Разработка противопожарных мероприятий на объектах нефтегазовой отрасли с учетом расчета пожарных рисков

На расстоянии 4,4 метра, волновое давление ДP = 100,00 кПа, «пробит» -- функции Рr = 12,7

На расстоянии 6,2 метра, волновое давление ДP = 53,00 кПа, «пробит» -- функции Рr = 7,6

На расстоянии 9 метров, волновое давление ДP = 28 кПа, «пробит» -- функции Рr = 6,3

На расстоянии 16 метров, волновое давление ДP=12 кПа, «пробит» -- функции Рr = 4,9

На расстоянии 32 метров, волновое давление ДP = 5 кПа, «пробит» -- функции Рr = 3,6

На расстоянии 49 метров, волновое давление ДP= 3 кПа, «пробит» -- функции Рr = 2,23

По результатам расчета в программе FLACS получаем, что при взрыве будут следующие параметры:

На расстоянии 4,2 метра, волновое давление ДP = 100,00 кПа, «пробит» -- функции Рr = 12,7

На расстоянии 5,7 метра, волновое давление ДP = 53,00 кПа, «пробит» -- функции Рr = 7,6

На расстоянии 8 метров, волновое давление ДP = 28 кПа, «пробит» -- функции Рr = 6,3

На расстоянии 12 метров, волновое давление ДP=12 кПа, «пробит» -- функции Рr = 4,9

На расстоянии 18 метров, волновое давление ДP = 5 кПа, «пробит» -- функции Рr = 3,6

На расстоянии 30 метров, волновое давление ДP= 3 кПа, «пробит» -- функции Рr = 2,23

Для указанных значений «пробит» -- функции условная вероятность поражения человека поражающими факторами равна:

Рr = 12,7 = 100%

Рr = 7,6 = 99%

Рr = 6,3 = 90%

Рr = 4,9 = 46 %

Рr = 3,6 = 9 %

Рr = 2,23 = 0%

Потенциальный риск

По формуле (1) Методики (приказ № 404) определяем потенциальный риск для персонала находящегося на территории базы:

Вероятность сгорания паровоздушной смеси в открытом пространстве с образованием волны избыточного давления.

Qс.д = 1 10-7 0,0119 = 1,19 10-5 год-1.

Индивидуальный риск R, год-1, определяют по формуле

,

По формуле (Э.26) определяем индивидуальный риск на различных расстояниях по расчетным данным по методике:

На расстоянии 4,4 метра: R = 1 1,19 10-5 = 1,19 10-5

На расстоянии 6,2 метра: R = 0,99 1,19 10-5 = 1,17 10-5

На расстоянии 9 метра: R = 0,9 1,19 10-5 = 1,1 10-5

На расстоянии 16 метра: R = 0,46 1,19 10-5 = 5,47 10-5

На расстоянии 32 метра: R = 0,09 1,19 10-5 = 1,07 10-6

На расстоянии 49 метра: R = ~0,000001 1,19 10-5 = 1,19 10-10

По формуле определяем индивидуальный риск на различных расстояниях по расчетным данным в программе FLACS:

На расстоянии 4,2 метра: R = 1 1,19 10-5 = 1,19 10-5

На расстоянии 5,7 метра: R = 0,99 1,19 10-5 = 1,17 10-5

На расстоянии 8 метра: R = 0,9 1,19 10-5 = 1,1 10-5

На расстоянии 12 метра: R = 0,46 1,19 10-5 = 5,47 10-5

На расстоянии 18 метра: R = 0,09 1,19 10-5 = 1,07 10-6

На расстоянии 30 метра: R = ~0,000001 1,19 10-5 = 1,19 10-10

В результате проведенного расчета были уточнены зоны поражения ударной волной при взрыве ТВС при полном разрушении рефлюксной емкости ректификационной колонны. Также были определенны зоны риска по Методике и при расчете в программе.

На рисунках ниже предоставлены расчеты риска по Методике и в программе.

Рис. 52 - Поле рисков(расчет по Методике)



Рис. 53 - Поле рисков (расчет в программе)

Проведенные расчеты показывают, что при расчете в программе мы получаем более достоверные данные, которые позволяют нам в полном объеме оценить пожаровзрывоопасность объекта. На рисунке выше можно наблюдать, что в соседние объекты не попадают в зону риска, а так же под воздействия ударной волны, это позволяет при строительстве выполнить облегчение конструкции объекта.

Таким образом, необходимо перепроектирование объекта для облегчения связующих конструкций.

7. Оценка экономической эффективности мероприятий по снижению пожарного риска.

В данной работе я буду рассматривать несколько вариантов различных противопожарных мероприятий и их экономическую выгоду. Варианты, которые не обеспечивают пожаровзрыва безопасность в нужной степени, не рассматривались.

Варианты мероприятий связанных с изменением несущих конструкций. На примере АБК площадью 430 м2.

Базовый:

В качестве конструкций в зданиях применены сборные железобетонные балки БДР и металлические фермы из спаренных уголков прокатных профилей и кирпичную кладку.

Стоимость 1 м2 ~ 25 000 рублей.

Общая стоимость здания ~ 10 750 000 рублей.

Предлагаемый:

В качестве конструкций применены облегченные конструкции сборные бетонные панели.

Стоимость 1 м2 ~ 16 000 рублей.

Общая стоимость здания ~ 6 880 000 рублей.

Итого, экономическая эффективность по приведенным затратам:

Э = 10 750 000 руб. - 6 880 000 руб. = + 3 870 000 руб.

Варианты мероприятий связанных с установкой систем оповещения и эвакуации людей, и установкой дверей с доводчиками.

Базовый:

Все помещения объекта защиты, не оборудуются системой оповещения и управления эвакуацией людей. В проходах между помещениями устанавливаются двери без доводчиков.

Для данного варианта экономическая эффективность не просчитывалась, так как объект не обеспечивает необходимую безопасность (см. пункт 6.2), допустимое значение риска превышает установленную норму Федеральным законом, необходимы дополнительные мероприятия по обеспечению пожарной безопасности объекта.

Предлагаемый:

1) По СП 3.13130.2009 из таблицы №2 следует, что для объекта требуется установка системы оповещения и эвакуации людей II типа.

2) Все помещения объекта защиты оборудуются дверьми с доводчиками и системой оповещения и управления эвакуацией людей II типа

3) Все помещения объекта защиты оборудуются системой оповещения и управления эвакуацией людей III-V типа

4) Все помещения объекта защиты оборудуются дверьми с доводчиками и системой оповещения и управления эвакуацией людей III-V типа.

Административно-бытовой корпус представляет собой 1-этажное здание с подвалом. Площадь административно-бытовой части 460м2.

Планировочное решение здания представляет собой набор административно-бытовых помещений, имеющих выходы в общий коридор.

В расчете принята стоимость 1 м2 здания вместе с оборудованием:

в 1-м варианте -- 3740 руб.;

во 2-м варианте -- 3760 руб.;

в 3-м варианте -- 3900 руб. ;

в 4-ом варианте -- 3920 руб.

Плюс стоимость оборудования в здании -- 3720 руб/м2.

Рассчитываем ожидаемые годовые потери для различных сценариев развития пожаров.

Для 1-го варианта:

= 1068,2 руб

= 20 394 руб.

= 55 340руб.

Для 2-го варианта:

= 1068 руб.

= 6272 руб.

= 55118 руб.

Для 3-го варианта:

= 1068,2 руб.

= 20 831 руб.

= 56527 руб.

Для 4-го варианта:

= 1068,2 руб

= 6406 руб.

= 56675руб.

Таким образом, общие ожидаемые годовые потери составят:

- в рабочем состоянии система автоматической пожарной сигнализации II типа и дверей без доводчиков, а так же соблюдении на объекте мер пожарной безопасности:

М(П) = М1(П) + М2(П) + М3(П) = 76802 руб.

-в рабочем состоянии система автоматической пожарной сигнализации II типа и дверей с доводчиками, а так же соблюдении на объекте мер пожарной безопасности:

М(П) = М1(П) + М2(П) + М3(П) = 62458 руб.

-в рабочем состоянии система автоматической пожарной сигнализации III -V типа и дверей без доводчиков, а так же соблюдении на объекте мер пожарной безопасности:

М(П) = М1(П) + М2(П) + М3(П) = 78426 руб.

-в рабочем состоянии система автоматической пожарной сигнализации III -V типа и дверей с доводчиками, а так же соблюдении на объекте мер пожарной безопасности:

М(П) = М1(П) + М2(П) + М3(П) = 64149 руб.

Рассчитываем интегральный экономический эффект И при норме дисконта 10%.

1-й вариант:

К - капитальные вложения на противопожарные мероприятия, руб; Капитальные затраты, связанные с оборудованием здания системой автоматической пожарной сигнализации II типа, составят К = 140 000 рублей.

Р - эксплуатационные расходы, руб; Р = 1800 рублей.

И = -85 200 руб. при расчете за период в 20 лет. Вариант убыточный.

2-й вариант:

К - капитальные вложения на противопожарные мероприятия, руб; Капитальные затраты, связанные с оборудованием здания системой автоматической пожарной сигнализации II типа и установкой доводчиков, составят К = 160 000 рублей.

Р - эксплуатационные расходы, руб; Р = 1850 рублей.

И = 13 380 руб. при расчете за период в 20 лет.

3-й вариант:

К - капитальные вложения на противопожарные мероприятия, руб; Капитальные затраты, связанные с оборудованием здания системой автоматической пожарной сигнализации III -V типа, составят К = 270 000 рублей.

Р - эксплуатационные расходы, руб; Р = 2150 рублей.

И = - 231 690 руб. при расчете за период в 20 лет. Вариант убыточный.

4-й вариант:

К - капитальные вложения на противопожарные мероприятия, руб; Капитальные затраты, связанные с оборудованием здания системой автоматической пожарной сигнализации III -V типа и установкой доводчиков, составят К = 290 000 рублей.

Р - эксплуатационные расходы, руб; Р = 2200 рублей.

И = - 110 148 руб. при расчете за период в 20 лет. Вариант убыточный.

Таким образом, экономически целесообразным является решение, в котором предусматривается оборудование системой оповещения и эвакуации II типа с дополнительной установкой дверей с доводчиками.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате дипломной работы были получены следующие результаты:

1. Обработаны статистические данные о пожарах на объектах нефтепродуктообеспечения, в результате чего можно сделать вывод. Чаще всего причиной становится: самовозгорание пирофорных отложений, огневые работы, неосторожное обращение с огнём, поджог. Можно сказать, что человеческий фактор играет главную роль в появлении источников зажигания.

2. Результатом выполненных исследований является развитие теории и методов количественной оценки риска последствий возможных аварий на примере объектов нефтегазового комплекса. Предложенные методы количественного анализа риска позволяют получить информацию о степени опасности объекта, ранжировать прилегающую территорию по уровню индивидуального, потенциального и коллективного риска, выявить зоны и территории, где уровни риска достигают или превышают установленные значения.

3. Предложена и используется на практике методика, позволяющая на основе моделирования возможной аварийной ситуации оценить уровень опасности технической системы и последовательности развития аварии.

4. Проведена оценка уровня опасности технологических установок нефтеперерабатывающих предприятий с учетом места расположения, технологических особенностей, схемных решений, специфики возникновения и развития аварийных ситуаций. Разработаны рекомендации и мероприятия по минимизации риска.

5. Были уточнены зоны поражения ударной волной при взрыве ТВС при полном разрушении рефлюксной емкости и выявлено, что часть объектов не попадает под воздействие ударной волны.

6. Были рассчитаны затраты на устройство системы оповещения и управления эвакуацией людей различных, которые позволяют снизить индивидуальный пожарный риск. Рассчитана экономическая эффективность мероприятий по снижению пожарного риска и проведена оценка их ожидаемой эффективности.

Расчеты показали, что исполнение рекомендаций по снижению пожарного риска экономически выгодно и составляют более 4 000 000 руб.

Литература

1. ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛЕВОГО МЕТОДА МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОЖАРОВ В ПОМЕЩЕНИЯХ. Методические рекомендации

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

2. СНиП 21-01-97* Пожарная безопасность зданий и сооружений.

3. Расчет необходимого времени эвакуации людей из помещений при пожаре: Рекомендации. - М.: ВНИИПО МВД СССР, 1989. - 22 с.

4. Рыжов A.M. Моделирование пожаров в помещениях с учетом горения в условиях естественной конвекции // Физика горения и взрыва. - 1991. - Т. 27, № 3. - С. 40-47.

5. Computer modelling of aerodynamics and movement of aerosol in volumes of complex geometry / L.P. Kamenshchikov, V.I. Bykov, S.P. Amel'chugov, A.A. Dekterev // Proc. of the 2nd Int. Seminar on Fire and Explosion Hazard of Substances and Venting of Deflagrations. Moscow, 1997. - P. 512-521.

6. Cox G., Kumar S. Field Modelling of Fire in Forced Ventilated Enclosures // Comb. Science and Tech. - 1987. - Vol. 52. - P. 7-23.

Размещено на Allbest.ru

...