К. х. н. Сумарченкова И. А., к. т. н. Бузуев И. И.
ФГБОУ ВПО Самарский государственный технический университет,
Российская Федерация
Оценка поражающих факторов при возникновении и развитии аварии на установке депарафинизации масел
В последние годы отмечен значительный рост аварий и аварийных ситуаций на объектах нефтехимической промышленности, которые сопровождаются взрывами и пожарами, что ведет к тяжелыми последствиями для обслуживающего персонала и оборудования. Эта опасность связана с разгерметизацией (разрушением) оборудования: колонн, емкостей, резервуаров, трубопроводов, в которых находятся в большом количестве взрывопожароопасные и токсичные вещества.
Установка депарафинизации масел состоит из следующих стадий: кристаллизации рафината ; фильтровального отделения; регенерации и осушки растворителя; холодильного отделения. Одним из наиболее опасных является стадия регенерации и осушки растворителя, что обусловлено наличием большого количества легко воспламеняющихся жидкостей, содержащихся в колонном, емкостном и др. оборудовании. При разгерметизации этого оборудования развитие аварии и аварийной ситуации будет проходить по различным сценариям. Наиболее вероятные сценарии возникновения аварий следующие [1; 2]:
Сценарий С 1 . Разгерметизация колонного оборудования → разлив легко воспламеняющейся жидкости (ЛВЖ) → образование облака топливно-воздушной смеси (ТВС) → взрыв облака (ТВС) → пожар.
Сценарий С 2 . Разгерметизация колонного оборудования → разлив легко воспламеняющейся жидкости → пожар пролива.
Сценарий С3. Порыв трубопровода перекачки ЛВЖ → неконтролируемая утечка ЛВЖ через аварийное отверстие за время, определяемое временем обнаружения и временем устранения утечки аварийно-восстановительной бригадой.
Сценарий С 4 . Разгерметизация змеевиков печей → пожар в топке печи.
Наиболее опасные событие протекают по сценариям:
Сценарий С 1 . Разгерметизация колонного оборудования → разлив легко воспламеняющейся жидкости (ЛВЖ) → образование облака топливно-воздушной смеси (ТВС) → взрыв облака (ТВС) → пожар.
Сценарий С 2 . Разгерметизация колонного оборудования → разлив легко воспламеняющейся жидкости → пожар пролива.
В случае возникновения и развития аварий по сценариям С1–С2 имеют место такие виды поражающих факторов как тепловое (ТП) и бризантное – взрывной ударной волной (БВУВ). Степень воздействия на материальные объекты и людей оценивается для ТП – по интенсивности теплового излучения, для БВУВ – по избыточному давлению во фронте ударной волны. Для обеспечения безопасности людей необходимо знать вероятные зоны теплового поражения и радиусов разрушений.
Оценку теплового поражения для сценария С 2 проводили для зон возможного теплового поражения человека от места аварии на расстоянии: 40 м , где находятся места постоянного пребывания обслуживающего персонала: 25, 20, 15, 13, 11 м – для мест временного пребывания обслуживающего персонала. Данные расчета интенсивности теплового излучения при реализации сценария С 2 на соответствующем расстоянии от места аварии приведены в таблице 1 [3].
Таблица 1. Вероятные зоны теплового излучения
|
Расстояния (м) от места аварии |
||||||
|
Интенсивность теплового излучения (кВт/м 2 ) |
40 |
25 |
20 |
15 |
13 |
11 |
|
1,3 |
4,3 |
7,1 |
10,8 |
13,2 |
17,1 |
|
Степень поражения для персонала при интенсивности теплового излучения: 1,3 кВт/м 2 – без негативных последствий в течение длительного времени; 4,3 – б езопасно для человека в брезентовой одежде; 7,1 – непереносимая боль через 20–30 с и ожоги I степени через 15–20 c ; 10,8 и более – непереносимая боль через 3–5 с, ожоги I степени через 6–8 c .
Для сценария С 1 одним из наиболее опасных поражающих факторов является взрыв облака ТВС. Оценка вероятных зон радиусов разрушений при реализации сценария С 1 приведен в табл. 2 [4].
Таблица 2. Вероятные зоны радиусов разрушений
|
Вероятные последствия, характер повреждения зданий и сооружений |
Радиус, м |
|
Полное разрушение зданий с массивными стенами, смертельное поражение персонала |
20 |
|
Зона тяжелого повреждения зданий, подлежащих сносу |
29 |
|
Зона повреждения перегородок и кровли зданий, повреждение стальных несущих конструкций |
50 |
|
Зона повреждения перегородок и кровли зданий |
140 |
|
Зона частичного повреждения остекления |
283 |
Данные результаты могут быть использованы при создании ПЛАС и разделов по промышленной безопасности в регламентах и других технических документах.
Список использованных источников:
1. РД 03-418-01 Методические указания по проведению риска опасных производственных объектов: метод . у каз. – Введ . 2001-01-10. Утв. Постановлением Госгортехнадзора России от 10.07.01, № 30. – М.: НТУ и ГУП НТЦ «Промышленная безопасность». – 2001. – 17 с .
2. Рекомендации по разработке планов локализации и ликвидации аварий на взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектах, утв. Приказом Ростехнадзора от 26 декабря 2012 г ., № 781. – М.: НТУ и ГУП НТЦ «Промышленная безопасность». – 2012. – 54 с .
3. Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах. Утв. Приказом МЧС России от 10.07.2009, № 404. – 58 с .
4. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств», утв. приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 11.03.2013, N 96.