Главная Коллекция "Revolution" Безопасность жизнедеятельности и охрана труда Анализ пожарной безопасности нефтехранилища

Анализ пожарной безопасности нефтехранилища

Изучение процедуры анализа риска как составной части безопасности взрывопожароопасного объекта. Определение расчетных величин пожарного риска на объекте. Анализ основных причин аварий на нефтехранилище. Разработка мероприятий по снижению пожарного риска.

Рубрика Безопасность жизнедеятельности и охрана труда
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 18.07.2014
Размер файла 107,4 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ФГБОУ ВПО “КубГУ”

Кафедра интеллектуальных информационных систем

Курсовая работа

Анализ пожарной безопасности нефтехранилища

Автор работы:

Е.С. Вечерняя

Факультет компьютерных технологий и прикладной математики

Специальность 280101 «Безопасность жизнедеятельности в техносфере»

Нормоконтролер:

ст. лаборант

А.П. Лебедева

Краснодар 2013

Содержание

Введение

1. Объект исследования

2. Постановка задачи

3. Основные термины и определения

4. Цели и задачи анализа и оценки риска

5. Методология оценки риска, исходные данные и ограничения для определения показателей степени риска ЧС

6. Анализ основных причин аварий

7. Оценка риска аварий на объекте

7.1 Расчет площади пролива опасного вещества и его массы

7.2 Расчет интенсивности теплового излучения

8. Оценка индивидуального риска

8.1 Условная вероятность Qn, поражения человека избыточным давлением

9. Оценка социального и коллективного риска

10. Рекомендации для разработки мероприятий по снижению риска

Заключение

Список использованных источников

Приложение А

Введение

анализ пожарная безопасность нефтехранилище

Мир, в котором мы живём, полон опасностей. История человечества - это история борьбы с разного рода опасностями, бедствиями, которые угрожают человеку во всех сферах деятельности, обитания.

По мере развития цивилизации человеческое общество вынуждено постоянно решать проблемы безопасности. Так, успехи ядерной физики породили проблему радиационной опасности. С развитием химии связано усиление опасности токсических воздействий на человека. Технические системы и производства, созданные на Земле, привели к росту потенциальных опасностей для всего человечества.

Деятельность человека направлена на получение энергии, ее накопление и последующее использование. При этом возможны случаи неконтролируемого выхода энергии, которая способна реализоваться в виде взрывов, пожаров и механических воздействий. Обычно подобные ЧС возникают на пожароопасных объектах (ПОО). К ПОО следует относить такие объекты, на которых имеются легковоспламеняющиеся или горючие вещества или жидкости. К легковоспламеняющимся веществам или жидкостям относятся вещества или жидкости, имеющие температуру воспламенения ниже 48оС; к горючим - свыше 45оС.

Среди объектов, возможность взрывов и пожаров на которых чрезвычайно велика, следует упомянуть, в первую очередь:

- нефтеперерабатывающие предприятия, производственные объекты химической, целлюлозно-бумажной отрасли;

- предприятия, на которых используются, в качестве сырья, либо энергоносителей, газо- и нефтепродукты;

газо- и нефтепроводы;

- все виды транспорта, занятые в перевозках взрыво- и пожароопасных веществ;

- терминалы топливозаправочных станций (на которых, как и на транспортных средствах, факторами пожароопасности могут стать пары бензина, керосина, природный газ);

- предприятия пищевой отрасли (следует упомянуть, что горючими веществами, в частности, являются смеси сахарной, древесной, мучной и иной производственной пыли с воздухом);

-предприятия, технологический цикл которых предполагает использование лакокрасочных материалов;

- военные склады, а также любые производственные склады, предназначенные для хранениявзрыво- и пожароопасных веществ и материалов.

В последние годы довольно участились случаи аварий на опасных объектах. Такие аварии наносят катастрофически экономические потери и невосполнимый урон экологии. Поэтому оценка опасности аварии на потенциально опасном объекте является довольно актуальной задачей.

Обеспечение пожарной безопасности является составной частью производственной и другой деятельности.

Для формирования целостной картины состояния безопасности на опасных объектах наиболее эффективными являются методы, основанные на анализе риска.

1. Объект исследования

Наименование предприятия - Объект ОАО «Черномортранснефть» ЛПДС «Крымская».

Местоположение - г. Крымск.

На ЛПДС «Крымская» вместимость резервуарного парка (ДРП) для хранения нефти 200 тыс. м3, который состоит из четырех наземных резервуаров РВСПК-50000. Численность персонала ЛПДС «Крымская» составляет около 120 чел. Вблизи ЛПДС «Крымская» находятся жилые дома, транспортные пути и водные объекты. В 20 км расположена ПНБ «Грушовая».

2. Постановка задачи

В данной курсовой работе необходимо провести анализ пожарной безопасности потенциально опасного объекта - нефтехранилище.

Анализ риска является центральным звеном в обеспечении безопасности, базируется на собранной информации и определяет меры по контролю безопасности взрывопожароопасных объектов. Процедура анализа риска является составной частью безопасности взрывопожароопасного объекта, экономического анализа безопасности по критериям "стоимость - безопасность - выгода" и других видов анализа и оценки состояния безопасности взрывопожароопасных объектов.

Обеспечение требуемого уровня безопасности непосредственно связано с достижением приемлемого уровня риска, конкретное значение которого определяется уровнем социально-экономического и технологического развития страны, развитостью культуры безопасности, национальным менталитетом и рядом других факторов.

Таким образом, расчет пожарной безопасности будем проводить, используя статистические данные, техническую документацию объекта, а также опираясь на методику “Определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах”.

Определение расчетных величин пожарного риска на объекте осуществляется на основании:

- анализа пожарной опасности объекта;

- определения частоты реализации пожароопасных ситуаций;

- построения полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития;

- оценки последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития;

- наличия систем обеспечения пожарной безопасности зданий, сооружений и строений.

Расчетные величины пожарного риска являются количественной мерой возможности реализации пожарной опасности объекта и ее последствий для людей.

Количественной мерой возможности реализации пожарной опасности объекта является риск гибели людей в результате воздействия опасных факторов пожара, в том числе:

- риск гибели работника объекта;

- риск гибели людей, находящихся в селитебной зоне вблизи объекта.

- риск гибели людей в результате воздействия опасных факторов пожара на объекте характеризуется числовыми значениями индивидуального и социального пожарных рисков.

3. Основные термины и определения

Пожаровзрывоопасный объект - объект, на котором производят, используют, перерабатывают, хранят или транспортируют легковоспламеняющиеся и пожаровзрывоопасные вещества, создающие реальную угрозу возникновения техногенной чрезвычайной ситуации.

Авария - разрушение сооружений и (или) технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, неконтролируемые взрыв и (или) выброс опасных веществ (ст. 1 Федерального закона "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" от 21.07.97).

Поражающие факторы аварии - это физические процессы и явления, сопровождающие аварию и оказывающие поражающее действие на людей, технику, сооружения и т.д., причем различные объекты поражаются различными поражающими факторами в силу их особенностей, приводящих к большей чувствительности (уязвимости) к определенным факторам.

Вредное воздействие - воздействие хозяйственной и иной деятельности на природный объект, в результате которого происходят нарушения устойчивого состояния экосистемы, ее естественного развития и ухудшение условий использования объекта или его части (участка).

Горение - это сложный химический процесс, основой которого является быстро протекающая химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества тепла и света.

Зона горения - часть пространства, в которой образуется пламя или огненный шар из продуктов горения.

Зона теплового воздействия - часть пространства, примыкающая к зоне горения, в которой происходит воспламенение или изменение состояния материалов.

Температура вспышки - наименьшая температура горючего вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары или газы способные вспыхивать в воздухе от внешнего источника зажигания; устойчивого горения вещества при этом не возникает.

Температура воспламенения - наименьшая температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары или газы с такой скоростью, что после воспламенения их от внешнего источника зажигания вещество устойчиво горит.

Температура самовоспламенения - наименьшая температура горючего вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермической реакции, приводящее к возникновению пламенного горения.

Температурные пределы воспламенения паров в воздухе (нижний температурный предел воспламенения) - НТПВ; верхний температурный предел воспламенения - ВТПВ) - такие температуры вещества, при которых его насыщенные пары образуют концентрации, равные соответственно нижнему или верхнему концентрационным пределам воспламенения.

Зона взрываемости или предел воспламенения - зона, лежащая в границах нижнего и верхнего пределов взрывоопасных концентраций смеси паров нефтепродуктов с воздухом.

Пожар пролива - горение проливов жидких продуктов - диффузионное горение паров легко воспламеняющейся жидкости (ЛВЖ) в воздухе над поверхностью жидкости.

Взрыв - детонационное горение - сгорание предварительно перемешанных газо- или паро-воздушных облаков со сверхзвуковыми скоростями в открытом пространстве или в замкнутом объеме.

Анализ риска аварии - процесс идентификации опасностей и оценки риска аварии на опасном производственном объекте для отдельных лиц или групп людей, имущества или окружающей природной среды.

Опасность аварии - угроза, возможность причинения ущерба человеку, имуществу и (или) окружающей среде вследствие аварии на опасном производственном объекте. Опасности аварий на опасных производственных объектах связаны с возможностью разрушения сооружений и (или) технических устройств, взрывом и (или) выбросом опасных веществ с последующим причинением ущерба человеку, имуществу и (или) нанесением вреда окружающей природной среде.

Опасные вещества - воспламеняющиеся, окисляющие, горючие, взрывчатые, токсичные, высокотоксичные вещества и вещества, представляющие опасность для окружающей природной среды, перечисленные в приложении 1 к Федеральному закону "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" от 21.07.97.

Риск аварии - мера опасности, характеризующая возможность возникновения аварии на опасном производственном объекте и тяжесть ее последствий. Основными количественными показателями риска аварии являются:

- технический риск - вероятность отказа технических устройств с последствиями определенного уровня (класса) за определенный период функционирования опасного производственного объекта;

- индивидуальный риск - частота поражения отдельного человека в результате воздействия исследуемых факторов опасности аварий;

- коллективный риск - ожидаемое количество пораженных в результате возможных аварий за определенный период времени;

- социальный риск, или F/N кривая - зависимость частоты возникновения событий F, в которых пострадало на определенном уровне не менее N человек, от этого числа N. Характеризует тяжесть последствий (катастрофичность) реализации опасностей;

- ожидаемый ущерб - математическое ожидание величины ущерба от возможной аварии за определенный период времени.

Требования промышленной безопасности - условия, запреты, ограничения и другие обязательные требования, содержащиеся в федеральных законах и иных нормативных правовых актах Российской Федерации, а также в нормативных технических документах, которые принимаются в установленном порядке и соблюдение которых обеспечивает промышленную безопасность (ст. 3 Федерального закона "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" от 21.07.97).

Ущерб от аварии - потери (убытки) в производственной и непроизводственной сфере жизнедеятельности человека, вред окружающей природной среде, нанесенные в результате аварии на опасном производственном объекте и исчисляемые в денежном эквиваленте.

4. Задачи и цели анализа и оценки риска

Анализ риска является частью системного подхода к принятию решений, процедур и практических мер в решении задач предупреждения или уменьшения опасности промышленных аварий для жизни человека, заболеваний или травм, ущерба имуществу и окружающей среде, называемого в нашей стране обеспечением промышленной безопасности, а за рубежом - управлением риском.

Анализ риска аварий на опасных производственных объектах (далее - анализ риска) является составной частью управления промышленной безопасностью.

Анализ риска заключается в систематическом использовании всей доступной информации для идентификации опасностей и оценки риска возможных нежелательных событий.

Анализ риска является эффективным средством, когда определены подходы к выявлению опасностей и рисков, принимаются меры по выработке объективных решений о приемлемом уровне риска, устанавливаются требования и рекомендации по регулированию безопасности.

Результаты анализа риска используются при декларировании промышленной безопасности опасных производственных объектов, экспертизе промышленной безопасности, обосновании технических решений по обеспечению безопасности, страховании, экономическом анализе безопасности, оценке воздействия хозяйственной деятельности на окружающую природную среду и при других процедурах, связанных с анализом безопасности.

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

Международный опыт показывает, что для принятия обоснованных решений в сфере обеспечения безопасности населения, окружающей природной среды используются показатели риска.

Под риском понимается количественная мера реализации случайных событий с нежелательными (негативными) последствиями.

Управление риском - системный подход к использованию различных механизмов (законодательных, организационных, экономических, инженерно-технических) в решении задач предупреждения или уменьшения опасности для здоровья и жизни человека, ущерба имуществу и окружающей среде до приемлемого уровня.

Управление риском включает сбор и анализ информации о промышленной безопасности, анализ риска (анализ опасности) и контроль (надзор) безопасности. Анализ риска является центральным звеном в обеспечении безопасности, базируется на собранной информации и определяет меры по контролю безопасности взрывопожароопасных объектов. Процедура анализа риска является составной частью безопасности взрывопожароопасного объекта, экономического анализа безопасности по критериям "стоимость -безопасность - выгода" и других видов анализа и оценки состояния безопасности взрывопожароопасных объектов.

Обеспечение требуемого уровня безопасности непосредственно связано с достижением приемлемого уровня риска, конкретное значение которого определяется уровнем социально-экономического и технологического развития страны, развитостью культуры безопасности, национальным менталитетом и рядом других факторов.

Обоснование приемлемого уровня осуществляется на основе анализа риска и применения эффективных механизмов управления риском.

Основная задача анализа риска заключается в том, чтобы предоставить объективную информацию о состоянии промышленного объекта, сведений о наиболее опасных, «слабых» местах с точки зрения безопасности, обоснованных рекомендаций по уменьшению риска лицам, принимающим решения в отношении безопасности анализируемого объекта.

Анализ риска должен дать ответы на три основных вопроса:

Что плохого может произойти? (Идентификация опасностей),

Как часто это может случится? (Анализ частоты),

Какие могут быть последствия? (Анализ последствий).

Анализ риска взрывопожароопасного объекта включает следующие этапы:

- определение возможных причин и факторов, способствующих возникновению и развитию аварий;

-определение типовых сценариев возможных аварий;

- оценка количества опасных веществ, участвующих в аварии, и расчет вероятных зон действия поражающих факторов;

- оценка возможного числа пострадавших; обобщение оценок риска и сравнение их значений с критериями приемлемого риска.

Процесс проведения анализа риска включает следующие основные этапы:

планирование и организация работ;

идентификация опасностей;

оценка риска;

разработка рекомендаций по уменьшению риска.

Основные задачи этапа оценки риска связаны с:

определением частот возникновения инициирующих и всех нежелательных событий;

оценкой последствий возникновения нежелательных событий;

обобщением оценок риска.

Особое место занимает анализ произошедших аварий на аналогичных объектах, который позволяет выделить три взаимосвязанные группы причин, способствующих возникновению и развитию аварий:

- отказы оборудования ;

- ошибки персонала (ошибки при приеме продукта; ошибки при отпуске потребителям - наполнении автоцистерн, заправке автомобилей; ошибки при операциях слива; ошибки при отборе проб резервуаров; ошибки при подготовке оборудования к ремонту, проведении ремонтных и профилактических работ; ошибки при пуске и останове оборудования; ошибки при локализации аварийных ситуаций);

-нерасчетные внешние воздействия природного и техногенного характера (штормовые ветра и ураганы, снежные заносы, ливневые дожди, грозовые разряды, механические повреждения, диверсии).

Важной целью оценки риска является рассмотрение классификации параметров безопасного функционирования объекта.

По источникам:

- техногенный - риск, источником которого является хозяйственная деятельность человека;

- природный - риск, связанный с природными явлениями, такими как землетрясения, наводнения и т.д.

По виду источника, для любого объекта риска (отдельного производства, предприятия или отрасли в целом) источники риска можно подразделить на:

- внешние - то есть, существование или образование которых не связано с деятельностью данного объекта риска;

- внутренние - те, которые находятся в прямой зависимости от функционирования объекта;

- риски, связанные с человеческим фактором - ошибки конкретных лиц (работников предприятия, проектировщиков и т.д.).

По характеру наносимого ущерба:

- экологический, социальный, экономический, индивидуальный, техногенный.

По величине ущерба:

- допустимый;

- предельный;

- катастрофический.

По частоте воздействия:

- постоянный - риск, воздействие которого существует постоянно;

- периодический - риск, возникающий время от времени (например, при пуске или остановке оборудования);

- разовый - риск, появляющийся при создании нестандартной ситуации.

По уровню воздействия:

- локальный,

-глобальный.

По восприятию риска людьми:

- добровольный,

- принудительный.

В России, учитывая ее социально-экономический уровень развития, предельно допустимый уровень индивидуального риска:

- неприемлемый - уровень риска - < 10-4 в год,

- приемлемый-уровень риска 10-4 - 10-5 в год,

- безусловно приемлемый - уровень риска > 10-5 -10-6 в год,

- ничтожный - уровень риска > 10-6 в год.

5. Методология оценки риска, исходные данные и ограничения для определения показателей степени риска ЧС

Риск является неизбежным сопутствующим фактором промышленной деятельности. Риск фактически есть мера опасности. Целью управления риском является предотвращение или уменьшение травматизма, разрушений материальных объектов, потерь имущества и вредного воздействия на окружающую среду. Для управления риском его необходимо проанализировать и оценить.

На этапе планирования работ следует:

- определить анализируемый опасный производственный объект и дать его общее описание;

- описать причины и проблемы, которые вызвали необходимость проведения анализа риска;

- подобрать группу исполнителей для проведения анализа риска;

- определить и описать источники информации об опасном производственном объекте;

- указать ограничения исходных данных, финансовых ресурсов и другие обстоятельства, определяющие глубину, полноту и детальность проводимого анализа, риска;

- четко определить цели и задачи проводимого анализа риска;

- обосновать используемые методы анализа риска;

- определить критерии приемлемого риска.

На этапе размещения (обоснования инвестиций или проведении предпроектных работ) или проектирования опасного производственного объекта целью анализа риска, как правило, является:

- выявление опасностей и априорная количественная оценка риска с учетом воздействия поражающих факторов аварии на персонал, население, имущество и окружающую природную среду;

- обеспечение учета результатов при анализе приемлемости предложенных решений и выборе оптимальных вариантов размещения опасного производственного объекта, применяемых технических устройств, зданий и сооружений опасного производственного объекта с учетом особенностей окружающей местности, расположения иных объектов и экономической эффективности;

- обеспечение информацией для разработки инструкций, технологического регламента и планов ликвидации (локализации) аварийных ситуаций на опасном производственном объекте;

- оценка альтернативных предложений по размещению опасного производственного объекта или техническим решениям.

На этапе ввода в эксплуатацию (вывода из эксплуатации) опасного производственного объекта целью анализа риска может быть:

- выявление опасностей и оценка последствий аварий, уточнение оценок риска, полученных на предыдущих этапах функционирования опасного производственного объекта;

- проверка соответствия условий эксплуатации требованиям промышленной безопасности;

- разработка и уточнение инструкций по вводу в эксплуатацию (выводу из эксплуатации).

На этапе эксплуатации или реконструкции опасного производственного объекта целью анализа риска может быть:

- проверка соответствия условий эксплуатации требованиям промышленной безопасности;

- уточнение информации об основных опасностях, и рисках ;

- разработка рекомендаций по организации деятельности надзорных органов;

- совершенствование инструкций по эксплуатации и техническому обслуживанию, планов ликвидации (локализации) аварийных ситуаций на опасном производственном объекте;

- оценка эффекта изменения в организационных структурах, приемах практической работы и технического обслуживания в отношении совершенствования системы управления промышленной безопасностью.

При выборе методов анализа риска следует учитывать цели, задачи анализа, сложность рассматриваемых объектов.

Критерии приемлемого риска следует определять исходя из совокупности условий, включающих определенные требования безопасности и количественные показатели опасности. Условие приемлемости риска может выражаться в виде условий выполнения определенных требований безопасности, в том числе количественных критериев.

Основой для определения критериев приемлемого риска являются:

- нормы и правила промышленной безопасности или иные документы по безопасности в анализируемой, области;

- сведения о произошедших авариях, инцидентах и их последствиях:

- опыт практической деятельности;

- социально - экономическая выгода от эксплуатации опасного производственного объекта.

Основные задачи этапа идентификации опасностей - выявление и четкое описание всех источников опасностей и путей (сценариев) их реализации. Это ответственный этап анализа, так как не выявленные на этом этапе опасности не подвергаются дальнейшему рассмотрению и исчезают из поля зрения.

При идентификации следует определить, какие элементы, технические устройства, технологические блоки или процессы в технологической системе требуют более серьезного анализа и какие представляют меньший интерес с точки зрения безопасности.

Результатом идентификации опасностей являются:

- перечень нежелательных событий;

- описание источников опасности, факторов риска, условий возникновения и развития нежелательных событий (например, сценариев возможных аварий);

- предварительные оценки опасности и риска.

Идентификация опасностей завершается также выбором дальнейшего направления деятельности. В качестве вариантов дальнейших действий может быть:

- решение прекратить дальнейший анализ ввиду незначительности опасностей или достаточности полученных предварительных, оценок;

В этом случае под идентификацией опасностей подразумевается анализ или оценка опасностей.

- решение о проведении более детального анализа опасностей и оценки риска;

- выработка предварительных рекомендаций по уменьшению опасностей. Основные задачи этапа оценки риска связаны с:

1. Определением частот возникновения инициирующих и всех нежелательных событий;

2. Оценкой последствий возникновения нежелательных событий;

3. Обобщением оценок риска.

Для определения частоты нежелательных событий рекомендуется использовать:

- статистические данные по аварийности и надежности технологической системы, соответствующие специфике опасного производственного объекта или виду деятельности;

- логические методы анализа «деревьев событий», «деревьев отказов», имитационные модели возникновения аварий в человеко-машинной системе;

- экспертные оценки путем учета мнения специалистов в данной области.

Оценка последствий включает анализ возможных воздействий на людей, имущество и/или окружающую природную среду. Для оценки последствий необходимо оценить физические эффекты нежелательных событий (отказы, разрушение технических устройств, зданий, сооружений, пожары, взрывы, выбросы токсичных веществ и т.д.), уточнить объекты, которые могут быть подвергнуты опасности. При анализе последствий аварий необходимо использовать модели процессов и критерии поражения, разрушения изучаемых объектов воздействия, учитывать ограничения применяемых моделей. Следует также учитывать связь масштабов последствий с частотой их возникновения.

Обобщенная оценка риска (или степень риска.) аварий должна отражать состояние промышленной безопасности с учетом показателей риска от всех нежелательных событий, которые могут произойти на опасном производственном объекте, и основываться на результатах:

- интегрирования показателей рисков всех нежелательных событий (сценариев аварий) с учетом их взаимного влияния;

- анализа неопределенности и точности полученных результатов;

- анализа соответствия условий эксплуатации требованиям промышленной безопасности и критериям: приемлемого риска.

Разработка рекомендаций по уменьшению риска является заключительным этапом анализа риска. В рекомендациях представляются обоснованные меры по уменьшению риска, основанные на результатах оценок риска.

Меры по уменьшению риска могут иметь технический и (или) организационный характер. В выборе типа меры решающее значение имеет общая оценка действенности и надежности мер, оказывающих влияние на риск, а также размер затрат на их реализацию.

В большинстве случаев первоочередными мерами обеспечения безопасности, как правило, являются меры предупреждения аварии.

Выбор планируемых для внедрения мер безопасности имеет следующие приоритеты:

1) меры уменьшения вероятности возникновения аварийной ситуации, включающие:

- меры уменьшения вероятности возникновения инцидента;

- меры уменьшения вероятности перерастания инцидента в аварийную ситуацию;

2) меры уменьшения тяжести последствий аварии, которые, в свою очередь, имеют следующие приоритеты:

- меры, предусматриваемые при проектировании опасного объекта (например, выбор несущих конструкций, запорной арматуры);

- меры, относящиеся к системам защиты и контроля (например, применение газоанализаторов);

- меры, касающиеся готовности эксплуатирующей организации к локализации и ликвидации последствий аварий.

При расчетах использовались следующие предположения и допущения:

- в случае аварии происходит мгновенное (полное или частичное) разрушение оборудования;

- при расчете поражения человека предполагалось, что человек выходит из зоны поражения со скоростью 5 м/с;

- при определении поражения людей были приняты критерии, изложенные в использованных методиках; при поражении открытым пламенем (сгорание облака) предполагалось, что смертельное поражение получает любой человек, оказавшийся в облаке в момент его горения;

- время аварийного перекрытия запорной арматуры принималось равным 12-300 секунд;

- время обнаружения утечек (время от начала выброса до конца перекрытия задвижек) было принято - 6 мин;

- в случае разлития продуктов на неограниченную поверхность за максимальный размер пролива принимался размер, при котором толщина слоя жидкости равна 0,05 м (размер пролива определяет скорость испарения и величину зон поражения);

- при расчете пожара разлития предполагается, что вся жидкая фаза выброса может быть вовлечена в пожар;

- при наличии ограждения максимальный размер пролива принимался равным размерам этого ограждения;

- при определении условий рассеяния для данного времени года/суток/скорости ветра использовалось предположение о том, что для данных условий имеет место наихудшее рассеяние.

При оценке риска аварии на объекте принимались следующие допущения и предположения:

- расчет количества погибших производился на основании среднестатистической плотности населения;

- при анализе последствий аварий были приняты значения, близкие или равные максимально возможным количествам опасных веществ в единице оборудования;

- зона поражения открытым пламенем при воспламенении облака принималась максимально возможной (т.е. предполагалось, что при рассеивание облако воспламенялось в момент, когда оно достигало наибольшего объема и покрывало наибольшую площадь);

- при определении расстояний, на которых происходит рассеивание до безопасных концентраций, предполагались наихудшие условия рассеивание - скорость ветра до 1 м/с и

- устойчивая стратификация атмосферы (инверсия);

- при расчете поражения при взрыве/образовании огненного шара предполагался пролив максимального объема жидкой фазы;

- при оценке вероятности токсического поражения принималось, что оно составляет 100% при разгерметизации оборудования;

- при оценке вероятности воспламенения паро-воздушного облака и проливов учитывалось присутствие возможных источников воспламенения (искры от механических ударов и трения, открытый огонь, разряды статического электричества, электрооборудование, нагретые поверхности и т.п.);

Наибольшее влияние на результаты расчета зон поражения оказывают значения количеств опасных веществ, вовлекаемых в аварийную ситуацию.

При оценке этих количеств, практически во всех сценариях, приняты значения, близкие или равные максимально возможным количествам опасных веществ, которые могут быть вовлечены в аварию

При расчетах предполагалось участие во взрыве, горении облака всего количества паров, находящегося во взрывоопасных пределах;

6. Анализ основных причин аварий

Как показывает анализ статистики аварий и неполадок (статистические методы оценки риска), имевших место на объектах, связанных с нефтегазовой промышленностью и аварий, в том числе и в нефтехранилище, связанных с обращающимися опасными веществами, аварийные ситуации обусловлены следующими причинами:

-открытый огонь: зажженная спичка, лампа, брошенный окурок сигареты у хранилищ, у заправочной станции; проведение ремонтных работ с источником открытого огня;

-искра: выполнение работ стальным инструментом, из выхлопных труб машин, эксплуатация неисправного электрооборудования, всякая другая искра независимо от природы её происхождения;

-разряды статического электричества: нарушение системы защиты от статического электричества; плавающие на поверхности нефтепродуктов предметы могут накопить заряды статического электричества и, приблизившись к стенке резервуара, вызвать искровой разряд, который будет источником воспламенения смеси с воздухом; грозовые разряды, молния (при неисправности конструкции молниезащиты);

-самовоспламенение, самовозгорание;

- природные катаклизмы.

Возможные причины аварий на взрывопожароопасных объектах.

Причиной разгерметизации резервуаров автоцистерн могут быть:

ошибки при проектировании и изготовлении;

ошибки при проведении монтажных, ремонтных и пусконаладочных работ;

нарушение режимов эксплуатации;

дефекты оснований резервуаров.

Причиной разгерметизации трубопроводов могут быть:

остаточные напряжения в материале трубопроводов в сочетании с напряжениями, возникающими при монтаже и ремонте, что вызывает поломку элементов трубопроводов, образование трещин, разрывы трубопроводов и арматуры;

гидравлические удары;

перепад давлений и температур.

Причиной разгерметизации насосов может быть:

отказ узлов обладающих низким уровнем надежности, особенно уплотнений и подшипниковых узлов.

К поражающим факторам при авариях в нефтехранилище относятся:

-поражающий фактор избыточного давления на фронте падающей ударной волны при взрывах;

-интенсивность теплового излучения пожара пролива и огненных шаров;

-воздействие токсичных продуктов горения и испарения, образующегося при горении токсичных продуктов;

Анализ происшедших аварий на аналогичных объектах позволяет выделить три взаимосвязанные группы причин, способствующих возникновению и развитию аварий:

отказы оборудования (коррозия, физический износ, механические повреждения, ошибки при проектировании и изготовлении - раковины, дефекты в сварных соединениях; усталостные дефекты металла, не выявленные при освидетельствовании; нарушение режимов эксплуатации - переполнение емкостей, превышение давления);

ошибки персонала (при сливе автоцистерн, подготовке оборудования к ремонту, проведении ремонтных и профилактических работ, пуске и остановке оборудования, локализации аварийных ситуаций);

нерасчетные внешние воздействия природного и техногенного характера (штормовые ветры и ураганы, снежные заносы, ливневые дожди, грозовые разряды, механические повреждения, диверсии). Значения частот приведены в Таблице 6.1.

Таблица 6.1 Значения частот инициирующих событий

Инициирующее событие

Значение частоты (1/год)

1.

Разгерметизация автоцистерны топливозаправщика

1,3. 10-3

2.

Срыв шланга при сливе из автоцистерны (10 м)

5,0. 10-2

3.

Перелив нефтепродукта при заполнении резервуара

6. 10-4

4.

Разгерметизация насосов

1,0. 10-3

5.

Разгерметизация трубопроводов (на 1 м)

7. 10-5

6.

Разрыв трубопроводов (на 1 м)

5,0. 10-7

7. Оценка риска аварий на объекте

После определения частот инициирующих событий, производилось построение сценариев развития аварий, отражающих технологические особенности объекта, опираясь на “дерево событий”, где указаны вероятности для типовых аварийных ситуаций.

Условия возникновения риска:

существование источника риска (взрывоопасного вещества, технологического процесса и т.д.) - на котельной в технологическом процессе принимают участие взрывопожароопасное веществао - нефть (200 м3);

подверженность человека воздействию источников риска - в случае возникновения чрезвычайной ситуации человек подвергается воздействию избыточного давления во фронте ударной волны, тепловому воздействию, травмам в результате разлета осколков, токсическому отравлению продуктами горения.

Под сценарием возможных аварий обычно подразумевается последовательность логически связанных между собой отдельных событий (истечение, выброс, испарение, рассеивание, дрейф паров, воспламенение, горение и взрыв, воздействие на людей и соседнее оборудование и т.п.), которые обуславливаются конкретным инициирующим событием (например, разрушением корпуса насоса, образованием свища в трубопроводе, выбросом газовой фазы через дыхательную арматуру резервуара и т.д.).

Типовыми сценариями развития аварийной ситуации в нефтехранилище являются следующие:

Сценарии С-I - Частичное или полное разрушение наземного резервуара, заполненного нефтью - (истечение нефти > образование пролива нефти > испарение нефти > образование взрывоопасной концентрации паров нефти с воздухом > воспламенение паров нефти > взрыв/сгорание > воздействие сгорающего/взрывающегося облака и пожара на людей и на соседнее оборудование > последующее развитие аварии в случае, если затронутое оборудование содержит опасные вещества).

Сценарий С-II Разрушение (частичное или полное) автоцистерны с нефтью > истечение нефти > образование пролива нефти > испарение нефти > образование взрывоопасной концентрации паров нефти с воздухом > воспламенение паров нефти > взрыв/сгорание > разрушение оборудования > воспламенение> пожар, в т.ч. и в автоцистерне > воздействие сгорающего/взрывающегося облака и пожара на людей и на соседнее оборудование > последующее развитие аварии в случае если затронутое оборудование содержит опасные вещества.

Сценарий С-III Разрушение (частичное или полное) соединительного трубопровода «автоцистерна-резервуар» > истечение нефти > образование пролива нефти> испарение нефти > образование взрывоопасной концентрации паров нефти с воздухом > воспламенение паров нефти > взрыв/сгорание > разрушение оборудования > воспламенение распространяющейся нефти, находящегося в разрушенном оборудовании > воздействие сгорающего/взрывающего облака и пожара на людей и на соседнее оборудование > последующее развитие аварии в случае, если затронутое оборудование содержит опасные вещества.

Сценарий С-IV Разрушение (частичное или полное) сливного рукава > истечение нефти > образование пролива нефти > испарение нефти > образование взрывоопасной концентрации паров нефти с воздухом > воспламенение паров нефти > взрыв/сгорание > воздействие сгорающего/взрывающегося облака и пожара на людей и на соседнее оборудование > последующее развитие аварии в случае, если затронутое оборудование содержит опасные вещества.

Рассмотрение подсценария С-IV нецелесообразно, так как в связи с малым диаметром сливного рукава появление отверстия либо невозможно, либо идентично разрыву сливного рукава. (Согласно статистическим данным вероятность наступления данного события 10-2).

Проведя анализ типовых сценариев, составим перечень всех возможных аварийных ситуаций:

С1 - полное разрушение наземного резервуара с нефтью объемом 50 м3;

С2 - повреждение стенки резервуара с нефтью объемом 50 м3;

С3 - полное разрушение автоцистерны объемом 10 м3 с нефтью;

С4 - повреждение стенки автоцистерны с нефтью;

С5 - прорыв соединительного трубопровода «автоцистерна-резервуар» с нефтью;

С6 - прокол соединительного трубопровода «автоцистерна-резервуар» с нефтью;

С7 - повреждение сливного рукава с нефтью.

При оценке масштабов возможных техногенных опасностей были выделены следующие инициирующие события и основные сценарии развития аварий:

1. Наиболее опасный сценарий:

-полное разрушение наземного резервуара с нефтью (в том числе с перехлестом нефти через обвалование) с последующим распространением облака нефтяных паров, воспламенением, взрывом, пожаром пролива и подобными событиями (эффектами);

2. Наиболее вероятный сценарий:

частичное разрушение насосного агрегата и локальные утечки из технологического оборудования, трубопроводов с возможным воспламенением нефти или нефтепродукта (н/п) и пожаром пролива.

Основными поражающими факторами перечисленных аварий являются: тепловое излучение, воздействие ударных волн, попадание в открытое пламя, поражение осколками.

В Таблицах 7.1 -7.3 приведены статистические данные для расчета сценариев развития аварии.

Таблица 7.1 Статистические вероятности различных сценариев развития аварии с выбросом ЛВЖ

Сценарии аварий

Обозначение

Вероятность

Горение пролива

A1

0,15

Авария без горения с мгновенным выбросом

А2

0,5

Сгорание облака с избыточным давлением

А3

0,07

Таблица 7.2 Рекомендуемые данные по авариям для расчета

Тип объекта

Степень аварийности

Размер утечки

Резервуары

1,3*10-3 резервуар в год

90% случаев - выброс через отверстие 1? до момента ликвидации утечки; 10% случаев мгновенный выброс всего содержимого.

Автоцистерны

1,3*10-3 автоцистерн в год

Разрыв соединительных рукавов при сливе автомобильных цистерн

1,0*10-4 на операцию загрузки или разгрузки

Разрыв соединительных рукавов при заправке автотранспорта потребителя

10-2 на 1 шланг (рукав) в год

100 % случаев выброс через полный диаметр шланга при загрузке (разгрузке) до остановки потока.

Таблица 7.3 Оценка частот возникновения аварийных ситуаций на объекте

Операции

оборудование

Количество резервуаров

А =

4

Количество автоцистерн

В =

1

Годовое количество операций разгрузки

С =

25

Количество заправочных рукавов

D =

2

Частоты пролива

Резервуары

E =

1,3•10-3

Автоцистерны

F =

1,3•10-3

Разгрузочные работы

G =

2,5•10-3

Операции по заправке автотранспорта

H =

3•10-2

Объемы утечек

Резервуары

Выброс через отверстие 1”

0,9•Е =

1,17•10-3

Выброс 100% содержимого

0,1•Е =

0,13•10-3

Автоцистерны

Выброс через отверстие 1”

0,9•F =

1,17•10-3

Выброс 100% содержимого

0,1•F =

0,13•10-3

Разгрузочные работы

Выброс через отверстие 1”

0,9G =

2,25•10-3

Выброс через полный диаметр рукава

0,1G=

2,5•10-4

7.1 Расчет площади пролива опасного вещества и массы опасного вещества, участвующего в создании поражающих факторов

Согласно методике «Определение расчетных величин пожарного риска на производственных объектах»,.зоны аварийного разлива нефтепродукта в случае полного разрушения наземного стального резервуара определяют по следующим формулам.

Площадь зоны разлива по формуле:

(7.1)

где Fзр - площадь зоны разлива, м2;

fз - коэффициент разлива, м-1;

ер - степень заполнения резервуара;

Vp - номинальная вместимость резервуара, м3.

Степень заполнения резервуара допускается принимать равной 0,9.

При повреждении иного оборудования, содержащего нефтепродукты, площадь пролива определяется по толщине слоя пролитого нефтепродукта (принимают 0,05 м).

Fзр = Vпрол/0,05, (7.2)

где Vпрол - объем пролитого нефтепродукта.

Приведенную форму зоны разлива нефтепродукта принимают в зависимости от расположения резервуара на местности.

При расположении в низине или на ровной поверхности - в виде круга с радиусом (RЗР, м) по формуле:

, (7.3)

где =3,14

FЗР - площадь зоны разлива (м2).

Масса пролитого нефтепродукта определяется как произведение плотности на объем пролитого нефтепродукта. Допускается принимать плотность бензина равной 0,745 тонн/м3, плотность дизельного топлива - 0,86 тонн/м3, плотность мазута - 0,966 тонн/м3. Даннае расчетов преведены в Таблице 7.4.

Таблица 7.4 Масса пролитого нефтепродукта

Номер сценария

Тип опасных веществ

Объем пролитого вещества, м3

Площадь пролива, м2

Масса пролитого вещества, тонн

С1

нефть

50

867

42,0

С2

9,6

176

8

С3

16

320

15,2

С4

3,2

64

3,04

С5

1,44

28,8

1,6

С6

0,27

0,54

0,26

С7

0,32

6,4

0,3

Объем нефтепродукта, истекшего через прокол в стенке резервуара (автоцистерны) определяют как 20% от объема автоцистерны (резервуара).

7.2 Расчет интенсивности теплового излучения при пожарах проливов ЛВЖ и ГЖ

Согласно методике «Определение расчетных величин пожарного риска на производственных объектах» интенсивность теплового излучения q, кВт/м2, рассчитывают по формуле:

q = Ef Fq, (7.4)

где Ef - средне поверхностная 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 2 А(Приложение А).

Рассчитывают эффективный диаметр пролива d, м, по формуле:

(7.5)

где S- площадь пролива, м2.

Рассчитывают высоту пламени Н, м, по формуле:

(7.6)

где m - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м2с);

- плотность окружающего воздуха, кг/м3;

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

Определяют угловой коэффициент облученности Fq по формуле:

(7.7)

A=(h2 + S12 + 1)/2S1

S1 = 2r/d

h = 2H/d;

где, (r - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта),

(7.8)

Определяют коэффициент пропускания атмосферы по формуле:

=exp[-7,0x10-4(r-0,5d)] (7.9)

В Таблицах 7.5 -7.7 представлены расчеты показателей интенсивности теплового излучения при пожаре пролива для различных сценариев аварии.

Таблица 7.5 Значения показателей для сценариев С1, С2, С3

Наименование показателя

Обозначение

Единицы измерения

Численное значение

С1

С2

С3

Площадь разлития

S

м2

510

110

200

Эффективный диаметр пролива

d

м

25,4888

11,8375

15,95769

Среднеповерхностная плотность теплового излучения

Ef

кВт/м2

40

40

40

Удельная массовая скорость выгорания

m

кг/(м2с)

0,04

0,04

0,04

Ускорение свободного падения

g

9,8

9,8

9,8

Плотность окружающего воздуха

кг/мЗ

1,2

1,2

1,2

Высота пламени

H

м

25,5137

14,3507

18,02175

Расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта

r

м

20

20

20

Коэффициент

h

2,032122

2,597423

2,258691

Коэффициент

S1

1,772454

3,963327

2,506628

Коэффициент

А

2,333238

2,95895

2,470425

Коэффициент

В

1,168322

2,10782

1,452785

Коэффициент

Fv

0,06633

0,000572

0,017595

Коэффициент

Fh

0,159628

0,033113

0,085044

Угловой коэффициент облученности

Fq

0,17286

0,033118

0,086845

Коэфф. Пропускания атмосферы

0,993931

0,989611

0,99164

Интенсивность теплового излучения

q

кВт/м2

6,87245

1,310946

3,44477

Таблица 7.6 Значения показателей для сценариев С4, С5, С6

Наименование показателя

Обозначение

Единицы измерения

Численное значение

С4

С5

С6

Площадь разлития

S

м2

40

18

3,4

Эффективный диаметр пролива

d

м

7,136496

4,787307

2,080628

Среднеповерхностная плотность теплового излучения

Ef

кВт/м2

40

40

40

Удельная массовая скорость выгорания

m

кг/(м2с)

0,04

0,04

0,04

Ускорение свободного падения

g

9,8

9,8

9,8

Плотность окружающего воздуха

кг/мЗ

1,2

1,2

1,2

Высота пламени

H

м

10,3016

7,805419

4,373992

Расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта

r

м

20

20

20

Коэффициент

h

2,88702

3,260881

4,204491

Коэффициент

S1

5,604991

8,355428

19,22496

Коэффициент

А

3,635225

4,873869

10,09825

Коэффициент

В

2,891702

4,237555

9,638488

Коэффициент

Fv

-0,00117

-0,00087

-0,00017

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены