11.11.94 г. № 68-ФЗ «О защите населения и территории от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера», постановления Правительства РФ от 30.12.2003 г. № 794 «О единой государственной системе предупреждения чрезвычайных ситуаций», постановления Главы Краснодарского края от 05.06.2003 г. «О комиссии администрации Краснодарского края по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и обеспечению пожарной безопасности» приказом по предприятию ООО «РН-Туапсенефтепродукт» от 16 марта 2011 года № 160  создана объектовая комиссия по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и обеспечению пожарной безопасности (далее КЧСПБ),  утверждено и введено в действие Положение об указанной комиссии, определяющее компетенцию комиссии, порядок и процедуры принятия решений и их реализации. Состав комиссии приведен в соответствующем разделе  настоящего Плана.

КЧСПБ является координационным органом управления объектового звена отраслевой подсистемы РСЧС.

Функциональные обязанность постоянно действующих органов управления возложены на структурные подразделения входящие в штат ООО «РН-Туапсенефтепродукт», уполномоченные на решение задач в области гражданской обороны и защиты населения и территории от чрезвычайных ситуаций:

  •  группу гражданской обороны;
  •  отдел по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций службы промышленной безопасности, охраны труда и окружающей среды.

Функциональные обязанности органов повседневного управления возложены на экспортный отдел, в штат которого входят диспетчеры смен объекта.

Дежурно-диспетчерская служба (далее ДДС) входит в систему оперативно-диспетчерского управления г. Туапсе в ЧС и предназначена для повышения готовности администрации и служб реагирования на угрозу или возникновение ЧС, эффективности взаимодействия привлекаемых сил и средств соответствующих служб при их совместных действиях по предупреждению и ликвидации ЧС, возникших на объектах.

Диспетчерская служба функционирует в трех режимах:

  •  Режим повседневной деятельности – нормальный режим работы предприятия, осуществляется наблюдение и контроль за окружающей средой, организуются и проводятся плановые мероприятия по предупреждению ЧС;
  •  Режим повышенной готовности (при угрозе ЧС) – при угрозе возникновении ЧС силы и средства предприятия, предназначенные для ликвидации ЧС, приводятся в готовность. Усиливается наблюдение и контроль за обстановкой и принимаются меры по защите населения и бесперебойной работы всех объектов;
  •  Режим чрезвычайной ситуации – при возникновении ЧС. Полностью вводится в действие План по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов.

В режим повышенной готовности и режим чрезвычайной ситуации диспетчерская служба объекта переводится по решению председателя КЧСПБ.

Органы управления объектового звена РСЧС ООО «РН-Туапсенефтепродукт» в своей деятельности руководствуются разработанными и введенными в действие в установленном порядке положениями о них, и другими локальными нормативными документами.

Председатель  комиссии по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций  и обеспечению пожарной безопасности организует работу КЧСиПБ  по выполнению возложенных на нее задач, планирует мероприятия по предупреждению и ликвидации ЧС, обеспечению пожарной безопасности, своевременному приведению в готовность сил и средств, для ведения аварийно-спасательных и других неотложных работ, осуществляет контроль реализации мер, направленных на предупреждение ЧС, обеспечение устойчивого функционирования предприятия в случае возникновения ЧС.

Работа   КЧСПБ осуществляется в соответствии с планом работы. Заседания КЧСПБ проводятся ежеквартально.

В целях отработки практических действий органов управления по предназначению в условиях чрезвычайных ситуаций на объекте проводятся командно-штабные, тактико-специальные (ТСУ)  учения и тренировки, согласно утвержденному графику.

В целях определения деятельности объектового звена отраслевой подсистемы РСЧС, количественного состава сил и средств постоянной готовности, сил и средств наблюдения и контроля в ООО «РН-Туапсенефтепродукт» определены:

  •  структура объектового звена отраслевой подсистемы РСЧС;
  •  положение об объектовом звене отраслевой подсистемы РСЧС;
  •  положение и состав объектовой КЧСПБ и состав оперативной группы, направляемой при необходимости в район ЧС.

Структура объектового звена РСЧС согласована с Управлением по делам ГО и ЧС города Туапсе.

Указанные профессиональные аварийно-спасательные формирования входят в состав сил и средств постоянной готовности объектового звена отраслевой подсистемы РСЧС.

В целях повышения уровня защищенности опасного производственного объекта  на объекте регулярно проводятся следующие мероприятия:

  •  теоретическая подготовка работников предприятия  различных уровней в области гражданской обороны, предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, пожарной безопасности, промышленной безопасности;
  •  комплексные, командно-штабные, тактико-специальные, объектовые учения и тренировки в целях приобретения практических навыков работниками предприятия  по локализации и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, а также возникших вследствие военных действий или террористических проявлений;
  •  контроль выполнения мероприятий по обеспечению пожарной и промышленной безопасности объектов эксплуатируемых предприятием;
  •  хранение в соответствии с утвержденной номенклатурой резерва материальных ресурсов для локализации и ликвидации чрезвычайных ситуаций;
  •  осуществляется страхование финансового риска возникновения дополнительных расходов на локализацию и ликвидацию чрезвычайных ситуаций, в целях создания резерва финансовых ресурсов;
  •  осуществляется страхование гражданской ответственности за причинение вреда жизни, здоровью или имуществу третьих лиц и окружающей природной среде в результате аварии на опасном производственном объекте;
  •  участие в сборах и семинарах лиц уполномоченных на решение вопросов и задач гражданской обороны, предупреждения и реагирования на чрезвычайные ситуации;
  •  подготовка специалистов РСЧС предприятия  в учебно-методическом центре по ГО и ЧС Краснодарского края, а также на базе учебного центра в городе Туапсе;
  •  проверка технического состояния локальных систем оповещения и другие мероприятия.
  •  Проверка состояния технических средств и своевременное доукомплектование техникой и материалами проводятся согласно нормативам по срокам замены материалов. Осмотры, техническое обслуживание и ремонт технических средств для ЛЧС(Н), проводятся в сроки, оговоренные в документации на материальную часть.

  1.  Береговые опасные производственные объекты
    1.  Резервуарный (товарный) парк

Характеристики эксплуатируемых ООО «РН-Туапсенефтепродукт» резервуаров для хранения нефтепродуктов приведены в таблице А.1.

  1.  Резервуарный парк с автоналивной эстакадой

Для осуществления технологических операций по приему, хранению и отпуску нефтепродуктов (бензинов автомобильных, ДТ, КО и мазута) на территории цеха «Товарный парк» размещены следующие основные технологические сооружения:

резервуарный парк, состоящий из двух резервуаров РВС 400 №№ 1, 2, предназначенных для хранения мазута; двух резервуаров РВС 200 №№ 3, 4, предназначенных для хранения КО; двух резервуаров РВС 200 №№ 8, 9, предназначенных для хранения ДТ и восьми резервуаров ОВС 200 №№ 5-7, 10-14, предназначенных для хранения бензинов;

станция налива нефтепродуктов, предназначенная для отпуска нефтепродуктов в автомобильные цистерны.

  1.  Железнодорожные сливо-наливные эстакады

Железнодорожная эстакада №1 – двухсторонняя сливо-наливная эстакада, предназначенная для слива-налива темных и светлых нефтепродуктов (мазута, дизельного топлива). Длина эстакады 295 метров. Принимает 48 четырехосных вагоноцистерн, со средней грузоподъемностью 60 т (по 24 на каждый железнодорожный путь).

Железнодорожные пути № 1 и 2 – слив-налив мазута, железнодорожный путь № 2 также предназначен для резервного слива-налива дизельного топлива.

Эстакада состоит из 8-ми технологических участков. Каждый участок обеспечивает разогрев и слив мазута 6-ти вагоноцистерн.

Производительность железнодорожной эстакады № 1 по приему-отгрузке нефтепродуктов – 3 млн. тонн в год.  

Железнодорожная эстакада №2 –  двухсторонняя сливо-наливная эстакада, предназначенная для слива-налива темных и светлых нефтепродуктов (нефти, мазут, дизельного топлива, реактивного топлива).  Длина эстакады 362 метра. Принимает 60 четырехосных вагоноцистерн, со средней грузоподъемностью 60 т (по 30 на каждый железнодорожный путь).  

Железнодорожные пути № 3 и 4 – слив-налив дизельного топлива, нефти, мазута, железнодорожный путь № 4 также предназначен для резервного слива-налива реактивного топлива.

Производительность железнодорожной эстакады № 2 по приему-отгрузке нефтепродуктов – 5 млн. тонн в год.

Железнодорожная эстакада № 3 – двухсторонняя сливо-наливная эстакада, предназначенная для слива-налива светлых нефтепродуктов (дизельного топлива, бензинов). Длина эстакады 358 метров. Принимает 60 четырехосных вагоноцистерн, со средней грузоподъемностью 60 т (по 30 на каждый железнодорожный путь).

Железнодорожный пути № 5 – слив-налив дизельного топлива, бензинов Аи-92 и Аи-95, слив бензина Аи-76, железнодорожный путь № 6 - слив-налив ДТ-Евро, слив БЭТ, налив А-76.

Производительность железнодорожной эстакады № 3 по приему-отгрузке нефтепродуктов  – 5 млн. тонн в год.

  1.  Технологические насосные станции

Насосная станция № 1  предназначена для обеспечения слива автомобильного бензина и бензина экспортного технологического из вагоноцистерн на железнодорожной эстакаде № 3 в резервуары цеха «Товарный парк» и временно топлив дизельных.

  1.  Технологические трубопроводы

Для проведения технологических операций по перевалке нефтепродуктов объекты хранения и перевалки ООО «РН-Туапсенефтепродукт» обеспечены сетями технологических трубопроводов диаметрами от Ду 8 до Ду 800, с запорной и запорно-регулирующей  арматурой, предохранительными устройствами, средствами для измерения давления, температуры, расхода перекачиваемой среды.

Общая протяженность технологических трубопроводов составляет 97,5 тыс.м.

  1.  Морские причалы

Глубоководный причальный комплекс предназначен для  отгрузки нефтепродуктов в танкеры  дедвейтом от 20 до 80 тыс.т. в количестве:

  •  топочного мазута М100 – 3,0 млн.т/год;
  •  топлива дизельного – 3,0 млн.т/год;
  •  бензина экспортного технологического (БЭТ) – 1,0 млн.т/год.

Кроме этого, предусмотрена бункеровка танкеров судовым топливом, отвод паров БЭТ и прием балластных вод с танкеров.

Глубоководный причальный комплекс состоит из двух причалов   № 1а и № 1б. Причалы  расположенных друг за другом, из которых причал № 1а предназначен для приема крупнотоннажных танкеров типа DW-40, DW-55, DW-80,  причал № 1б – для танкеров типа DW-20, DW-28-30.

Общий грузооборот причального комплекса составляет 7,0 млн.т/год,  в том числе:

  •  причал 1а – 5,0 млн.т/год (9 стендеров);
  •  причал 1б – 2,0 млн.т/год (7 стендеров).

На причале № 1а установлен 9 стендеров, в том числе:

  •  ENCO WHEATON B0030-RSA 16² с пропускной способностью 3200-4000 м3/ч., в количестве 4 шт.;
  •  ENCO WHEATON B0030-RSA 12² с пропускной способностью 1800 м3/ч., в количестве 2 шт.

На причале № 1б установлены 6 стендеров, в том числе:

  •  ENCO WHEATON B0030-RSA 16² с пропускной способностью 3200-4000 м3/ч., в количестве 3 шт.;
  •  ENCO WHEATON B0030-RSA 12² с пропускной способностью 1800 м3/ч., в количестве 3 шт.

Перед каждым стендером установлена отсекающая электроприводная запорная арматура с дистанционным управлением и временем закрытия 25 секунд.

Также, в состав глубоководного причального комплекса входит морская соединительная эстакада – 673 п.м., береговая территория – 3190 м2.

  1.  Мероприятия по предупреждению ЧС

  1.  Возможные источники ЧС 

В результате анализа физико-химических свойств нефтепродуктов, обращающихся на предприятии, условий ведения производственных операций и изучения опыта аварий на других предприятиях,  установлено, что основную опасность на предприятии представляют ЧС(Н), связанные с утечками (проливами, выброс) нефтепродуктов, которые могут сопровождаться пожарами и (или) взрывами. Указанные опасности могут проявляться совместно: утечка (пролив, выброс) нефтепродуктов  сопровождается взрывом и пожаром, а пожар в свою очередь приводит к взрыву и разрушению оборудования. Если в  зоне действия опасных факторов находятся люди, то возможно их поражение.

В случае выброса больших количеств нефтепродуктов на открытой территории, возможно образование горючего облака, в котором концентрация паров нефтепродуктов находится внутри области распространения пламени. Попадание горючего облака внутрь помещений при миграции по территории предприятия и при наличии там источника зажигания приведет к взрыву и разрушению помещений, повреждению находящегося в них оборудования и поражению людей.

Наиболее вероятно возникновение утечки (пролива, выброса) нефтепродуктов и пожара нефтепродуктов на наземных резервуарах, технологических емкостях, сливо-наливных эстакадах. Пожар может возникнуть в обваловании резервуаров, технологических емкостях вследствие перелива хранимого продукта или нарушения герметичности задвижек, фланцевых соединений и самих емкостей. Развитие пожара зависит от места  возникновения, размеров начального очага горения, устойчивости конструкций, наличия средств противопожарной защиты и скорости прибытия пожарных подразделений. Стенка резервуара или технологических емкостей при отсутствии охлаждения в течение 3-5 минут теряет свою несущую способность, появляются деформации из-за перегрева конструкций пламенем. После 10 – 15 минут после начала  воздействия пламени наступает потеря несущей способности металлоконструкций, выходят из строя узлы управления задвижками, происходит разгерметизация фланцевых соединений, нарушается целостность конструкций.

При этом в зависимости от характера и масштабов разрушения возможно развитие аварии по принципу «домино».

Для технологических трубопроводов, стендерных устройств и насосного оборудования, перекачивающего нефтепродукты, аварии, сопровождающиеся разливом нефтепродуктов, пожаром (или взрывом паров нефтепродукта), возможны только в случае разгерметизации технологической системы.

Основными поражающими факторами, определяющими возможные последствия крупных аварий на   опасных производственных  объектах ООО «РН-Туапсенефтепродукт», являются:

  •  разлив нефтепродуктов;
  •  пожар разлива нефтепродуктов;
  •  дрейф облака паров нефтепродуктов;
  •  горение облака паров нефтепродуктов;
  •  взрыв (хлопок) и пожар в резервуарах хранения бензина, железнодорожной цистерне и автоцистерне.

Все возможные  опасные события, способные привести к авариям, для удобства анализа опасности разделены на группы:

  •  общие эксплуатационные опасности;
  •  специфические эксплуатационные опасности;
  •  опасности, связанные с движением транспорта;
  •  природные опасности;
  •  акты саботажа и диверсий.
  •  К общим эксплуатационным опасностям можно  отнести  следующие:
  •  утечки жидкостей из отдельных видов оборудования и трубопроводов, отказ машин;
  •  перебои в подаче электроэнергии;
  •  перебои в подаче сжатого воздуха для средств КИП и А.

К специфическим эксплуатационным опасностям отнесены события, которые связаны с ошибками или неправильными действиями персонала и/или с отказами средств контроля и управления параметрами технологического процесса, в том числе,  разгерметизация оборудования и трубопроводов.

Опасности, связанные с движением транспорта, природные опасности, акты саботажа и диверсий: последствия их  могут быть весьма серьезными, вплоть до полного разрушения объекта. Возможность этих событий определяется, в основном, мероприятиями организационного и режимного характера на предприятии, социальной обстановкой. Оценить их вероятность с приемлемой точностью не представляется возможным.

  1.  Общие эксплуатационные опасности

При прекращении подачи электроэнергии, отказе насосов, компрессоров работа останавливается в соответствии с инструкциями по эксплуатации соответствующего оборудования и безопасности.

Анализ ситуаций показывает, что в этом случае, при исправных системах безопасности и регулирования остановка технологического оборудования  осуществляется в штатном режиме  без возникновения какой-либо опасности. Безопасной остановке способствуют следующие обстоятельства: хорошая теплоизоляция оборудования, препятствующая быстрому нагреву, возможность охлаждения части оборудования за счет испарения сжиженных газов со сбросом паров на факел; правильный подбор регулирующих клапанов.

Возникновение утечек газов, паров и жидкостей из отдельных видов оборудования и трубопроводов при нормальном течении технологического процесса представляет собой потенциальную  опасность, которая может быть устранена штатными технологическими и организационными мерами. Однако их возникновение в сочетании с несвоевременным  обнаружением и/или неправильными действиями или бездействием персонала, с выходом технологического режима в предельные состояния  создают реальные предпосылки для возникновения крупных аварий.

  1.  Специфические эксплуатационные опасности

Возможные последствия ошибок персонала и/или отказов средств контроля и управления технологическим процессом, в результате которых происходит разгерметизация отдельных единиц оборудования или трубопроводов, содержащих опасные вещества, варьируются в широкой степени: от последствий, сравнимых с утечками, до полного разрушения оборудования и выброса всего содержимого.

Анализ причин произошедших аварий, изучение особенностей процессов показывает, что по своим причинам все возможные аварии могут быть разделены на три группы:

  •  аварии, связанные с отказом отдельных элементов технологических схем при нормальных параметрах технологического процесса;
  •  аварии, связанные с отказом отдельных элементов технологических схем при отклонениях параметров технологического процесса от допустимых значений;
  •  аварии, связанные с ошибками персонала и организационными ошибками.
  •  Для первой группы аварий характерны следующие причины:
  •  неправильный выбор конструкционных материалов;
  •  разрушение или разгерметизация оборудования и трубопроводов из-за коррозии или внутренних нагрузок;
  •  отказ устройств для перемещения рабочих сред (насосов, компрессоров);
  •  отказ систем контроля (датчиков, преобразователей и т.д.);
  •  отказ систем противоаварийной защиты (предохранительных клапанов, огнепреградителей и т.п.);
  •  разгерметизация сварных или фланцевых соединений.
  •  Для второй группы аварий характерны следующие причины:
  •  отказ систем автоматического управления технологическими параметрами;
  •  ошибки при операциях, выполняемых вручную;
  •  отказы в системах подачи пара, электроэнергии и т.д.;
  •  ошибки при проведении операций пуска и остановки процесса;
  •  образование побочных продуктов, не предусмотренных технологией.

Третья группа аварий характерна не только для производства с большим количеством ручных операций, но и для производств, в которых вмешательство человека требуется, как правило, только в аварийных ситуациях. Причинами этих аварий являются:

  •  ошибки оператора;
  •  отключение систем сигнализации;
  •  смешивание опасных веществ из-за ошибок при идентификации материалов;
  •  подача рабочих сред из систем с высокими давлениями или температурами в системы с низкими значениями давления и температур;
  •  ошибки при передаче информации между персоналом;
  •  несанкционированное проведение огневых работ и газоспасательных работ.
  •  Предпосылками третьей группы аварий являются:
  •  отсутствие у персонала знаний о возможных опасностях;
  •  отсутствие у персонала знаний о возможных опасностях;
  •  отсутствие у персонала достаточных навыков;
  •  переоценка персоналом своих возможностей.

В настоящей  работе  рассматриваются аварийные ситуации, связанные с  разливами нефтепродуктов. Все ситуации, связанные с разливом нефтепродуктов, сопряжены, прежде всего, с опасностью их возгорания. В связи с этим всегда первичными являются мероприятия по тушению пожара и только затем ликвидация разлива нефтепродуктов. Возможными источниками возникновения аварийных разливов нефти и нефтепродуктов на акватории порта,  аванпорта и причалах могут быть:

  •  повреждение и частичная разгерметизация устройств налива нефти и нефтепродуктов;
  •  разрыв напорного топливного шланга из-за гидроудара при внезапном закрытии вентиля на топливной магистрали экипажем судна;
  •  неправильный расчет объема принимаемого топлива без учета статистического крена, дифферента и других факторов или продолжение подачи топлива без надлежащего контроля на обслуживаемом судне;
  •  ошибки экипажа при обращении с запорной арматурой, соединяющей топливные танки или магистрали;
  •  отсутствие или ненадежная установка глухого фланца на приемной магистрали судна (танкера);
  •  выброс топлива с воздушным пузырем через газо-выпускную трубу из-за чрезмерно высокого давления подаваемого топлива;
  •  некачественно закрытые шпигаты на судне;
  •  нерегулярный контроль за уровнем топлива в танках, в которые производится налив;
  •  пролив топлива при отсоединении напорного топливного шланга или из-за некачественной установки заглушки на шланге по завершению перегрузки;
  •  ошибки экипажа обслуживаемого судна при проведении внутрисудовых операций;
  •  повреждение (разгерметизация) танков  нефтеналивного судна;
  •  пробоина в результате столкновения, либо посадка на мель.
  1.  Дерево событий

Определим вероятные сценарии  при аварии в резервуарном парке. Рассмотрим вариант разрушения надземного резервуара РВС-10000 содержащего нефть с параметрами: высота резервуара – 18м, диаметр резервуара – 25м, с массой топлива 7469 тонн.

Рисунок 3.1- Дерево исходов аварии в резервуарном парке

  1.  Прогнозирование объемов и площадей разливов нефти и нефтепродуктов

В территориальном море (Черное море) и в исключительной экономической зоне Российской Федерации нижний уровень разлива нефти и нефтепродуктов, для отнесения аварийного разлива к чрезвычайной ситуации, в количестве 1 тонны.

Масштабы аварий или ЧС, которые могут возникнуть на предприятии, классифицируются в соответствии с Постановлением  Правительства РФ от 21 августа 2000 года № 613 «О неотложных мерах по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов» в зависимости от объема и площади разлива нефтепродуктов на местности выделяются ЧС следующих категорий:

  •  локального значения – разлив до 100 т нефтепродуктов на территории объекта;
  •  муниципального значения – разлив от 100 до 500 т нефтепродуктов в пределах административной границы муниципального образования либо разлив до 100 т нефти, выходящий за пределы территории объекта;
  •  территориального значения – разлив от 500 до 1000 т нефтепродуктов в пределах административной границы субъекта РФ, либо разлив от 100 до 500 т, выходящий за пределы административной границы муниципального образования;
  •  регионального значения – разлив от1000 до 5000 т нефтепродуктов, либо разлив от 500 до 1000 т нефти, выходящий за пределы административной границы субъекта РФ;
  •  федерального значения – разлив свыше  5000 т нефтепродуктов.

В зависимости от объема разлива нефти и нефтепродуктов на море выделяются чрезвычайные ситуации следующих категорий:

  •  локального значения – разлив до 500 т нефти и нефтепродуктов;
  •  регионального  значения – разлив от 500 до 5000 т нефти и нефтепродуктов
  •  федерального значения – разлив свыше  5000 т нефти и нефтепродуктов.

Аварии различных сценариев могут возникнуть на следующих блоках производственного процесса при производстве операций с нефтепродуктами:

  •  резервуарных (товарных) парках;
  •  шлангующих устройствах (стендерах) на морских причалах;
  •  сливо-наливных приборов железнодорожных эстакад;
  •  сливо-наливных приборов пункта налива автоцистерн;
  •  технологических трубопроводах на объекте и на трубных мостах при переходе через реку Туапсе
  •  автоцистернах;
  •  железнодорожных вагоноцистернах;
  •  при разгерметизации двух смежных  танков судна.

В соответствии с постановлениями  Правительства РФ от 21.08.2000 г. № 613 и №240 от 15.04.2002 г. настоящий План ЛРН разработан, с учетом максимально возможного объема разлившихся нефтепродуктов:

100%  объема автоцистерны;

50% от общего объема  цистерн в железнодорожном составе;

100% объема максимальной емкости наибольшего объекта хранения;

100% объем двух смежных танков нефтеналивного судна.

  1.  На территории предприятия 

Прогнозирование последствий аварийных разливов нефтепродуктов выполнено на основании оценки риска, в соответствии с постановлением Правительства РФ «О порядке организации мероприятий по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на территории Российской Федерации»  от 15 апреля 2002г. № 240. При этом прогнозирование должно осуществляться относительно максимально возможных объемов разлива нефтепродуктов. Для ООО «РН-Туапсенефтепродукт» максимально возможный объем разлива нефтепродуктов составляет 13472 т.

Выбор значений частоты возникновения аварий произведен на основе обобщенных статистических данных общего пользования. Анализ основных аварий  и инцидентов, произошедших на аналогичных предприятиях в период с 1983 по 2006 г.г.  выявил следующие группы причин аварий:

отказы оборудования – 48% всех причин;

ошибочные действия персонала – 42%.

внешние воздействия природного и техногенного характера – 10%.

В таблице 7.1 приведены виды и частота возникновения аварий на оборудовании на основании статистических данных.

Таблица 7.1 - виды и частота возникновения аварии на оборудовании

№ п/п

Тип аварии

Частота возникновения

год-1

1

Резервуары

1,0 х 10-6 / резервуар-год (90% случаев - выброс через отверстие 1" в стенке резервуара до момента ликвидации утечки;

10% случаев – полный разрыв трубопровода)

2

Емкость

1,0 х 10-4 / емкость – год (90% случаев - выброс через отверстие 1" в стенке емкости до момента ликвидации утечки;

10% случаев – полный разрыв трубопровода)

3

Аварии автоцистерны

1 х 10-4 (10 % случаев – все содержимое автоцистерны выбрасывается мгновенно)

4

Железнодорожная  цистерна

1,86 х 10-6/вагон-км (50% случаев – потери до 10% груза;

20% случаев – потери до 30% груза;

30% случаев – полная потеря груза)

5

Аварии насосного оборудования

5 х 10-4

6

Трубопроводы

5,0 х 10-6/м-год (90% случаев - выброс через отверстие 1" в стенке трубопровода до момента ликвидации утечки;

10% случаев – полный разрыв трубопровода)

  1.  Методика оценки последствий аварий на опасном объекте

В соответствии с анализом дерева исходов, установлены следующие поражающие факторы: ударная волна и тепловое излучение.

Ударная волна. Одним из наиболее мощных поражающих факторов при авариях на пожаро-, взрывоопасных объектах является воздушно-ударная волна. Она образуется в результате внезапного выделения в ограниченном пространстве большого количества энергии, что обусловливает резкое повышение температуры и давления. Последующее быстрое расширение газов в зоне взрыва вызывает сильное его сжатие в примыкающих областях, порождая воздушную ударную волну (БУВ). Она распространяется во все стороны со сверхзвуковой скоростью, что вызывает возникновение уплотнения (избыточного давления) на ее передней движущейся границе, называемой фронтом ударной волны, за которым давление постепенно снижается. Ударная волна возникает, например, при взрывах боеприпасов, при технических взрывах, а также при воздействии сейсмических волн при землетрясении. Поражающее действие ударной волны зависит от степени давления сжатой среды, ее скорости, времени воздействия и положения человека или объекта по отношению к фронту ее распространения, его устойчивости и защищенности. В зависимости от величины избыточного давления во фронте ударной волны возникают 4 зоны разрушений: полных, сильных, средних и слабых разрушений. Как правило, в этих зонах возникают вторичные поражающие факторы, и поражения людей вызываются как прямым действием ударной волны, так и летящими обломками сооружений, падающими деревьями, осколками стекол.

Тепловые и осколочные поля. Энергоносители (в первую очередь, углеводородные топлива) способны гореть и взрываться, т.е. создавать воздушно-ударную волну и тепловые поражающие поля. Технологическое оборудование при действии на него тепловых и ударных нагрузок разрушается с образованием осколочных полей. Дальность разлета осколков зависит от массы, размеров, начальной скорости. Радиус разлета фрагментов и осколков технологических установок подчиняется нормальному закону распределения вероятности, причем 45% всех фрагментов и осколков находится в пределах окружности радиуса 700 м.

Пожары и взрывы на промышленных предприятиях могут приводить к образованию поражающих факторов, как на территории предприятия, так и в на прилегающих территориях населенных пунктов. Эффект «домино». Эффектом «домино» называется комплексный поражающий фактор, под которым понимается механизм вовлечения новых опасностей (ядовитые вещества, возникновение воздушной ударной волны (ВУВ), взрывы облаков топливно-воздушных смесей (ТВС), тепловое излучение огневых шаров и горящих разлитий, осколочные поля при полном разрушении сосудов под давлением и т.п.). Эффект «домино» наблюдается не только в ЧС техногенного характера, к инициированию этого эффекта могут приводить землетрясения, наводнения, ураганы, лавины и т.п. При эффекте «домино» наблюдаются массовые пожары, уничтожающие 80-90% основных производственных фондов.

  1.  Определение массы и  объёма вещества участвующего в аварии

Образовании ТВС при выбросе «холодных» ЛВЖ, проводится в соответствии с действующими нормативами (ГОСТ Р 12.3.047-98 «Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля») при заданной интенсивности непрерывного источника выделения паров q.

Интенсивность испарения паров q (кг/с) определялась по формуле

                                                                     (8.1)

где:   

– коэффициент, соответствующий скорости воздуха 1 м/с и расчетной температуре;

m – молекулярная масса паров над проливом нефтепродукта, кг/кмоль;

Рнас – давление насыщенных паров над проливом нефтепродукта при расчетной температуре, кПа;

S – площадь пролива, м2.

При ограниченном проливе S принималась равной площади обвалования за вычетом площади сосудов, находящихся в обваловании, при свободном проливе S рассчитывается по формуле:

                                           S p =f·e·Vж  (8.2)

где f – коэффициент разлива, м-1;

е – степень заполнения цистерны (допускается до 0,85);

Vж – вместимость цистерны, м3.

Коэффициент разлива определяют исходя из расположения цистерны или резервуара на местности:

f = 5 при расположении в низине или на ровной поверхности с уклоном до 1%;

f = 12 при расположении на возвышенности;

Расчет Рнас для нефтепродуктов проводился в соответствии по формуле:

                ,                         (8.3)

где:

– расчетная температура, равная максимальной температуре наиболее жаркого месяца в данной местности, °С;

– температура вспышки нефтепродукта, °С.

Молекулярная масса рассчитывалась по известной концентрации паров нефтепродукта на нижнем пределе распространения пламени с использованием формулы (8.1), при этом расчетная температура принималась равной температуре вспышки. При определении поражающего фактора пожара пролива принималось, что в аварии принимает участие вся жидкая фаза, выброшенная из аппарата.

Расчет параметров волны давления при сгорании газопаровоздушных смесей в открытом пространстве.

  1.  Ударная волна

Избыточное давление р, кПа, развиваемое при сгорании газопаровоздушных смесей, рассчитывают по формуле:

              , (8.4)

где:

p0 – атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r – расстояние от геометрического центра газопаровоздушного облака, м;

mпр – приведенная масса газа или пара, кг, рассчитанная по формуле:

,

где:

Qсг – удельная теплота сгорания газа или пара, Дж/кг;

Z – коэффициент участия, который допускается принимать равным 0,1;

Q0 – константа, равная 4,52·106 Дж/кг;

m г,n – масса горючих газов и (или) паров, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

Импульс волны давления i, Па·с, рассчитывают по формуле:

                                       . (8.5)

Таблица 7.2 - предельно допустимое избыточное давление при сгорании газо, паро- или пылевоздушных смесей в помещениях или в открытом пространстве

Степень поражения

Избыточное давление, кПа

Полное разрушение зданий

100

50 %-ное разрушение зданий

53

Средние повреждения зданий

28

Умеренные повреждения зданий (повреждение внутренних перегородок, рам, дверей и т.п.)

12

Нижний порог повреждения человека волной давления

5

Малые повреждения (разбита часть остекления)

3

Степень поражения людей ударными волнами определялась исходя из величины давления  во фронте ударной волны. Предельные параметры поражения людей, предусмотренные действующими в РФ нормативами, указаны  в таблице 8.3.

Таблица 8.3 - предельные параметры поражения людей ударной волной

Степень травмирования

Значение избыточного давления на фронте ударной волны, кПа

Сильные травмы с частым смертельным исходом

>100

Сильная контузия, повреждение внутренних органов и мозга, тяжелые переломы конечностей с возможным смертельным исходом

100-60

Серьезные контузии, повреждение органов слуха, ушибы и вывих конечностей

60-40

Легкая общая контузия, временное повреждение слуха, ушибы и вывихи конечностей

40-20

  1.  Тепловое излучение

При горении пролива горючих жидкостей основными поражающими факторами является температурное воздействие пламени на людей, объекты и материалы в течение эффективного времени экспозиции.

Интенсивность теплового излучения q, кВт/м2  определяется  по формуле:

                                    q = Ef Fq ,          (8.5)

где Ef - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м2;

Fq - угловой коэффициент облученности;

- коэффициент пропускания атмосферы.

Ef принимают на основе имеющихся экспериментальных данных. Для некоторых жидких углеводородных топлив указанные данные приведены в таблице 8.4.

Таблица 8.4  - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени в зависимости от диаметра очага и удельная массовая скорость выгорания для некоторых жидких углеводородных топлив.

Топливо

Еf, кВт/м2, при d, 

т, кг/(м2 с)

10

20

30

40

50

Бензин

60

47

35

28

25

0,06

Дизельное топливо

40

32

25

21

18

0,04

Нефть

25

19

15

12

10

0,04

Примечание - Для диаметров очага менее 10 м или более 50 м следует принимать Ef такой же, как и для очагов диаметром 10 м и 50 м соответственно.

При отсутствии данных допускается Ef принимать равной 100 кВт/м2 для СУГ, 40 кВт/м2 -  для нефтепродуктов.

Эффективный диаметр пролива d, (м) рассчитывается  по формуле:

                                            ,                                   (8.6)

где S - площадь пролива, м2.

Высота пламени Н, (м) определяется  по формуле:

                                  ,   (8.7)

где т - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м2·с);

в - плотность окружающего воздуха, кг/м3;

g - ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2.

Угловой коэффициент облученности Fq определяется по формуле:

                                          ,   (8.8)

,     (8.9)

где     

                                 ,                                       (8.10)

                                         S1 = 2r/d,  (8.11)

                                           h = 2H/d;     (8.12)

,   (8.13)

где

                                      B = (1 + S2)/(2S).   (8.14)

Коэффициент пропускания атмосферы    определяется по формуле:

                                = exp [-7,0·10-4 (r – 0,5d)]. (8.15)

Значения предельно допустимой интенсивности теплового излучения пожаров проливов ЛВЖ приведены таблице 8.5

Таблица 8.5

Степень поражения

Интенсивность теплового излучения, кВт/м2

Без негативных последствий в течение длительного времени

1,4

Безопасно для человека в брезентовой одежде

4,2

Непереносимая боль через 20—30 с

Ожог 1-й степени через 15—20 с

Ожог 2-й степени через 30—40 с

Воспламенение хлопка-волокна через 15 мин

7,0

Непереносимая боль через 3—5 с

Ожог 1-й степени через 6—8 с

Ожог 2-й степени через 12—16 с

10,5

Воспламенение древесины с шероховатой поверхностью (влажность 12 %) при длительности облучения 15 мин

12,9

Воспламенение древесины, окрашенной масляной краской по строганой поверхности; воспламенение фанеры

17,0

  1.  Расчёт возможных зон поражения при аварии

Для оценивания последствий необходимо рассчитать параметры поражающих факторов в соотвествии с методикой, приведённой в п.7.2

Таблица 9.1

Параметр

Номер группы сценария

С1

С2

С3

Нефть

Нефть

Нефть

Пожар пролива

Максимальная площадь пожара, м2

6350

4487

11054

Расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, м

Без негативных последствий в течении времени

153,1

112,8

268,9

Безопасно для человека в брезентовой одежде

97,4

71,8

171,0

Непереносимая боль через 20-30 сек

Ожог 1-й степени через 15-20 сек

Ожог 2-й степени через 30-40 сек

Воспламенение хлопковолокна через 15 мин

76,4

56,3

134,2

Непереносимая боль через 3 - 5 с.

Ожог 1-й степени через 6 - 8 с.

Ожог 2-й степени через 12 - 16 с

63,1

46,5

110,9

Воспламенение древесины с шероховатой поверхностью (влажность 12 %) при длительности облучения 15 мин

55,8

41,2

98,1

Воспламенение древесины, окрашенной масляной краской по строганной поверхности; воспламенение фанеры

48,4

35,7

85,0

Волна давления

Полное разрушение зданий

32

161

50 %-ное разрушение зданий

45

227

Средние повреждения зданий

65

329

Умеренные повреждения зданий (повреждение внутренних перегородок, рам, дверей и т. п.)

117

587

Нижний порог повреждения человека волной давления

233

1174

Малые повреждения (разбита часть остекления)

333

1677


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной дипломной работе поставлена и решена задача описания объекта и его технических и структурных характеристик.

В результате проведённых исследований было построено дерево исходов аварии в резервуарном парке и рассмотрены три различных сценария.  На основании которых, согласно методике, были рассчитаны радиусы зоны поражения людей и сооружений.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

Постановление Правительства Российской Федерации от 31 марта 2009 г. № 272 "О порядке проведения расчетов по оценке пожарного риска".

Приказ МЧС России от 10 июля 2009 г. № 404 «Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах» (Зарегистрировано в Минюсте РФ 17 августа 2009 г. Регистрационный N 14541).

ГОСТ 12.1.004-91*. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.

ГОСТ Р 12.3.047-98. ССБТ. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.

Пожаровзрывоопасность объектов хранения мазута. / И.А. Болодьян, В.П. Молчанов, Ю.И. Дешевых и др. // Пожарная безопасность. – 2000. - № 4. – С.108-121.

PAGE   \* MERGEFORMAT2


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

60547. Загальна характеристика системи освіти США 55 KB
  У більшості селищ відкривалося граматичні школи в яких готували учні для подальшого навчання в університетах. Як результат до кінця IX століття школи змогли запропонувати учням вивчення латині тваринництва арифметики курси ведення домашнього господарства і догляду за дітьми та хворими.
60548. Ваше будущее в ваших руках 43.5 KB
  Цель занятия: формирование коммуникативных организаторских умений лидерских качеств. Информирование Один из законов лидера Лидер излучает вдохновляющую силу.