|
65 концентрационного предела взрываемости. Возникновение данного вида опасности в значительной степени определяется расположением источников загорания на территории объекта. Ущерб при возникновении объемного огненного взрыва наносится воздействием ударной волны и горением облака. Предполагается, что на открытой местности в основном воздействует процесс дефлаграции. Область ущерба от детонации практически совпадает с зоной существования облака с концентрацией С/йш? . Вследствие довольно высокой вероятности утечки содержимого колонн и образования медленно дрейфующих облаков, время воспламенения которых достигает нескольких минут, целесообразно устанавливать на территории технологической установки датчики газоанализаторов конвекционно-диффузионного типа. Такие детекторы позволяют обнаружить газообразную утечку до того, как облака разрастутся или воспламенятся. При наличии детекторов на территории установки событие "отказ оператора заметить утечку" с вероятностью 0,4 можно заменить событием "отказ датчика" с вероятностью 4,8 '10 Анализ деревьев отказов позволяет получить вероятности аварийного события "выход наружу содержимого колонны" для колонны К-2 5,0 10'2. При установке датчиков газоанализаторов на территории комплекса сводится к минимуму вероятность того, что оператор не сразу заметит возгорание на установке или вне ее. Вероятности опасных событий, связанных с человеческим фактором, в этом случае доходят до 0,1, тогда как вероятность, связанная с возможными отказами инфракрасного детектора, не превышает 4,7 1C’2. 1.4. Моделирование аварийных ситуаций и прогнозирование параметров динамики ТВС на открытой технологической установки АТ-ВБ В целях решения проблемы по обеспечению пожаровзрывобезопасности нефтеперерабатывающих предприятий проведено моделирование аварийных ситуаций и прогнозирование зон загазованности промышленной территории при истечении взрывоопасных газов на примере Московского IJTI3. 1.4.1. Анализ и выбор моделей расчета полей аварийной загазованности окружающей среды НПЗ. На рассеивание взрывоопасного облака при развитии аварии влияет значительное число факторов, в том числе: рельеф поверхности, метеорологические условия, скорость ветра, устойчивость атмосферы, параметры |
62 R = аМ0’42, tj\q a эмпирический коэффициент; M масса взрывоопасного вещества в облаке. Для углеводородных фракций при устойчивой погоде и небольшой скорости ветра коэффициент а считается равным 0,08. Поведение облака при выбросе зависит в первую очередь от его плотности и состояния атмосферы. Под действием ветра облако может перемещаться в горизонтальном направлении на значительные расстояния. Одновременно с перемещением II воздействию атмосферных турбулентных вихрей ных масштабов, что способствует его рассеиванию в горизонтальном и вертикальном направлениях. Интенсивность диффузии облака определяется интенсивностью атмосферной турбулентности. Принимая во внимание метеорологические вероятностные данные и модель распространения, были построены карты вероятностей достижения облаками с концентрацией Снкпр объекто территории С' уммарная стей достижения облаками от установки ЭЛОУ-АВТ-6 объектов на территории завода приведена на рис. 1.7, согласно которой наибольшая вероятность наблюдается на расстоянии 25 50 метров. Однако именно в эту зону входят опасные источники возможного воспламенения: печи нагрева нефти и операторская. Опасными являются также установки изомеризации, висбрекинга и битумные печи, распо* ложенные на расстоянии до 250 м от установки ЭЛОУ-АВТ-6. Вследствие довольно высокой вероятности утечки содержимого колонн и образования медленно дрейфующих облаков, время воспламенения которых достигает нескольких минут, целесообразно устанавливать на территории технологической установки газовые детекторы обнаружения малых утечек из труб, через которые подаются и выводятся углеводородные фракции. Такие детекторы позволяют обнаружить газообразную утечку до того, как облака разрастутся или воспламенятся. При наличии детекторов на территории установки событие "отказ оператора заметить утечку" с вероятностью 0,4 можно заменить событием "отказ датчика" с _2 вероятностью 4,8 ' 10 . Анализ деревьев отказов позволяет получить вероятности аварийного события "выход наружу содержимого колонны", представленных ниже. Колонны К-2 К-4 К-6; К-7; К-9 К-10 Вероятности 5,0 10’2 0,7 10'3 1,2' 10'3 2,3 10’5 63 При установке инфракрасных детекторов на территории комплекса сводится к минимуму вероятность того, что оператор не сразу заметит возгорание на установке или вне ее. Вероятности опасных событий, связанных с человеческим фактором, в этом случае доходят до 0,1 ( для колонн К-6, К-7, К-9), тогда как вероятность, связанная с возможными отказами инфракрасного детектора, не пре_2 вышает4,7 10 . Газораспределительная станция. В анализе опасностей, возникающих при функционировании газораспределительной станции (ГРС), рассматривались емкости и связанные с ними коммуникации, по которым передаются углеводородные фракции, а также объекты, на которых производится отгрузка топливных фракций потребителю. ГРС представляет собой объект, емкости которого предназначены для постоянного обеспечения потребителей углеводородными фракциями. Опасными на ГРС являются случаи, сопровождающиеся выбросами больших объемов сжиженных углеводородных фракций. Некоторые количества сжиженного газа могут выбрасываться в системе через клапаны или в результате разрыва газопроводящих линии. «Дерево отказов» (рис 1.8) разработано для одной емкости и связанного с ней оборудования, чтобы определить, какие явления могут внести вклад в различные нарушения и ошибки, приводящие в конечном итоге к катастрофической аварии. Символы, используемые при построении «дерева отказов» представлены ниже. Название события, символа Событие общего вида Неразлагаемое событие Логическая ячейка совпадения Логическая ячейка объедиГрафическое изображение символа Описание события или символа Событие, возникающее как результат взаимодействия событий низшего уровня________________ Базовое событие, причины появления которого не анализируются из-за: недостатка информации, ресурсов, знаний, желания избежать излишне детального анализа Событие на выходе появляется только тогда, когда поступают все входные события даже одного события появляется при поступлении нения 99 Т 1 0,0565 Inx. Рассчитанные значения параметров огневого шара (радиуса Rxon и времени его существования /хол) при различных значениях массы М для случая полного разрушения холодного резервуара представлены на рис. 1.27, а для случая взрыва резервуара по типу BLEVE на рис. 1.28. На рис. 1.29 приведены зависимости плотности потока теплового излучения q и дозы теплового излучения D от расстояния R до эпицентра огневого шара в случае полного разрушения холодного резервуара для различных значении массы СУГ, участвующих в образовании огневого шара. Аналогичные зависимости в случае взрыва резервуара по типу BLEVE приведены на рис. 1.30. Таким образом, образование огневого шара в случае полного разрушения резервуара в холодном состоянии является одним из наиболее опасных явлений. Это связано с отсутствием возможности воздействия на протекание процесса образования огневого шара, а также с большими радиусами теплового поражения. Вместе с тем указанное событие является крайне редким (частота возникновения 1,3 10 -7 год -1 значительно ниже верхней границы допустимого уровня воздействия опасных факторов пожара на одного человека 10~6 год"1 (согласно ГОСТ 12.1.00491). 1.6. Моделирование аварийных ситуаций и прогнозирование параметров загазованности открытых технологических установок НПЗ В целях решения проблемы по обеспечению пожаровзрывобезопасности ф нефтеперерабатывающих предприятий проведено моделирование аварийных ситуации и прогнозирование зон загазованности промышленной территории на примере Московского НПЗ. * На рассеивание взрывоопасного облака при развитии аварии влияет значительное число факторов, в том числе: рельеф поверхности, метеорологические условия, скорость ветра, устойчивость атмосферы, параметры турбулентности, температура и ее вертикальный градиент; тепловое излучение почвы, обусловленное солнечной радиацией; конвективный теплообмен с грунтом, конвективный массообмен, приток тепла с ветром, фазовые превращения [92-97]. Рассеивание облака |