Мероприятия по снижению рисков и предупреждению ЧС

 

Для оценки опасности СУГ, необходимо рассмотреть его основные характеристики.

 

1.3 Основные характеристики сжиженного углеводородного газа

 

Сжиженный углеводородный газ пропан-бутановая фракция – универсальный синтетический газ, получаемый из попутного нефтяного газа или при переработке нефти. В России перерабатывается в сырье для нефтехимии и в сжиженный пропан-бутан не более 40% попутного газа, еще 40% без всякой переработки сжигается на ГРЭС, а оставшиеся 20% сжигаются на месторождениях в открытых факелах. Официально подобным образом нефтяными компаниями уничтожается 4 млрд.м3 в год попутного газа, а не официально – до 10 млрд. м3 в год.

В нормальных условиях пропан-бутановая фракция находится в газообразном состоянии. При небольшом повышении давления он переходит в жидкое состояние. Тогда его можно перевозить и хранить. При снижении давления или повышении температуры СУГ начинает испаряться. Давление насыщенных паров зависит только от температуры окружающей среды и не зависит от количества жидкой фазы. Из одного литра СУГ получается около 0,25 м3 газовой фазы. Зимой давление сжиженного газа снижается, и производительность подачи газовой фазы падает. Резервуары требуется заглублять в грунт, в котором происходит естественное нагревание [6].

Смесь сжиженного газа состоит из пропана и бутана. Пропан испаряется при температуре минус 35°С, а бутан при температуре 0,5°С. При высоких температурах давление его паров доходит до предельного значения, допустимого для стенок сосуда (1,6 МПа). При повышении температуры, жидкость в резервуаре расширяется и, поскольку она несжимаема, может разгерметизировать сосуд. Поэтому пропан разбавляют более дешевым и не интенсивно испаряющимся бутаном. В зависимости от сезона количество пропана в смеси различно: летом примерно 50…60%, а зимой 60…70% соответственно. Чем больше пропана в емкости, тем больше давление насыщенных паров. Для того чтобы резервуар не подвергся разгерметизации при повышении температуры, его заполнение ограничивается 85% геометрического объема. Такие свойства пропан-бутановых смесей делают его более приемлемым для использования в зонах непостоянных температур [6].

СУГ легче воды в два раза, поэтому, водный конденсат постепенно скапливается на дне сосуда, откуда его необходимо откачивать (из малых емкостей примерно раз в год, обычно это осуществляется при заправке). В газообразном состоянии смесь тяжелее воздуха в 1,5…2 раза. Следовательно, при утечках газы стекают в нижние точки.

Сам по себе сжиженный газ не горит и не детонирует. Однако смесь газовой фазы с воздухом в пределах 1,8…10% загорается, при наличии источника тепла с температурой около 500°С и более (в пламени спички есть участки с температурой более 1000°С). При определенных соотношениях объема, давления и температуры это горение может сопровождаться взрывом.

Вытекающая газовая фаза, смешавшись с воздухом, может лишь загореться небольшим факелом, причем пламя внутрь потока газа не распространяется и к взрыву емкости не приводит. Чтобы на 100% исключить утечки жидкости, в установках предусматривают специальные меры безопасности. Подробная характеристика пропана и бутана представлена в приложении А.

СУГ попадая на кожу человека, вызывают обморожение. По характеру действия обморожения напоминает ожог. СУГ токсичны, по степени воздействия на организм относятся к 4-му классу опасности. Пары СУГ могут скапливаться в низких и непроветриваемых местах, так как плотность СУГ больше плотности воздуха. Человек, находящийся в атмосфере с небольшим содержанием паров сжиженного газа в воздухе, испытывает кислородное голодание, а при значительной концентрации может погибнуть от удушья. Углеводородные газы действуют на организм наркотически. Признаки наркотического действия - недомогание и головокружение, затем состояние опьянения, сопровождающееся беспричинной веселостью, потерей сознания [3].

Таким образом, сжиженные углеводородные газы, широко применяемые в промышленности, в автотранспорте, в быту, являются взрывоопасными и пожароопасными веществами, способными при разгерметизации технологического оборудования и емкостей по хранению, образовывать взрывоопасные топливовоздушные смеси. Отрицательная температура кипения, характерная для СУГ, способствует мгновенному переходу из жидкого состояния в газообразное при истечении газов в окружающее пространство.

 

1.4 Статистика чрезвычайных  ситуаций на автомобильных газозаправочных станциях

 

Аварии при значительном, на данный момент, количестве автомобильных газозаправочных станций должны происходить часто, однако, они случаются довольно редко. Так, по данным МЧС, за последние 10 лет произошло около 100 ЧС на АГЗС. Наибольшую опасность представляют АГЗС эксплуатируемые мелкими организациями и частными предпринимателями. Крупные компании включают в свои бизнес-планы мероприятия по устранению недостатков приводящим к авариям, а производственный контроль мелких предприятий имеет формальный характер. У их собственников нет финансовых возможностей для приведения своих объектов в соответствие с требованиями безопасности.

Технологическое оборудование объектов хранения и потребления горючих газов отличается повышенной пожарной опасностью, так как находится под постоянным давлением. При нагреве стенки резервуара со сжиженными углеводородными газами до температур, превышающих критические значения для стали, из которой изготовлен резервуар, возможен взрыв последнего. Взрыв сосуда высокого давления, содержащего горючий газ, сопровождается образованием огненного шара, который, как известно, обладает очень высокой поражающей способностью [7].

Среди аварий на АГЗС следует отметить инцидент, связанный с выходом всего содержимого резервуара при разгерметизации запорной арматуры в Дмитровском районе Московской области, инциденты с пожарами и взрывами, повлекшие травмирование и гибель людей в городах Омск, Барнаул, Камышин, Бузулук и др.

За рубежом примером аварии на АГЗС с последствиями, близкими к катастрофическим, может служить инцидент в Южной Корее в 2001 г.. Пожар на АГЗС привел к двум последовательным взрывам наземного резервуара хранения СУГ и автоцистерны СУГ с образованием «огненных шаров», распространению пожара на все окружающие АГЗС здания и сооружения в радиусе до 100 м, в результате чего выгорел целый квартал города. При этом в результате пожара и взрывов пострадало большое количество людей. Результаты анализа этого пожара докладывались на V Международном симпозиуме по пожарной науке и технологии (3…6 декабря 2001 г. Ньюкасел, Австралия) [7].

Объектом исследования является АГЗС № 2 ООО «АКОЙЛ». Выбор объекта обусловлен месторасположением АГЗС. Она расположена рядом с опасными производственными объектам, жилой зоной и транспортной магистралью (приложение Б).

 

1.5 Общие сведения об  объекте исследования, структуре  и характеристике его деятельности

 

ООО «АКОЙЛ» филиал в г. Уфа расположен по адресу: ул. Цюрупы, 151/1. Автомобильная газозаправочная станция № 2 расположена в городе Уфа по улице Уфимское Шоссе.

Местность холмистая (абсолютная высота 100…300 м, максимальная высота – 476 м), пересеченная долинами рек. Долины крупных рек Белой и Уфы широкие (3…10 км), ассиметричные. Правые склоны преимущественно возвышенные, левые – пологие. Грунты глинистые, щебеночно-суглинистые и щебеночно-супесчаные. Грунтовые воды залегают на глубине 2…8 м. Санитарно-защитная зона – 100 м2.

Автомобильная газозаправочная станция является потенциально опасным объектом. Назначение автомобильной газозаправочной станции – прием, хранение, сбыт, реализация СУГ, заправка газобаллонного оборудования автомобиля [2].

Схема АГЗС № 2 с расположенными на ней оборудованием и зданиями представлена в приложении Б.

Данные о размещении близлежащих предприятий, чрезвычайные ситуации на которых могут оказать поражающее воздействие на персонал АГЗС № 2, представлены в таблице 1.2.

 

Таблица 1.2 – Данные о размещении ближайших предприятий

Наименование предприятия	Удаленность от границ АГЗС
ОАО «Уфимские спички»	605 м, юго-восток
ООО «Уфимский фанерный комбинат»	500 м, северо-восток

Данные о размещении близлежащих жилых строений, которые могут оказаться в зоне действия поражающих факторов, приведены в таблице 1.3.

 

Таблица 1.3 – Данные о размещении близлежащих жилых строений

Наименование	Удаленность от границ близлежащих жилых строений	Характер застройки
Жилые дома по ул. Шота Руставели	280 м, север	Многоэтажные дома

 

На территории автомобильной газозаправочной станции находятся: здание операторной, резервуарный парк (две подземные емкости для хранения сжиженного углеводородного газа, одна из которых аварийная), две заправочные колонки (см. приложение Б). Опасное вещество – сжиженный углеводородный газ [2].

Общая численность персонала автомобильной газозаправочной станции составляет 10 человек, наибольшая работающая смена – 4 человека, режим работы круглосуточный – 2-х сменный.

 

1.6 Технологическое оборудование АГЗС №2 ООО «АКОЙЛ»

 

Резервуарный парк газозаправочной станции включает в себя две емкости для хранения сжиженного углеводородного газа. Емкости резервуарного парка и технологические трубопроводы автомобильной заправочной станции смонтированы подземно. Подземные емкости установлены с обеспечением толщины засыпки грунтом не менее 0,5 м. Общая вместимость резервуаров для СУГ – 20 м3, а единичная – 10 м3 (приложение Б).

Сжиженный углеводородный газ на АГЗС доставляется автоцистерной АППЦТ-36, смонтированной на базе полуприцепа и седельного тягача МАЗ-6422.

Площадка слива автоцистерн с двух сторон оборудована отбортовкой высотой 150 мм. Поверхность площадки выполнена из асфальтового покрытия. Трубопроводы подачи топлива от резервуаров к заправочным островкам смонтированы подземно [2].

Перечень основного технологического оборудования, в котором обращается опасное вещество – сжиженный углеводородный газ, приведен в таблице 1.4.

 

Таблица 1.4 – Перечень основного технологического оборудования

Наименование оборудования, матери  ал	К-во шт.	Назначение	Техническая характеристика
Резервуар № 1	1	Хранение СУГ	Объем 10 м3
Резервуар № 2	1	Хранение СУГ	Объем 10 м3
Заправочные колонки  КЗСГ-1, КЗСГ-2	2	Отпуск СУГ	Производительность 40 л/мин
Автоцистерна АППЦТ-36	1	Доставка СУГ	Объем 36 м3
Насос Corken FD 150	2	Перекачка СУГ	Производительность 90 л/мин
Трубопроводы		Перекачка СУГ	Ø32

 

Блок схема АГЗС №2 с указанием опасных блоков представлена в приложении Б. На территории АГЗС с целью противопожарной защиты предусмотрены:

• пожарный щит - 2 шт.;
• огнетушители ОП-5 - 2 шт.;
• огнетушители ОП-50- 3 шт.;
• огнетушители ОУ-5 – 2 шт.;
• ящик с песком 1 м3 – 1 шт.;
• 2 пожарных гидранта в радиусе 100 м Р=10 кгс, Ø=125.

 

1.7 Причины возникновения  аварий на АГЗС

 

Результаты анализа причин возникновения аварийных ситуаций на АГЗС графически интерпретированы на рисунке 1.4.

 

Рисунок 1.4 - Причины возникновения аварий на АГЗС

 

Виновниками аварий на АГЗС, как правило, являются водители автотранспортных средств и обслуживающий персонал. Как видно из диаграммы самая распространенная причина – неисправность электооборудования АГЗС (32%), значительна доля и нарушения правил проведения ремонтных работ и техники безопасности (18%).

 

1.8 Оценка вероятности  реализации аварийных ситуаций  и сценариев их дальнейшего развития

 

Для оценки частоты возникновения аварийных ситуаций, сопровождающихся разрушением (разгерметизацией) оборудования со сжиженным углеводородным газом, применяют вероятностный подход.

За время эксплуатации АГЗС № 2 не было допущено ни одной аварии, ни одного смертельного случая, поэтому оценка риска аварий проводится по обобщенным среднестатистическим данным. При этом применены следующие критерии:

Критерии отказов по тяжести последствий:

• катастрофический – может привести к смерти более 5 человек и существенному ущербу производства;
• критический – может привести к смерти 1…5 человек и существенному ущербу производству;
• некритический – не угрожает жизни людей, не приводит к ущербу производству;
• с пренебрежимо малыми последствиями – отказ, не относящийся по своим последствиям ни к одной из первых трех категорий [2].

Категории отказов (степень риска), определяемые путем сочетания частоты отказов и тяжести последствий:

А – повышенный риск, обязателен количественный анализ риска или требуются особые меры обеспечения безопасности;

В – значительный риск, желателен количественный анализ риска или требуется принятие определенных мер безопасности;

С – умеренный риск, рекомендуется проведение качественного анализа опасностей или принятие некоторых мер безопасности;

D – минимальный (приемлемый) риск, анализ и принятие специальных мер безопасности не требуется.