Таблица 5 – «Анализ видов, последствий и критичности отказов»

Раздел  3. Характеристика опасных веществ

     Сжиженный нефтяной газ это смесь пропана и бутана, получаемая при перегонке сырой нефти или ее соединений на нефтеперерабатывающих заводах. Его характерное свойство - легкая их сжимаемость при обычных температурах и при незначительном повышении давления, а также интенсивное испарение при небольшом повышении температуры или снижении давления. ШФЛУ удобен при транспорте и хранении (как жидкости) и сохраняет все преимущества газообразных топлив при распределении, подаче потребителям и сжигании.

    При рассмотрении физико-химических свойств  и показателей взрывоопасности ШФЛУ следует учитывать, что на практике, как правило, приходится иметь дело с двухфазной системой жидкость - газ (пар). Основные физико-химические свойства и пожаровзрывоопасные характеристики СУГ приведены в таблице 6.

    Таблица 6 – Характеристика опасного вещества

Раздел 4. Анализ условий  возникновения и  развития аварий

    Сценарий  1. Разгерметизация линейной части трубопровода ШФЛУ → образование первичного облака газа →распространение облака →взрыв облака→ воздушная волна сжатия. 

    Сценарий  2. Разгерметизация линейной части трубопровода ШФЛУ → утечка газа → образование облака → воспламенение облака (образование огненного шара)→ пожар. 

    Сценарий  3. Разгерметизация линейной части трубопровода ШФЛУ → образование первичного облака газа → рассеяние облака. 

    Сценарий  4. Разгерметизация линейной части трубопровода ШФЛУ → утечка → воспламенение. 
 

    Аварии на объектах хранения и транспортировки сжиженных углеводородных газов характеризуются возможностью проявления в различном сочетании следующих поражающих факторов:

• теплового воздействия взрыва;
• воздействия волны сжатия взрыва;
• теплового воздействия струйного факела горящего газа;

Раздел 5. Определение количества вещества, способного участвовать в  создании поражающих факторов

    Исходные  данные:

    толщина стенки трубопровода 0,01 м;

    состав  перекачиваемой жидкости 42% пропана и 47% бутана

Масса выброшенного газа, определяется по формуле:

;

Объем газа вышедшего  из трубопровода:

м³;

Объем газа, вышедшего  из трубопровода до его отключения:

м³;

Объем газа, вышедшего  из трубопровода после его отключения:

м³;

Плотность пропан-бутановой  смеси:

    Для оценки доли вещества, мгновенно переходящего в пар, можно применить соотношение, учитывающее адиабатичность процесса:

    Объем испарившейся пропан-бутановой смеси:

    Оценка  размера опасных зон

Раздел 6. Определение параметров поражающих факторов

    Вид аварийного облака ТВС зависит от чувствительности смеси и загроможденности пространства, занимаемого облаком. По чувствительности облако, образовавшееся в результате разгерметизации трубопровода ШФЛУ, относится ко 2 классу – чувствительные. Окружающее пространство вид 3 – среднезагроможденное пространство. Определив чувствительность смеси и загроможденность пространства, по экспертной таблице (Таблица 14.2, стр. 188, [1]) определяем вид взрывного превращения: диапазон 3 – дефлаграция, скорость фронта пламени 200-300м/с. 
 
 

6.1 Мгновенное воспламенение  облака

    Эффективный энергозапас ТВС:

     , при С_г >С_ст

    Безразмерный  радиус на расстоянии R(м):

    

    Безразмерные  давления и импульс фазы сжатия определяются по формулам:

    

    

Т.к. подставляем .

    Далее рассчитываются размерные величины

 Па

Вероятность повреждения стен промышленных зданий, при которых возможно их восстановление:

где

    Для полного разрушения зданий:

где

    Вероятность длительной потери управляемости у  людей:

где

При расчетах масса  тела живого организма принималась m=70 кг 

 

    

    Таблица 7 – Параметры взрыва облака ТВС 

 

    Рисунок 2 – Изменение избыточного давления во фронте волны 

    Рисунок 3 – Вероятность разрушения повреждения  стен промышленных зданий, при которых  возможно их восстановление (Ряд 1) и  вероятность полного разрушения зданий (Ряд 2)

6.2 Задержанное воспламенение  облака ТВС

    Оценка  размера опасных зон

    Эффективный энергозапас ТВС:

     , при С_г >С_ст

 

    

    Таблица 8 – Параметры взрыва облака ТВС  
 
 

 

     

    Рисунок 4 – Изменение избыточного давления во фронте волны 
 

    Рисунок 5 – Вероятность разрушения повреждения стен промышленных зданий, при которых возможно их восстановление (Ряд 1) и вероятность полного разрушения зданий (Ряд 2) 
 
 
 
 
 
 

Раздел  7. Вероятностная оценка опасности и оценка риска.

 

Рисунок 6 – Дерево отказов 

    Если  оператор «ИЛИ» связывает n нижестоящих событий, происходящих с вероятностью Q_i, то вероятность реализации вышестоящего события Q_в составляет:

    

    Если  оператор «И» связывает n нижестоящих событий, происходящих с вероятностью Q_i, то вероятность реализации вышестоящего события Q_в составляет:

Рисунок 7 – Дерево событий 

    Потенциальный риск R_п(х,у) в рассматриваемой точке определяется как:

где f_i – вероятность (частота) реализации i-го сценария с вероятность поражения в данной точке Р_i(x,y), n – количество сценариев.

 

    Таблица 9 – Оценка вероятностей реализации сценариев развития аварийного процесса