Статья опубликована в рамках: LVI Международной научно-практической конференции «Экспериментальные и теоретические исследования в современной науке» (Россия, г. Новосибирск, 26 августа 2020 г.)
Наука: Междисциплинарные исследования
Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции
дипломов
АНАЛИЗ ВОЗМОЖНЫХ СЦЕНАРИЕВ РАЗВИТИЯ АВАРИЙ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ПЛАНОВ ЛОКАЛИЗАЦИИ И ЛИКВИДАЦИИ АВАРИЙ НА ВЗРЫВОПОЖАРООПАСНЫХ И ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ
Ключевые слова: анализ, план локализации и ликвидации аварий (ПЛА), сценарий развития аварии.
В целях обеспечения готовности к действиям по локализации и ликвидации последствий аварии организация, эксплуатирующая опасный производственный объект, обязанапланировать и осуществлять мероприятия по локализации и ликвидации последствий аварий на опасном производственном объекте[1].
ПЛА разрабатывается в соответствии с Рекомендациями, утвержденными Приказом Ростехнадзора от 26.12.2012 № 781 «Об утверждении рекомендаций по разработке планов локализации и ликвидации аварий на взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектах»
Проведение анализа опасности технологических блоков во время разработки ПЛА включает в себя анализ известных аварий на аналогичных ОПО, анализ основных факторов и возможных причин, которые способствуют возникновению и развитию аварий, анализ условий возникновения и развития аварий, анализ возможных сценариев развития аварий и т. д.[2].
Важную роль при разработке ПЛА может сыграть и аудит пожарной безопасности [3].
Рассмотрим анализ возможных сценариев развития аварий, как один из основных элементов методологии разработки планов локализации и ликвидации аварий на взрывопожароопасных и химически опасных объектах.
На взрывопожароопасных и химически опасных объектах аварии могут иметь несколько стадий развития и в зависимости от масштабов и тяжести последствий в трех уровнях (А, Б, В).
Уровни развития аварий подразделяются:
А – первый уровень характеризуется возникновением и развитием аварийной ситуации в пределах одного технологического блока без влияния на смежные;
Б – второй уровень характеризуется развитием аварийной ситуации с выходом за пределы блока и возможным продолжением ее в пределах технологического объекта (установки, цеха, производства).
В – третий уровень характеризуется развитием аварии с возможным разрушением смежных технологических объектов, зданий, сооружений, построек на территории предприятия и за его пределами, а также поражением токсичными веществами персонала предприятия и населения близлежащих населенных районов.
Развитие аварий по типовым сценариям можно объединить в группы:
- ликвидация аварии без последствий;
- сценарии аварий, приводящие к образованию факельного горения;
- сценарии аварий, приводящие к образованию огненного шара;
- сценарии аварий, приводящие к образованию пожара пролива;
- сценарии аварий, приводящие к взрыву облака топливно-воздушных смесей;
- сценарии аварий, приводящие к образованию зон токсического поражения.
Наиболее вероятными местами возникновения аварий на оборудовании являются:
- пропуск через неплотности сварных, фланцевых соединений трубопровода;
- нарушение фланцевых и резьбовых соединений регулирующей и измерительной аппаратуры;
- разрыв сварочного стыка;
- большое число «временных» (т.е. нестационарных) соединений;
- свищ в трубопроводе и др.
Особую опасность представляют ошибки при пуске и остановке оборудования, ведении ремонтных, профилактических и других работ, связанных с неустойчивыми переходными режимами, с освобождением и заполнением трубопровода. B случае неправильных действий персонала существует возможность разгерметизации и возникновения аварийной ситуации.
Частота (вероятность) возникновения и реализации нежелательных событий, представленных в сценариях, определялась с использованием логико-графического метода построения «деревьев событий» с учетом анализа условий возникновения и развития аварий, свойств веществ, физических условий содержания веществ. Для определения частоты отказов оборудования, как правило, используются обобщенные статистические данные.
Типовые сценарии возможных аварий на объекте определяются с точки зрения развития ситуаций, при которых возможны выбросы из оборудования взрывопожароопасных, химически опасных и токсичных веществ с последующим формированием полей поражающих факторов.
Авария с наиболее тяжелыми, катастрофическими последствиями для предприятия, персонала, населения и прилегающей территории возможна при разгерметизации наиболее крупных блоков технологических установок с мгновенным выбросом в окружающую среду всей массы паровой и/или жидкой фазы обращающихся в них опасных веществ.
К наиболее вероятным, типичным авариям, которые в достаточной степени полно характеризуют специфику технологических установок, можно отнести аварии, связанные с разгерметизацией оборудования. Высокая температура пожароопасного вещества и элементов оборудования, при их аварийном разрушении с выливом нефтепродуктов с высокой вероятностью приводит к пожару.
Таким образом, на оборудовании, используемом на ОПО, возможны следующие аварии:
- Сценарий 1 (С1) - пожары разлития;
- Сценарий 2 (С2) - взрывы облака парогазовой смеси;
- Сценарий 3 (С3) - аварийные разливы нефтепродуктов.
Исходя из анализа возможных причин и факторов, способствующих возникновению и развитию аварий, определим основные типовые сценарии возможных аварий.
Схемы развития типовых сценариев аварий представлены в таблице 1.
Таблица 1.
Схемы развития типовых сценариев аварий
|
Сценарии |
Схема развития сценария |
|---|---|
|
С1 Пожар разлития |
Полное (частичное) разрушение оборудования → истечение опасного вещества + источник зажигания → образование пожара разлития → термическое поражение людей, сооружений и оборудования, загрязнение окружающей среды. |
|
С 2 Образование огненного шара |
Полное разрушение оборудования → истечение опасного вещества (паров горючей жидкости, воспламеняющегося газа) + источник зажигания → образование огненного шара → термическое поражение людей, сооружений и оборудования, загрязнение окружающей среды. |
|
С 3 Взрыв облака ТВС |
Полное (частичное) разрушение оборудования → истечение опасного вещества (горючей жидкости, воспламеняющегося газа) → (испарение горючей жидкости) → образование облака ГВС → распространение облака ГВС + источник зажигания → взрыв облака ГВС (возможно образование пожара разлития) → барическое и термическое поражение людей, сооружений и оборудования, загрязнение окружающей среды. |
Длительный опыт эксплуатации ОПО, а также выполненный анализ условий возникновения и развития аварий, свидетельствует о возможности пожаров и взрывов по модели паровых облаков при аварийной разгерметизации блока или его полном разрушении и выбросе в атмосферу углеводородных и токсичных продуктов. При этом необходимо отметить, основываясь на статистике аварий, что близкое расположение элементов оборудования с высокой температурой поверхности от источников аварийных выбросов углеводородных продуктов ограничивает возможность образования паровых облаков больших масс и, как следствие, крупномасштабных взрывов, но локальные взрывы и хлопки и возникающие при этом крупные пожары на подобных установках происходят.
В качестве примера реализации рассматриваемого в концепции методологии разработки ПЛА метода анализа приведем анализ аварийной ситуации на ОПО на примере сценария 3 (С3) – взрыв облака ТВС.
Практически любой ОПО имеет в своем активе стандартный набор технологического оборудования, а технологии применяемые в производстве предполагают высокотемпературные режимы (с применением высокотемпературных теплоносителей) ведения технологических процессов, в которых «участвует» целый ряд компонентов сырья, в т. ч. различного рода ароматические углеводороды (спирты, нефрас и другие).
По сценарию 3 возможна ситуация, когда произойдет вскипание углеводородных паров с последующим загоранием.
Примерная хронология событий данного сценария выглядит следующим образом:
- происходит утечка высокотемпературного теплоносителя (ВТН) из насоса и попадание его через трапы канализации в сборник сточных вод (ССВ).
В сборнике сточных вод, в связи с некорректной технологической схемой производства, так же находились над слоем воды пары углеводородов и спиртов. В результате попадания ВТН в ССВ вполне возможно дальнейшее вскипание углеводородного слоя с последующей загазованностью производственных помещений через неплотности ССВ и систему производственной канализации и дальнейшем возгоранием паров углеводородов.
Причинами данной аварийной ситуации можно назвать следующие факторы:
1. Негерметичность технологической схемы подачи теплоносителя.
2. Несоответствие оборудования и проектной документации ОПО требованиям промышленной безопасности.
3 Недостаточный производственный контроль на ОПО.
Статистика аварий на ОПО с аналогичным оборудованием за последние двадцать лет показывает, что число аварий на ОПО и значительно сократилось, что говорит о профессиональном подходе к осуществлению производственного контроля на предприятиях, в том числе при разработке ПЛА и проведению противоаварийных тренировок. При этом основными причинами аварий на ОПО продолжают оставаться такие факторы как:
- конструктивное несовершенство технологического оборудования ОПО;
- несоответствие проектных решений реальным условиям производства работ;
- низкий уровень технологической дисциплины и квалификации персонала.
Тот факт, что подобного рода аварийная ситуация произошла на одном из ОПО на самом деле, еще раз доказывает, что анализ возможных сценариев развития аварий является одним из самых важных «инструментов» при разработке ПЛА, проводить данный анализ необходимо и делать это надо опираясь на опыт, пусть иногда и «горький», который годами копится на ОПО по всему миру.
И если говорить о чем-то «новом» в методологии разработки ПЛА, то последний документ, который регламентирует данный процесс, датирован 2013 годом[4], но уже с 1 января 2021 года данный нормативно-правовой акт (НПА) будет признан утратившим в силу и какие «инновации» ждут разработчиков ПЛА, остается только догадываться.
Список литературы:
- О промышленной безопасности опасных производственных объектов: Федеральный закон №116-ФЗ от 21.07.1997 г. (ред. от 04.03.2013).
- Приказ Ростехнадзора от 26.12.2012 N 781 "Об утверждении рекомендаций по разработке планов локализации и ликвидации аварий на взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектах".
- Цирельсон К.Я., Щипанов А.В. Технология проведения внешнего аудита пожарной безопасности // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2020. № 3. С. 30-53. URL: http://ogbus.ru/files/ogbus/issues/3_2020/ogbus_3_2020_p30-53.pdf (дата обращения: 12.08.2020). DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2020-3-30-53.
- Постановление Правительства Российской Федерации от 26 августа 2013 г. № 730 "Об утверждении Положения о разработке планов мероприятий по локализации и ликвидации последствий аварий на опасных производственных объектах" (Собрание законодательства Российской Федерации, 2013, № 35, ст. 4516.
дипломов
Оставить комментарий