Прогнозирование, предупреждение и ликвидация чрезвычайных ситуаций на Туймазинском газоперерабатывающем заводе

Условная вероятность  поражения человека избыточным давлением, развиваемым при сгорании газопаровоздушных смесей, на расстоянии r от эпицентра рассчитывают следующим образом:

- вычисляются избыточное давление Dp и импульс i;

-   исходя из значений Dp и i, вычисляют значение «пробит» — функции Рr по формуле

Pr = 5 - 0,26 ln (V), (3.24)

 , (3.25)

где Dp — избыточное давление, Па; i — импульс волны давления. Па·с.

V = (17500/ 53000)8,4 + (290/ 423)9,3 = 0,029,

PrС.Д.= 5 – 0,26 ln 0,029 = 5,92.

В зависимости от «пробит»-функции определяется условная вероятность поражения избыточным давлением (см. приложение А, табл. 4):

QпС.Д. = 82

Условная вероятность поражения человека тепловым излучением определяется следующим образом:

Pr ПП.=-14,9+2,56ln(t·q1,33), (3.26)

где t –эффективное время экспозиции, с;

 q – интенсивность теплового излучения, кВт/м2.

Эффективное время экспозиции для пожаров проливов ГЖ и СУГ определяется по формуле:

t = tо + x/v, (3.27)

где tо – характерное время обнаружения пожара, с (допускается принимать t=5 с);

х – расстояние от места расположения человека до зоны (интенсивность теплового излучения не превышает 4 кВт/м2), м;

v – скорость движения человека, м/с (допускается принимать v = 5/с);

x = r – d/2, (3.28)

где r – расстояние от центра пролива, м;

d – диаметр пролития, м,

x = 50 – 31/ 2 = 34,5 м,

t = 5 + 34,5 / 5 = 11,9 с,

PrП=-14,9 + 2,56 ln(t × q1,33),

PrП=-14,9 + 2,56 ln(11,9 × 10,61,33) = 0,52.

С помощью приложения А, табл. 4 определяют условную вероятность  поражения человека тепловым излучением:

QпП = 0.

По формуле (3.26) определяем «пробит»-функцию для «огненного шара»:

PrО.Ш.=-14,9 + 2,56 ln(9,6 × 551,33) = 4,53.

В зависимости от «пробит»-функции определяется условная вероятность поражения тепловым излучением от воздействия «огненного шара» (см. приложение А, табл. 4) равна:

QпО.Ш. = 32.

Индивидуальный риск R, год-1, определяют по формуле

, (3.29)

где  — условная вероятность поражения человека при реализации i-й ветви логической схемы;

Q(A,) — вероятность реализации в течение года i -й ветви логической схемы, год-1; п — число ветвей логической схемы (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 — Логическая схема развития аварии, связанной с выбросом горючих веществ на наружных установках

Символы А1 - А6 обозначают:

А1 — мгновенный выброс продукта с последующим взрывом;

А2 — мгновенный выброс продукта с образованием “огненного шара”;

A3 — мгновенный выброс продукта с образованием пожара пролива;

A4 — медленное истечение продукта с последующим взрывом;

A5 —медленное истечение продукта с последующим образованием “огненного шара”;

A6— медленное истечение продукта с последующим образованием пожара пролива.

Выполним оценку вероятности развития аварии в соответствии с табл. 3.4.1 и формуле (3.4.1.1). Вероятность мгновенной разгерметизации емкости принимается 4·10-7 год -1.[3]

Вероятность сгорания паровоздушной смеси в открытом пространстве с образованием волны избыточного давления (А1):

Qс.д = 4·10-7 · 0,0119 = 4,7 · 10-9 год -1.

Вероятность образования «огненного шара» (А2) :

Qо.ш = 4 · 10-7 · 0,7039 = 2,8 · 10-7 год -1.

Вероятность воспламенения пролива (А3)

Qп.п = 4 · 10-7 · 0,0287 = 1,1 · 10-8 год -1.

Вероятности развития аварии в остальных случаях принимают равными 0.

RВ = 1,1 · 10-8 · 0 + 2,8 · 10-7 · 32 + 4,7 · 10-9 · 82 = 8,77 · 10-6

Величина индивидуального риска при аварии на газофракционирующей установке превышает значение 10-6 по ГОСТ Р 12.3.047-98, необходимо внедрение технических решений, обеспечивающих снижение величины риска.

3.4.2 Оценка социального риска

Оценку пожарной опасности при аварии на газофракционирующей установке осуществляется с помощью критерия социального риска. Расчет социального риска производится при возникновении таких поражающих факторов, как избыточное давление, развиваемое при сгорании газопаровоздушной смеси, интенсивности теплового излучения пожара пролива и «огневого шара».

1. Производится разделение территории на зоны поражения. Целесообразно провести разделение на три зоны — А, Б, В, а именно:

-                     зона А - территория занимаемая блоком состоящим из газофракционирующей установки 30 м (количество обслуживающего персонала 4 чел.);

-                     зона Б - территория, занимаемая газоперерабатывающим заводом , кроме товарно-сырьевого парка 200 м (количество человек, постоянно пребывающих в зоне Б, 57 чел);

-                     зона В - территория товарно-сырьевого парка, коллективных садов, Туймазинского завода технического углерода, автозаправочной станции 500 м (количество человек, постоянно пребывающих в зоне Б, 319 чел).

2. С помощью методов, приведенных ранее в данном разделе, рассчитываются значения поражающих факторов для заданных расстояний от места инициирования аварии (табл. 3.6).

Таблица 3.6 - Значения параметров поражающих факторов аварии для заданных расстояний от места инициирования аварии

Согласно расчетам, вероятности сгорания паровоздушной смеси с образованием волны давления, образования «огненного шара» и воспламенения пролива соответственно составляют Qс.д = 4,7 · 10-9 год-1; Qо.ш = 2,8 · 10-7 год-1; Qв.п = 1,1 · 10-8 год-l. Вероятности развития аварии в остальных случаях принимают равными 0.

3. Ожидаемое число Ni погибших людей при реализации i-й ветви логической схемы (рисунок 3.2) определяется по формуле:

 (3.30)

где k – число рассматриваемых зон поражения, выбираемое исходя из того, что вне k-й зоны все значения QПi,k1 · 10-2 год -1, а в k-й зоне хотя бы одно из значений QПi,k > 1 · 10-2 год -1.

4. Учитывая данные таблицы 3.6 определяются средние по зонам условные вероятности поражения человека (Qп) и ожидаемое число погибших людей (Ni) при реализации соответствующих вариантов логической схемы (таблица 3.7)

Таблица 3.7 - Результаты вычислений, необходимые для определения социального риска

5. Социальный риск рассчитывается по формуле:

 ,        (3.31)

где l — число ветвей логической схемы, для которых Ni ³ N0 (N0 — ожидаемое число погибших людей, для которого оценивается социальный риск. Допускается принимать N0 = 10).

S = 4,7 · 10-9.

Социальный риск не превышает нормативное значение 10-7, пожарная безопасность выполнена, но требуется принятие всех возможных мер по снижению риска возникновения взрыва.

3.5 Разработка мероприятий по предупреждению пожаров и взрывовна газофракционирующей установке

Взрывобезопасность - состояние производственного процесса, предприятия или его отдельных участков, при котором исключена возможность взрыва, предотвращения воздействия на людей опасных и вредных факторов в случае его возникновения, которое обеспечивает сохранение материальных ценностей - зданий, сооружений, производственного оборудования, сырья и готовой продукции.

Для обеспечения защиты людей и материальных ценностей при возникновении взрыва должны быть предусмотрены меры, предотвращающие воздействие следующих опасных факторов взрыва:

-                     пламени и высокотемпературных продуктов горения;

-                     давления взрыва;

-                     высокоскоростных газовоздушных потоков;

-                     ударных волн;

-                     обрушившихся конструкций зданий и сооружений и разлетающихся элементов строительных конструкций, производственного оборудования и коммуникаций.

3.5.1 Молниезащита

От прямых ударов молнии могут происходить механические разрушения объектов, через которые происходит грозовой разряд. Ток молнии выделяет очень большое количество тепла, что может служить причиной возникновения пожара, если вблизи канала молнии находятся легковоспламеняющиеся предметы. Помимо возгорания тепловое воздействие молнии может вызывать взрывы.

Молниезащита включает комплекс мероприятий и устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, предохранения зданий, сооружений, оборудования и материалов от взрывов, возгораний и разрушений, возможных при воздействии молнии [23].

В соответствии с назначением зданий и сооружений необходимость выполнения молниезащиты, ее категория, а при использовании стержневых и тросовых молниеотводов – тип зоны защиты определяются по таблице 3.8.1 в зависимости от ожидаемого количества поражений здания или сооружения молнией в год.

Ожидаемое количество поражений молнией в год зданий и сооружений определяется по формуле:

N = 9π hзд2 n∙10-6, (3.32)

где hзд – наибольшая высота здания или сооружения (резервуара), м принимается 21,4 м высоту самой высокой колонны на установке;

 n – среднегодовое число ударов молнии в 1 км2 земной поверхности в месте расположения сооружения, для Республики Башкортостан n = 4.

 N = 9·3,14·21,42·4·10-6 =0,0518.

Полученное значение показывает, что поражение молнией резервуара происходит один раз в 20 лет. Согласно таблице 3.8 газофракционирующая установка относится ко II категории молниезащиты

Таблица 3.8 - Тип зоны защиты при использовании стержневых и тросовых молниеотводов при ожидаемом количестве поражений молнией в год здания или сооружения

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22