Авария на заводе Фликсборо

Размещено на http://www.allbest.ru/

Московский Государственный Машиностроительный Университет (МАМИ)

Реферат по дисциплине ОВОС

на тему: «Авария на заводе Фликсборо»

Москва, 2013

Содержание

Введение

1. Описание событий 1 июня 1974 года

2. Причины аварии

3. Тушение пожара

4. Последствия катастрофы

Список использованной литературы

взрыв химический пожар

Введение

1 июня 1974 года в Фликсборо гр. Линдси (Великобритания) на химическом заводе компании «Нипро Кемикл Плант» произошел мощный взрыв парового облака циклогексана с последующим крупным пожаром. В результате аварии погибли по разным данным от 30 до 64 человек и 75 получили ранения. Катастрофа причинила материальный ущерб на колоссальную сумму -- 36 миллионов фунтов стерлингов. Такой катастрофы английская промышленность еще не знала. Химический завод в Фликсборо практически перестал существовать. Большинство зданий, располагавшихся на территории предприятия, серьезно пострадали, причем те из них, в которых размещались операторная комната и основные служебные помещения, были полностью разрушены. Серьезно пострадало оборудование предприятия. 1821 здание, 167 магазинов и различных учреждений, расположенных за территорией предприятия, были повреждены.

Химический завод около поселка Фликсборо специализировался по выпуску капролактама - исходного продукта для получения синтетического волокна. В технологии производства капролактама задействовано большое количество легко воспламеняющихся химических веществ. На объекте было складировано около 1650 т химических веществ, в том числе 1250 т циклогексана, 250 т растворителя (тяжелый бензин), 100 т бензола и 40 т толуола. В заводских хранилищах постоянно находилось до 2000 т циклогексана*, 3300 т циклогексанона, 2500 т фенола и других химических веществ. Циклогексан - С6Н12, бесцветная жидкость, tкип 80,74°С. Содержится в нефти, образуется при гидрогенизации бензола. Сырье для получения капролактама, растворитель. Представляет собой огнеопасную жидкость, пары которой образуют взрывчатую смесь с воздухом при комнатной температуре. Непосредственная токсичность циклогексана очень низка.

1. Описание событий 1 июня 1974 года

Из-за аварии на заводе в воздух была выброшена взрывоопасная масса разогретых паров, для воспламенения которых достаточно было малейшей искры. Над заводом на высоту более 10 м поднялось тяжелое смертоносное облако, оно окутало производственные здания, технологические колонны, резервуарные емкости. Медленно перемещаясь по ветру, пары циклогексана заполнили пространство диаметром около 200 м.

Через 45 минут после аварии, когда грибообразное облако достигло водородной установки, произошел мощный взрыв. Взрыв по своей разрушительной силе был эквивалентен взрыву 45-тонного заряда тротила, подорванного на высоте 45 м. В результате взрыва электроснабжение предприятия вышло из строя и электрические часы на территории завода остановились в 17 часов -- так было точно определено время возникновения взрыва.

В результате аварии полностью вышли из строя система пожаротушения, а также системы электроснабжения завода.

Основной очаг пожара охватил площадь 180 на 250 м. Изолированные очаги горения возникли во многих других местах обширной территории завода. Над производственными строениями поднялся факел пламени высотой более 100 м. Пылали здания цехов, разрушенные технологические установки, горели деформированные металлические резервуары, пламя выбивалось из поврежденных трубопроводов, горящая жидкость огненными валами растекалась по земле. Положение усугублялось тем, что не были перекрыты технологические трубопроводы и газопровод, по которому на завод непрерывно поступал природный газ, не были отключены от производственных установок цистерны с горючими и легко воспламеняющими жидкостями и не была выведена на аварийный режим установка получения водорода. Горючие жидкости, вытекающие из неперекрытых коммуникаций и находящиеся в поврежденных установках и резервуарах, давали обильную пищу огню.

В процессе развития пожара на предприятии в него были вовлечены все легко воспламеняющиеся вещества и горючие жидкости, имеющиеся на площадке.

В радиусе около 600 м от центра взрыва все производственные сооружения и технологические трубопроводы оказались полностью уничтоженными или сильно разрушенными. От зданий остались только каркасы стен с сорванными панелями, зияющими провалами дверей и окон, с производственных установок была сорвана защитная обшивка. То, что уцелело от взрыва, уничтожалось огнем.

Взрывом и пожаром были уничтожены все сооружения в юго-восточной части территории завода; пожар распространился на площади около 6 га.

Поскольку завод был расположен на ровной низменной площадке, окруженной сельскохозяйственными угодьями, ударные волны беспрепятственно распространялись во всех направлениях в радиусе около 6 км от завода. Около 2000 зданий, находившихся за пределами предприятия, были повреждены. В деревне Амкоттс, удаленной на 600--1150 м от места взрыва и находящейся на другом берегу реки Трент, из 77 сильно пострадало 73 дома. Во Фликсборо, расположенном на расстоянии 875--1200 м от центра взрыва в противоположном от деревни Амкоттс направлении, из 79 домов разрушилось 72. В окружающих завод жилых домах, соседних деревнях и в Сканторпе никто на погиб, однако 59 человек получили серьезные ранения, а сотни -- незначительные травмы, в большинстве случаев -- порезы от разбившихся стекол.

От взрыва и последующего пожара погибло 64 человека, 75 человек на предприятии и вне его получили травмы различной степени тяжести. Следует заметить, что катастрофа произошла в субботу во второй половине дня, когда на заводе работала только дежурная смена. Если бы взрыв и пожар произошли в обычный рабочий день, количество жертв возросло бы на порядок. Трудно объяснить, что привело к гибели персонала компании -- взрыв или пожар. Известно, что наибольшее число людей погибло в результате мгновенного разрушения здания, где находились операторы предприятия.

2. Причины аварии

Изначальная причина аварии, по множеству мнений экспертов, была заключена в проекте предприятия. Объект технологического процесса, в котором произошла утечка вещества (квартал 25А), представлял собой установку окисления циклогексана, находящегося в жидкой фазе при температуре около 155°С под давлением около 0,9 МПа. Ввиду неблагоприятной кинетики реакции окисления процесс рассчитан на цепь из 6 реакторов. Перемещение вещества из одного реактора в другой происходило под действием гравитационных сил; из последнего реактора вещество перемещалось в горизонтально расположенный резервуар, имеющий такую же вместимость, как и каждый из реакторов.

Вместимость каждого реактора составляла примерно 20 т, таким образом, общая вместимость реакторной цепи, включая заключительный резервуар, была примерно 140 т. Происшедшая утечка привела к образованию облака паров циклогексана массой 56 т. Возникли предпосылки катастрофы.

Прежде всего 27 марта 1974 г. была обнаружена трещина в реакторе № 5. Как и у других реакторов, его конструкция представляла собой внешний кожух, изготовленный из 12-миллиметровой мягкой стали, покрывавшей внутреннюю обшивку из нержавеющей стали толщиной 3 мм. Из трещины во внутренней обшивке и внешнем кожухе, длина которой достигала 6 м, происходила утечка циклогексана из реактора № 5. Было принято решение изъять пятый реактор из цепи реакторов и замкнуть технологическую цепочку при помощи обходного трубопровода, установленного между реакторами №4 и 6.

Таким образом, реактор № 5 был изъят и установлен на свободной площадке неподалеку от реакторной цепи для предстоящего ремонта. После этого выяснилось, что обходной трубопровод должен иметь изгиб, чтобы соответствовать разным уровням выходного патрубка реактора №4 и входного патрубка реактора №6. Кроме того, обнаружилось отсутствие трубы из нержавеющей стали с диаметром выходного патрубка реактора.

Основная деталь системы, полностью выпавшая из поля зрения людей, ответственных за изготовление и подгонку обходного трубопровода, - наличие двух утолщенных сильфонов на концах выходного патрубка реактора №4 и входного патрубка реактора № 6. Наличие этих сильфонов в конечном итоге и обусловило разрушение обходного трубопровода.

На основе представленных доказательств изложена следующая последовательность событий:

Разорвался обходный трубопровод, соединявший реакторы 4 и 6, и пар начал вырываться из 28-дюймовых отводов этих реакторов. Утечка вещества произошла в результате разрыва неправильно сконструированного переходника, который не был достаточно испытан и неправильно установлен на опорах.

Образовалось облако паров циклогексана, содержащее несколько десятков тонн вещества.

Источником возгорания облака послужил, вероятно, факел водородной установки.

Взрывная волна и летящие осколки полностью разрушили лабораторию, операторскую комнату, служебные помещения и вызвали серьезные повреждения других зданий, возник пожар.

Разрушение трубопроводов и резервуаров вблизи места взрыва способствовало появлению нового топлива для последующего интенсивного горения.

Были вскрыты также и причины появления трещины в обходном трубопроводе и последовавшего взрыва.

3. Тушение пожара

Первое извещение о взрыве и пожаре поступило с завода на пожарную станцию в Сканторпе, находящуюся в 5 километрах от завода, в 16 часов 53 минуты. Дежурный офицер немедленно распорядился выслать по тревоге боевые расчеты пожарных. Воспользоваться кратчайшим путем пожарные автомобили не смогли из-за сильной задымлённости дороги и высокой температуры, под воздействием которой накалились кабины машин. Пришлось искать объездной путь. Следуя к месту катастрофы, пожарные видели разрушения, причиненные взрывом в населенных пунктах Хайстрит, Фликсборо, Сканторпе, а также большое количество людей, получивших ранения. Для оказания срочной помощи пострадавшим по рации были вызваны машины скорой помощи.

Первые пожарные машины прибыли к месту катастрофы в 17 часов 6 минут. Перед пожарными открылась картина гигантского пожара, охватившего здания и сооружения завода на площади около 4 гектаров. Предстояла долгая и изнурительная борьба с огнем. В районе водного причала на реке Трент удалось сосредоточить 20 пожарных автонасосов, прибывших из окружающих завод населенных пунктов.

Обеспечение подачи воды пожарными автонасосами на причале реки Трент, 1 июня 1974 года, Фликсборо, Англия

Личному составу пожарных команд пришлось всю работу по развертыванию сил и тушению пожара вести в изолирующих противогазах из-за сильной загазованности местности и токсичности дыма. Основные усилия были направлены вначале на поиски и оказание помощи пострадавшим в зоне взрыва и пожара. Скоро удалось найти и спасти двух пострадавших, но у пожарных не было данных о судьбе еще 30 человек. Поиски их ни на минуту не прекращались. Весь обширный район пожара тщательно прочесывался специальной штурмовой командой пожарных, снабженных изолирующими противогазами и защитной термоодеждой. Они нашли несколько погибших, а также передали руководителю пожаротушения подробную оперативную обстановку в зоне интенсивного развития пожара. Им удалось установить, что главный диспетчерский пункт и административный корпус завода сильно разрушены, там следует искать возможные жертвы.

Руководствуясь информацией, полученной от штурмовой команды, руководитель тушения пожара определил пути наступления на основные очаги горения.

Подъезд пожарной техники к месту пожара, Фликсборо, 1974 год

Одновременно шла энергичная подготовка к наступлению на пожар большими силами, способными массой воды и пены подавить основные очаги горения.

К 17 часам 32 минутам в районе речного причала находилось уже 30 пожарных машин. За сравнительно короткое время от автонасосов было подано 18 лафетных и 4 ручных ствола, проложено 8000 метров выкидных рукавов, в том числе для питания лафетных стволов водой использовались рукава диаметром 150 миллиметров.

К 19 часам 30 минутам удалось перекрыть трубопровод, подающий природный газ на завод (14 000 кубометров в час). Благодаря этому значительно уменьшилась интенсивность пожара, что несколько облегчило работу личного состава пожарных команд.

Тушение пожара сильно затруднялось слоем жидкости, который покрыл дороги, проезды и большую часть территории завода. Вылившиеся из поврежденных взрывом производственных установок, трубопроводов и цистерн мазут, бензол, аммиак, серная и азотная кислоты смешались с водой, образовав липкую, густую массу. Плотный дым сильно затруднял ориентировку на местности. Трудность состояла еще и в том, что пожарные были вынуждены оценивать сложную обстановку и принимать решения самостоятельно, так как техническая помощь оставшихся в живых работников завода носила случайный характер. Сказались отсутствие и недооценка руководителями компании «Нипро» необходимости заблаговременного планирования действий рабочих и обслуживающего персонала на случай аварии или пожара.

Тяжелые клубы ядовитого дыма окутывали местность, шлейфы его змеились по дорогам и низинам. Из-за угрозы отравления продуктами горения и ядовитыми парами пришлось срочно эвакуировать людей из населенных пунктов, расположенных по ветру на расстояний 25 километров от завода.

В непосредственной близости от завода находилось 20 жилых домов. Они сильно пострадали: окна вместе с рамами, двери оказались выбитыми, стены растрескались, черепица с крыш сорвана. Даже поле пшеницы, примыкающее к заводу, осталось без колосьев: взрыв далеко разметал весь урожай. Находившиеся на заводской стоянке комфортабельные легковые машины превратились в сплющенные жестяные коробки.

Взрывная волна причинила разрушения во всех населенных пунктах в радиусе около 6 километров от завода. Характерны разрушения в деревне Амкоттс, лежащей на расстоянии 600--1150 метров от места взрыва, на другом берегу реки Трент. Если смотреть из этой деревни, то низкие районы завода закрыты насыпной дамбой высотой 2 метра, которая ослабила действия взрывной волны.

В субботу вечером, в воскресенье и в первой половине понедельника пожарные вели активные действия по ликвидации пожара. Для его тушения требовалось очень много воды. А с самого начала ощущалась ее нехватка. Противопожарный водопровод на заводе оказался разрушенным взрывом, энергопитание стационарных пожарных насосов нарушилось. Положение еще больше усугубилось, когда неожиданно произошел разрыв трубы главного водовода, по которому подавалась вода из реки Трент в водопроводную сеть завода. Но все же пожарным удалось преодолеть возникшие трудности и, используя пожарные автонасосы, обеспечить подачу с реки на тушение пожара, главным образом на охлаждение резервуаров и металлических конструкций, 4500 кубометров воды.

К понедельнику на заводе остались только небольшие очаги пожаров, в основном у фланцев трубопроводов, через неплотности которых происходила утечка горючего продукта. Эти небольшие очаги решено было оставить выгорать в течение двух недель, затем они были потушены и утечка продукта ликвидирована. Некоторое осложнение произошло 3 июня (в понедельник): в установке № 7 взорвалась емкость с бензолом. Этот очаг пожара был потушен пеной в тот же день.

Работы по охлаждению поврежденных конструкций и разборке завалов продолжались до 20 июня. Всего в операции по тушению пожара и ликвидации последствий взрыва участвовали 250 пожарных, из них 23 получили ранения, ожоги и отравления.

4. Последствия катастрофы

Жители Фликсборо и других населенных пунктов надолго запомнили взрыв и пожар на химическом заводе компании «Нипро». На самом заводе погибли 28 человек, находившихся в здании главного диспетчерского пункта, 36 человек получили серьезные ранения. От пожара и взрыва сильно пострадали все здания и сооружения на площади 24 гектара. К счастью, катастрофа разразилась в субботний день, когда на заводе находился только дежурный персонал, наблюдающий за технологическим процессом. В окружающих завод жилых домах, соседних деревнях и в Сканторпе никто не погиб, однако 59 человек получили серьезные ранения, а сотни -- незначительные травмы, в большинстве случаев порезы от разбившихся стекол. Повреждено было более 2000 зданий.

Катастрофа причинила материальный ущерб на колоссальную сумму -- 36 миллионов фунтов стерлингов. Такой катастрофы английская промышленность еще не знала. Химический завод во Фликсборо практически перестал существовать. Это, естественно, отразилось на производстве синтетического волокна в Англии, без поставок которого не могли функционировать многие крупные промышленные предприятия.

Под давлением общественности государственный секретарь по вопросам труда назначил 27 июня 1974 г. следственную комиссию для выяснения обстоятельств катастрофы. Комиссией было заслушано 173 показания свидетелей, технических экспертов и довольно точно установлены причины аварии, взрыва и последующего пожара. В частности, комиссия пришла к выводу, что утечка продукта и взрыв на установке 25A явились следствием нарушения целостности технологической линии окисления циклогексана.

Комиссия обратила внимание на необходимость улучшения подготовки инженерного персонала в вопросах пожарной безопасности. Ее выводы сводились к тому, что все химические производства, технологический процесс которых связан с использованием взрыво- и пожароопасных веществ и материалов, должны размещаться на безопасном расстоянии от жилых строений и других объектов. Но выводы и рекомендации следственной комиссии в условиях, когда в стране господствует частное предпринимательство, не имели реального значения. Выступавшие на заседаниях комиссии эксперты подчеркивали, что в Англии практически не существует единых, обязательных для всех ведомств и владельцев предприятий, государственных правил и стандартов по вопросам безопасности. Ради сохранения высоких прибылей и выживания в жестокой конкурентной борьбе владельцы предприятий часто полностью пренебрегают требованиями безопасности, идут на риск.

А между тем во многих странах все шире и шире развертывается массовое производство самых разнообразных химических продуктов и изделий, нашедших широчайшее применение в строительстве, технике и быту, В лабораториях и на заводах синтезированы тысячи твердых, жидких и газообразных химических веществ, пожарная опасность которых в ряде случаев еще мало изучена. Тем не менее, многие из них начинают использоваться в технологическом процессе. Новые вещества не могут быть применены на химических производствах до тех пор, пока не будет изучена степень их пожарной опасности: горючесть, температура вспышки, воспламенения и самовоспламенения, скорость выгорания, область воспламенения газов и паров в воздушной среде, нижний предел взрываемости горючих пылей и ряд других. Особенно важно на пожароопасных установках химического производства учитывать значение нижнего предела воспламенения газов и паров в воздухе. Точное знание температурных пределов воспламенения паров в воздухе дает возможность произвести расчет безопасных режимов в закрытых технологических аппаратах с жидкостями и летучими твердыми химическими веществами. Если аппаратура химического производства работает при опасных температурах хотя бы непродолжительное время, то необходимо предусматривать меры флегматизации взрывоопасных паровоздушных смесей инертными газами, специальными флегматизирующими веществами или иными средствами. Это очень важная и радикальная профилактическая мера, устраняющая при авариях возможность горения пожароопасного продукта, на заводе «Нипро» не применялась совсем, так как его владельцы не склонны были проявлять щедрость в вопросах, не относящихся к получению прямой выгоды.

В цехах химических заводов, в которых преимущественно используют или получают твердые пожароопасные вещества, очень эффективной мерой подавления пожаров и загораний является использование так называемой быстродействующей автоматической пожаротушащей системы (БАПС). В комплекс этой установки входят такие узлы и приборы, как быстродействующие контрольно-пусковые приборы, перекрывные клапаны, насосы, задвижки, пламеотсекатели и насадки-распылители, через которые распыленная вода или другой огнетушащий состав подается в место, где возникло общее или локальное загорание или произошло опасное повышение температуры, грозящее катастрофой. Основное преимущество быстродействующих автоматических систем пожаротушения заключается в их мгновенном действии, позволяющем ликвидировать загорания твердых химических веществ не позднее чем через 3 секунды. Мало еще изучено биологическое воздействие на человека продуктов термического разложения полимерных и других химических материалов и веществ. При катастрофе на химическом заводе во Фликсборо английские пожарные вынуждены были вести работы по ликвидации пожара в тяжелых и громоздких изолирующих противогазах, в которых дыхание человека поддерживается с помощью сжатого воздуха или кислорода. Причем среда в районе катастрофы состояла не только из дыма, в смеси с ним находились в большом количестве испарившиеся продукты химической переработки сильной токсичности, ядовитые газы, буквально насытившие атмосферу смертоносным смогом. Если бы дежурный персонал химического завода компании «Нипро» имел под руками индивидуальные изолирующие противогазы, то он мог бы многое сделать для предотвращения катастрофы или снижения ее разрушительных последствий, учитывая довольно продолжительный период времени от начала утечки циклогексана до момента взрыва.

Хотя катастрофа на химическом заводе «Нипро» и приковала на некоторое время внимание общественности Англии, она не заставила решительным образом пересмотреть принципы организации мер безопасности в промышленном производстве и методы защиты химических предприятий от пожаров.

Список использованной литературы

1) Отчет «Flixborough»,1975 г.

2) Научная работа «Marshall»,1979 г.

3) Доклад «Humberside Police», 1974 г.

4) http://rudocs.exdat.com

5) http://fire-truck.ru/encyclopedia

Размещено на Allbest.ru