Чтобы исключить опасность разряда  между зеркалом жидкости и опускающимся заземленным измерителем уровня или пробоотборником, измерение  уровня и отбор проб осуществляют через определенное время после  закачки, когда произойдет естественное рассеивание (релаксация) накопившихся в жидкости зарядов. Например, если удельное электрическое сопротивление  поступающей в резервуар жидкости более 10 Омхм, то названные выше ручные операции проводят не менее, чем через 20 минут после закачки при неподвижном уровне жидкости в резервуаре.

     Для уменьшения электризации жидкости при  ее движении по наполнительному трубопроводу используют релаксационные емкости, представляющие собой расширенные участки трубопроводов, внутри которых для увеличения электропроводимости  движущейся массы жидкости в продольном направлении установлены заземленные  металлические пластины и натянутые  струны.

     Для предупреждения механических искр, образующихся при выполнении ручных операций, например, при погрузке и разгрузке жидкостей  в таре, ремонте оборудования, замере уровня и отборе проб нефтепродукта  из резервуара и т.п., используется искробезопасный инструмент и приспособления.

     Однако  более эффективным средством  борьбы с механическими искрами  является исключение самих ручных операций, в том числе при замере уровня и отборе проб, путем использования  дистанционных устройств для замера уровня и полуавтоматических сниженных пробоотборников. Самовозгорание сернистых соединений железа чаще всего происходит в резервуарах и других емкостных аппаратах, где обращаются высокосернистые нефти. Температура при самонагревании в окисляющемся слое отложений может подняться до 600-700 градусов Цельсия, что достаточно не только для воспламенения горючей концентрации паров нефтепродукта в смеси с воздухом, но и для ее образования при бедной концентрации, например, в опорожненном резервуаре.

Для снижения опасности образования  пирофорных отложений осуществляется:

• предварительная очистка нефти от серы и сернистых соединений перед подачей ее на склад или перед ее переработкой на пунктах подготовки нефти;
• снижение температуры хранимого нефтепродукта или предупреждение его нагрева от теплоты солнечной радиации (окраска резервуаров в светлые тона, использование подземного метода хранения нефти и нефтепродуктов и т.п.);
• антикоррозионное покрытие внутренней поверхности емкостных аппаратов;
• использование неметаллических емкостей, например, железобетонных резервуаров.

Для предупреждения самовозгорания пирофорных отложений необходимо:

• уменьшение или полное исключение поступления в газовое пространство резервуара воздуха; 
• соблюдение сроков вывода емкостных аппаратов на простой и уменьшение длительности их простоя;
• систематическая очистка резервуаров от отложений;
• дезактивация отложений путем медленного их окисления.

     Искры электрооборудования также нередко  могут стать источником зажигания, так как технологические процессы насыщены электроустановками различного назначения: задвижками с электроприводом, уровнемерами и другими устройствами с дистанционным управлением. Электрооборудование  располагают в помещении операторной, в блок-боксах, камерах переключения, в приямках, куда могут поступать и накапливаться горючие пары жидкостей в количестве, достаточном для образования горючих концентраций. Для предотвращения этой опасности применяют взрывозащищенное электрооборудование, блок-боксы, камеры переключения, операторные с электрооборудованием нормального исполнения обеспечивают гарантированным подпором чистого воздуха или выносят за пределы взрывоопасной зоны.

     Характерными  путями распространения пожара могут  быть:

• дыхательная арматура (патрубки);
• трубопроводы газоуравнительной обвязки резервуаров;
• разлившиеся нефтепродукты;
• горючие паровоздушные смеси, образующиеся при загазованности территории.

     Опасность распространения пожара через дыхательные  патрубки внутрь резервуара и по трубопроводам  газоуравнительной обвязки существует только для емкостей с ЛВЖ, а при пожаре опасность может появиться и в резервуарах с ГЖ. Поэтому дыхательные патрубки резервуаров защищаются от распространения пламени огнепреградителями с насадком, выполненным в виде кассеты со спирально свернутыми совместно гофрированной и плоской лентами. Такие огнепреградители могут быть совмещены с дыхательными клапанами. Для надежной защиты трубопроводов ГУС от избыточного давления в узле огнепреградителя устанавливают разрывные мембраны.

     Растекание  нефти и нефтепродуктов может  происходить по разным причинам. Даже небольшие утечки через не плотности  во фланцевых соединениях, через  сальники задвижек и т.п., если они  систематические, могут привести к  постепенному пропитыванию поверхности  грунта или твердого покрытия в помещениях или на территории парка. Эта опасность исключается:

• своевременным устранением мест утечек;
• оборудованием приемо-раздаточных патрубков хлопушками, препятствующими самопроизвольному истечению нефтепродуктов из резервуаров.

     Переливы  в результате переполнения резервуаров  предупреждают контролем за уровнем жидкости в период их наполнения. Для этой цели резервуары с избыточным давлением в газовом пространстве выше 200 мм вод. ст. оборудуют стационарными устройствами для дистанционного измерения уровня, которые дополняются блокировкой, обеспечивающей автоматическое отключение наполнительных насосов при достижении в резервуаре предельного уровня жидкости.

     Предупреждение  аварийного растекания уровня жидкости обеспечивается выбором площадки для  резервуарного парка с учетом рельефа местности (их размещают  на более низких отметках земли), а  также устройством вокруг отдельно стоящих резервуаров или группы резервуаров обвалования с отводом  разлившейся жидкости в систему  канализации. Обвалование может  быть выполнено в виде сплошного  земляного вала или стены, рассчитанными  на гидростатическое давление вылившейся жидкости. Оно должно вмещать объем  наибольшего резервуара, находящегося в данном обваловании. Однако такое  обвалование на рассчитано на удержание нефтепродукта при динамическом  воздействии волны, образующейся в результате полного повреждения резервуара. Поэтому при большом объеме резервуаров за первым обвалованием на некотором расстоянии устанавливают второе обвалование или предусматривают сбор разлитого нефтепродукта с помощью отводных канав в земляные амбары. Роль второго обвалования могут выполнять дороги с повышенным профилем проезжей части.

 

2. АНАЛИЗ  ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ОПАСНОСТИ

2.1. Построение «дерева происшествий»

 

     Во  всех методиках применения технологий автоматизированного моделирования  центральное место занимают средства и методические приемы формализованной  постановки задач, и, главное, построения структурных моделей (формализованных  схем) надежности и безопасности исследуемых  системных объектов и процессов.

     Тщательному анализу причин отказов и выработке  мероприятий, наиболее эффективных  для их устранения, способствует построение дерева отказов и неработоспособных  состояний.

     Дерево  происшествий лежит в основе логико-вероятностной  модели причинно-следственных связей отказов системы с отказами ее элементов и другими событиями. При анализе возникновения отказа состоит из последовательностей  и комбинаций нарушений и неисправностей, и таким образом оно представляет собой многоуровневую графологическую  структуру причинных взаимосвязей, полученных в результате прослеживания  опасных ситуаций в обратном порядке, для того чтобы отыскать возможные  причины их возникновения.

     Вершины на этом графе представляют исходные события сценария возможных вариантов возникновения аварийной ситуации. Вероятности свершения указанных событий приведены в таблице 1. Комбинации событий 1-3 определяют условия отказа электрической части, событий 5-7 – отказ оборудования. 

     

Рисунок. 2.1. «Дерево происшествий» 
 

Таблица 2.1.

Предпосылки возгорания смеси 
 

 
 

     Обычно  при расчете вероятности головного  события используют значения вероятностей базовых событий. В реальности же элементы, отвечающие за реализацию базовых  событий, находятся либо в исправном  состоянии, и тогда расчет проводится по данным надежности, либо в состоянии отказа, и тогда вероятность базового события принимается равной единице и вероятность головного события увеличивается. 

     Расчет  вероятности происшествия приводящий к возгоранию паров нефти: 

Q=

;

Q=

.

Qx=Qa\/Qb\/Qc

Qa=(Qd\/Qe)/\Qk

Qc=(Qg\/Qh)/\Qk

Qp=Qd×Qe

Qa=1–(1–Qp)(1–Qf)

Qa=1–(1–0/00001×0/0005)×(1–0.00002)=0.00032

Qt=Qg×Qh

Qc=1–(1–Qt)(1–Qk)

Qc=1–(1–0.0005×0.000003)×(1–0.001)=0.00002

Qx=Qa×Qb×Qc

Qx=0.003×0.00002×0.00032=0,8∙10^-15 

     Таким образом, вероятность наступления  головного события и промежуточных  событий относительно невелико.

2.2. Построение «дерева  событий»

 

       Пожарная опасность хранения нефти и нефтепродуктов определяется возможностью образования горючей концентрации внутри и снаружи емкостной аппаратуры. Опасность образования горючей среды внутри аппаратов, в том числе и мелкой тары при неподвижном уровне жидкости,  можно характеризовать температурными условиями хранения. Для аппаратов наземного хранения, которые летом могут подвергаться длительному тепловому воздействию солнечной радиации, концентрация насыщения будет определяться ни температурой хранимой жидкости, а температурой поверхностного слоя (она может отличаться от Траб. жидкости на 10-15 градусов по Цельсию). Так, если жидкость хранят в аппарате с неподвижным уровнем при температуре, близкой к температуре окружающего воздуха, то:

• емкости с бензином опасны зимой;
• емкости с керосином опасны летом в солнечную погоду;
• емкости с дизельным топливом безопасны в любое время года.

     Опасность образования горючей среды вне  резервуаров появляется главным  образом в периоды «больших дыханий», когда проводятся операции наполнения. Периоды «малых дыханий» кратковременны. Они сведены до минимума применением  на резервуарах со стационарной крышей дыхательных клапанов различной  конструкции. Поэтому при малых  «дыханиях» мощность выброса паров  для образования горючей среды  в окружающей атмосфере, как правило, недостаточна.

     Опасность образования горючей паровоздушной  среды у дыхательной арматуры при «выдохе» определяется состоянием среды в газовом пространстве. Так, если концентрация паров в газовом  пространстве резервуара менее нижнего предела взрываемости (НПВ), то образования горючей среды у дыхательной арматуры не возникает даже в безветренную погоду.

     Предупреждение  образования горючей концентрации внутри резервуаров на практике обеспечивается ликвидацией паровоздушного пространства и использованием газоуравнительной обвязки.