Мероприятия по снижению рисков и предупреждению ЧС

Количественная оценка частоты возможных аварий, отказов оборудования рассчитана исходя из обобщенных среднестатистических данных частот отказов (разгерметизации, разрушения) оборудования (таблица 1.5) и соответствующих им приближенных выбросов опасных веществ [2].

 

Таблица 1.5 – Обобщенные статистические данные по оценке частот отказов оборудования

Тип отказа оборудования	Вероятность отказа	Масштабы выброса опасных веществ
Разрушение резервуара, автоцистерны	Полное 1·10-5 в год     Частичное 1·10-4 в год	Полное содержимое емкостного оборудования с учетом поступления из соседних блоков за время перекрытия потока Объем, вытекший из отверстия Æ 25 мм за время перекрытия потока
Разгерметизация технологических трубопроводов	5·10-3 на 1 км трубопровода в год	Объем выброса, равный объему трубопровода, ограниченного арматурой, с учетом поступления из соседних блоков за время перекрытия потока
Отказ машинного оборудования	5·10-3 в год	Объем, вытекший через торцевые уплотнения или разрушенный узел за время перекрытия потока
Разрыв соединительных рукавов при сливе (наливе) автомобильных цистерн	10-3 в год на одну заправку   10-2 в год на один шланг.	Объем, вытекающий через сливное отверстие за время перекрытия потока

 

Вероятность приведенных аварийных ситуаций при эксплуатации АГЗС оценивалась при условии независимости разгерметизации одной единицы оборудования. Исходя из этого частота полного (частичного) разрушения в год составляет:

• цистерны автомобильной – 1·10-5 год -1;
• одного резервуара – 1·10-5 год -1;
• двух насосов – 1·10-2 год -1;
• трубопровода – 1,4·10-4 год -1;
• раздаточных шлангов на КЗСГ – 1,5·10-2 год -1;
• сливных рукавов автоцистерны – 2·10-2 год -1.

Результаты оценки вероятности аварийных ситуаций приведены в таблице 1.6.

Таблица 1.6 – результаты оценки вероятности аварийных ситуаций

Ожидаемая частота возникновения, 1/год		Тяжесть последствий
		Катастро-фический отказ	Критичес-кий отказ	Некрити- ческий отказ	Отказ с пренебре-жимо малыми последствиями
Частый Отказ	>1	А	А	А	С
Вероятный Отказ	1…10-2	А	А	В разрыв соединительных рукавов УЗСГ   разрыв сливного рукава автоцистерны	С
Возможный Отказ	10-2…10-4	А	В отказ машинного оборудования (насос)	В	С
Редкий Отказ	10-4…10-6	А полное разрушение автоцистерны	В разгерметизация автоцистерны	С разрушение подземного резервуара, разгерметизация трубопровода	D
Практически невероятный отказ	< 10-6	В	С	С	D

 

Согласно проведенной оценке риска возможные аварии и отказы оборудования при эксплуатации автомобильной газозаправочной станции могут создать степень риска категории А (повышенный риск) при полном разрушении автомобильной цистерны.

В результате разлива жидких углеводородов, нагретых до температуры кипения или близкой к ней, происходит испарение углеводородов с поверхности разлития и образование парогазового облака. Углеводородное парогазовое облако, которое может содержать большой объем углеводородов, способно загореться или взорваться при наличии источника зажигания [2].

Краткое описание возможных сценариев возникновения и динамики развития аварийных ситуаций приведено в приложении В, таблица В1.

Таким образом, наиболее опасной чрезвычайной ситуацией является полная разгерметизация автомобильной цистерны, при которой в ЧС участвует около 16 тонн опасного вещества и взрыв ГВС в результате этого. Наиболее вероятной – выход из строя насосов автомобильной газозаправочной станции с последующим взрывом, а ЧС с максимально негативным воздействием на окружающую среду – разгерметизация автоцистерны с образованием огненного шара и сгоранием лесного массива, расположенного около АГЗС [2].

Рассмотрено дерево событий для случая истечения сжиженного углеводородного газа на автомобильной газозаправочной станции (рисунок 1.5).

 

Рисунок 1.5 – Дерево событий возникновения аварийных ситуаций на автомобильной газозаправочной станции

 

Вероятность возникновения инициирующего события – разрушение (разгерметизация) оборудования и выброс СУГ, принята равной 1 (рисунок 1.5). Вероятность остальных событий взята на основе «Плана ликвидации аварийных ситуаций на АГЗС».

Рассчитаны вероятности возникновения конечных событий развития чрезвычайной ситуации:

Значение вероятности возникновения сценария чрезвычайной ситуации при истечении СУГ согласно дереву сценариев (рисунок 1.5) с образованием огненного шара равно:

Ро.ш. = 0,630.

Вероятность возникновения пожара пролива:

Рп.п. = 0,015.

Вероятность возникновения взрыва парогазового облака:

Рв.п.о. = 0,259.

Вероятность рассеивания парогазового облака:

Рр.п.о. = 0,010.

Так же необходимо рассмотреть дерево отказов для нежелательного события - истечение СУГ на автомобильной газозаправочной станции, которое представлено на рисунке 1.6.

 

Рисунок 1.6 – Дерево отказов для нежелательного события – истечение сжиженного углеводородного газа на автомобильной газозаправочной станции

Обозначения событий на рисунке 1.6 приведены в таблице 1.7.

 

 

Таблица 1.7 – Вероятности возникновения событий, представленных на дереве отказов

№ на рис 1.6	Событие
1	Опрокидывание АЦ по вине водителя
2	Ошибка обслуживающего персонала
3	Наличие дефектов по вине завода-изготовителя
4	Переполнение автоцистерны выше 85%
5	Коррозия корпуса АЦ
6	Неисправная электропроводка насосного оборудования
7	Искрение в самой автоцистерне
8	Несоответствие фактической молниезащиты требуемой
9	Другие источники
10	Осуществление налива СУГ в резервуар
11	Ошибка персонала
12	Необходимость транспортировки СУГ в сжиженном состоянии
13	Необходимость соблюдения баланса между температурой и давлением в автоцистерне
14	Высокая температура окружающей среды
15	Неисправность ГРК

 

Рассмотрены основные свойства опасного вещества (СУГ), характеристика и типы автомобильных газозаправочных станций, а так же исследуемый объект экономики – АГЗС №2 ООО «АКОЙЛ».

Проанализированы сценарии развития событий на территории автомобильной газозаправочной станции:

Наиболее опасный – полная разгерметизация автоцистерны с образованием «огненного шара» (сценарий С1);

Наиболее вероятный – срыв сливных рукавов автоцистерны и взрыв образовавшегося газовоздушного облака (сценарий С2);

С максимально негативным воздействием на окружающую среду – рассеивание при разгерметизации автоцистерны всего объема ГВС в атмосфере (сценарий С3).

Определено количество персонала объекта и наличие опасных объектов экономики в радиусе действия возможных поражающих факторов.

Для определения масштабов прогнозируемой ЧС, оценки устойчивости зданий, сооружений и технологического оборудования рассмотрены параметры поражающих факторов, возникающих при развитии ЧС в результате реализации возможных сценариев развития ЧС на территории АГЗС №2 ООО «АКОЙЛ».

 

 

2 Прогнозирование параметров поражающих факторов основных сценариев развития ЧС

 

Возникновение и развитие техногенных аварий на АГЗС приводят в ряде случаев к возникновению чрезвычайных ситуаций, которые могут протекать по разным сценариям. Сценарии характеризуются различными поражающими факторами, которые действуют на персонал объекта экономики, население, территорию и оборудование, а также на транспортную магистраль, вызывая негативные последствия.

Целью разработки раздела является прогнозирование последствий для наиболее опасного, вероятного и негативно воздействующего на окружающую среду сценариев развития ЧС (приложение В, рисунок В1).

 

2.1 Оценка пожаровзрывоопасности  объекта

 

Оценка пожаровзрывоопасности объекта позволит определить, параметры воздействия поражающих факторов и спрогнозировать последствия для основных сценариев развития ЧС.

При оценке пожароопасности необходимо рассчитать:

• интенсивность теплового излучения при пожарах пролива СУГ;
• избыточное давление, развиваемое при сгорании СУГ;
• размер зон, ограниченных нижним концентрационным пределом распространения пламени (НКПР) газов и паров;
• индивидуальный и социальный риск [10].

 

2.2 Расчет интенсивности  теплового излучения и времени  существования «огненного шара» при реализации наиболее опасного сценария

 

Произведен расчет интенсивности теплового излучения «огненного шара» в случае реализации сценария С1.

Расчет интенсивности теплового излучения «огненного шара» q, кВт/м2 проведен по формуле:

 

q = Ef ·Fq·t, кВт/м2,       (2.1)

 

где Ef — средне поверхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м2, принимается согласно данных таблицы 2.1.

 

Таблица 2.1 - Среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени в зависимости от диаметра очага и удельная массовая скорость выгорания для сжиженных углеводородных газов

 

Топливо	Ef, кВт/м2, при d, м					т, кг/(м2 · с)
	10	20	30	40	50
СУГ (пропан-бутан)	80	63	50	43	40	0,1

 

 Fq — угловой коэффициент облученности;

 t –– коэффициент пропускания атмосферы.

 Fq рассчитан по формуле:

 

,     (2.2)

 

где Н— высота центра «огненного шара», м;

Ds — эффективный диаметр «огненного шара», м;

r — расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром «огненного шара», м.

Эффективный диаметр «огненного шара» Ds рассчитан по формуле:

 

Ds =5,33 m 0,327, м      (2.3)

 

где m — масса горючего вещества, кг, в автоцистерне содержится 16524 кг.

Высота центра «огненного шара» рассчитана по формуле:

 

H=Ds/2, м.        (2.4)

 

Таким образом, согласно (2.1)-(2.4) определены значения углового коэффициента облученности:

Ds =5,33×165240,327= 127,65 м,

H= 127,65/2= 63,82 м,

 

.

 

 Время существования «огненного  шара» ts, с, рассчитано по формуле:

 

ts = 0,92 m 0,303, с       (2.5)

 

ts=0,92∙165240,303=17,45 с.

 

 

 

Коэффициент пропускания атмосферы τ рассчитан по формуле:

 

t = ехр [-7,0·10-4×(

-Ds/2)],     (2.6)

t=ехр [-7,0· 10-4× ( - 127,65/2)]= 0,99531.

 

Подставив полученные значения в (2.1) рассчитана интенсивность теплового излучения «огненного шара»:

 

q = 71,5·0,23504·0,99531=16,72 кВт/м2.

 

Доза теплового излучения Q, Дж/м2, рассчитана по формуле: