Ефремов С.В., Косиченко Н.В. Декларирование опасных производств

Подождите немного. Документ загружается.

Аварии на трубопроводах, на входе которых стоит насос

При разрушении трубопровода происходит истечение жидкой фазы из

разрушенного оборудования и образование пролива на месте выброса. Ес-

ли жидкость в трубопроводе находилась в перегретом состоянии, то про-

исходит вскипание жидкости либо сразу после ее выброса из трубопровода

(случай, когда при сильном

разрушении трубопровода место выброса на-

ходится вблизи насоса, и случаи небольших отверстий разгерметизации),

либо внутри трубопровода (случай, когда при сильном разрушении трубо-

провода место выброса находится вдали от насоса).

При выбросе перегретой жидкости в атмосфере образуется газока-

пельная взвесь, а затем происходит кипение жидкой фазы (той ее части,

которая не участвовала

в формировании газокапельной взвеси в атмосфе-

ре) при проливе на подстилающую поверхность. При этом из газа, образо-

вавшегося при кипении пролива, а также из газокапельной взвеси выброса,

поступившего из трубопровода в атмосферу за время кипения пролива,

формируется первичное облако, которое рассеивается в атмосфере и воз-

действует на окружающую среду.

Продолжающийся

выброс жидкой фазы идет в пролив, с которого

происходит испарение ОХВ. При выбросе перегретой жидкости часть

жидкой фазы вскипает до выпадения на землю, образуя затем в атмосфере

газокапельную взвесь ОХВ. При этом в атмосфере образуется вторичное

облако ОХВ, состоящее из газообразного ОХВ, испарившегося с пролива,

и (при выбросе перегретой жидкости) из

газокапельной взвеси, образую-

щейся при вскипании ОХВ, либо сразу после выброса, либо в трубопрово-

де. Такое вторичное облако будет формироваться на месте аварии до тех

пор, пока будет существовать возможность выброса жидкой фазы (двух-

фазной смеси), т.е. до момента отсечения аварийного участка трубопрово-

да и выброса из отсеченного участка

трубопровода всей жидкой фазы, на-

ходящейся в нем выше уровня отверстия разгерметизации.

После окончания выброса жидкой фазы из отсеченного участка тру-

бопровода начинается истечение газовой фазы за счет наличия избыточно-

го давления в нем, что возможно только в случае, если в трубопроводе на-

ходится перегретая жидкость. При этом на стадии истечения

газовой фазы

продолжается испарение пролива. В результате в атмосфере образуется

вторичное облако ОХВ, состоящее из газообразного ОХВ, испарившегося

с пролива, и из газообразного ОХВ, поступающего из разрушенного тру-

бопровода за счет наличия избыточного давления в нем. Такое вторичное

облако будет формироваться на месте аварии до тех пор, пока будет суще-

ствовать возможность выброса газовой фазы из трубопровода за счет из-

быточного давления в нем и испарения из пролива.

Если давление в отсеченном участке аварийного трубопровода стано-

вится равным атмосферному, то газовая фаза из разгерметизированного

трубопровода перестает поступать в окружающую среду за счет избытка

давления. Если пролив ОХВ при этом еще не испарился, то в атмосфере

образуется вторичное облако ОХВ, состоящее из газообразного ОХВ, ис-

парившегося с пролива. Такое вторичное облако будет формироваться на

месте аварии до тех пор, пока будет существовать испарение ОХВ из про

лива.

Если испарился пролив, а давление в отсеченном участке аварийного

трубопровода осталось выше атмосферного, то газовая фаза из разгермети-

зированного трубопровода продолжает поступать в окружающую среду за

счет сохраняющегося избыточного давления в нем. При этом в атмосфере

образуется вторичное облако ОХВ, состоящее из газообразного ОХВ, по-

ступающего из отсеченного участка

аварийного трубопровода за счет су-

ществующего избыточного давления в нем. Такое вторичное облако будет

формироваться на месте аварии до тех пор, пока будет существовать избы-

точное давление в отсеченном участке аварийного трубопровода.

Если пролив ОХВ на месте аварии испарился, и давление в отсечен-

ном участке аварийного трубопровода стало равным атмосферному, то

по-

ступление ОХВ в окружающую среду будет обусловлено лишь испарением

ОХВ с поверхности жидкости в трубопроводе. В атмосфере при этом обра-

зуется вторичное облако ОХВ, состоящее из газообразного ОХВ, посту-

пающего из разгермети-зированного трубопровода за счет испарения ОХВ

из него. Такое вторичное облако будет формироваться на месте аварии до

тех пор, пока не испарится все ОХВ из трубопровода или пока не будет

ликвидировано отверстие разгерметизации, а значит, и вся авария.

Возможно прекращение аварии путем ликвидации аварийного отвер-

стия и пролива в любой момент времени.

6.5. ОБОСНОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ И МЕТОДОВ РАСЧЕТА

В подпункте 2.4.2.3 «Обоснование физико-математических моделей и

методов расчета,

применяемых при оценке риска» рекомендуется привести

обоснование всех использованных в расчетно-пояснительной записке

(РПЗ) моделей и методов расчета.

В качестве приоритетных рекомендуются модели и методики, утвер-

жденные или согласованные федеральными органами исполнительной

власти. При их использовании достаточно привести общее описание и со-

слаться на официальное издание.

ОСНОВНЫЕ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА

ВЗРЫВЫ ПОЖАРЫ ХИМИЧЕСКИЕ АВА-

РИИ

ПБ 09-540-03.

Общие правила взрывобезопас-

ности для взрывопожароопас-

ных химических, нефтехимиче-

ских и нефтеперерабатывающих

производств

(вместо ПБ 09-170-97)

Методика оценки последст-

вий химических аварий (ме-

тодика «ТОКСИ») согласо-

ванная Госгортехнадзором

России (письмо от 03.07.98

№10-03/342), НТЦ «Про-

мышленная безопасность»,

1999.

ПБ 13-01-92. Единые правила

безопасности при взрывных ра-

ботах

ГОСТ Р 12.3.047-98.

Пожарная безопасность

технологических про-

цессов

Методическое пособие по

прогнозированию и оценке

химической обстановки в

чрезвычайных ситуациях. —

М.:ВНИИГОЧС, 1993.

ВЗРЫВЫ

1. ПБ 09-540-03. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожа-

роопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих про-

изводств. (вместо ПБ 09-170-97):

- ПРИЛОЖЕНИЕ 1. «Общие принципы количественной оценки взры-

воопасности технологических блоков»;

- ПРИЛОЖЕНИЕ 2. «Расчет участвующей во взрыве массы вещества и

радиусов зон разрушения».

2. РД 03-409-01. Методика оценки последствий аварийных взрывов то-

пливно-воздушных смесей.

3. ПБ 13-01-92.

Единые правила безопасности при взрывных работах:

- ПРИЛОЖЕНИЕ 8. Инструкция по определению безопасных расстоя-

ний при взрывных работах и хранении взрывчатых материалов.

ПОЖАРЫ

4. ГОСТ Р 12.3.047-98. Пожарная безопасность технологических про-

цессов:

- ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Метод расчета размеров зон, ограниченных ниж-

ним концентрационным пределом распространения пламени (НКПР) газов

и паров.

- ПРИЛОЖЕНИЕ В. Метод

расчета интенсивности теплового излуче-

ния при пожарах проливов ЛВЖ и ГЖ.

- ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Метод расчета размеров зон распространения об-

лака горючих газов и паров при аварии.

- ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Метод расчета интенсивности теплового излуче-

ния и времени существования «огненного шара».

- ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Метод расчета параметров волны давления при

сгорании газопаровоздушных смесей в открытом пространстве.

- ПРИЛОЖЕНИЕ Ж. Метод расчета параметров волны давления при

взрыве резервуара с перегретой жидкостью или сжиженным газом при

воздействии на него очага пожара.

- ПРИЛОЖЕНИЕ И. Метод расчета параметров испарения горючих

ненагретых жидкостей и сжиженных углеводородных газов.

- ПРИЛОЖЕНИЕ Ш. Метод расчета индивидуального и социального

риска для производственных зданий.

- ПРИЛОЖЕНИЕ Э. Метод оценки индивидуального риска для наруж-

ных технологических установок.

- ПРИЛОЖЕНИЕ Ю. Метод оценки социального риска для наружных

технологических установок.

ХИМИЧЕСКИЕ АВАРИИ

5. Методика оценки последствий химических аварий (методика «ТОК-

СИ») согласованная Госгортехнадзором России (письмо от 03.07.98 №10-

03/342), НТЦ «Промышленная безопасность», 1999.

6. РД 52.04.253-90. Методика прогнозирования масштабов заражения

сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях)

на химически опасных объектах и транспорте (утв. ШГО СССР).

7. Методическое пособие по прогнозированию и оценке химической

обстановки в чрезвычайных ситуациях. — М.: ВНИИ ГОЧС, 1993.

8. ПБ 03-182-98. Правила безопасности для наземных складов жидкого

аммиака:

- ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Методика расчета

концентраций аммиака в возду-

хе и распространения газового облака при авариях на складах жидкого ам-

миака.

СБОРНИКИ И КОМПЛЕКСНЫЕ МЕТОДИКИ

9. Сборник методик по прогнозированию возможных аварий, катаст-

роф, стихийных бедствий в РСЧС (книги 1 и 2), М.: МЧС России, 1994.

10. Методики оценки последствий аварий на опасных производствен-

ных объектах. Сборник документов. Выпуск 2. –

М.: Госгортехнадзор Рос-

сии, 2001 г. (есть другие выпуски)

11. Manual of Industrial Hazard Assessment Techniques. Office of Envi-

ronmental and Scientific Affairs. The World Bank. (Методика всемирного

банка оценки опасности промышленных производств).

12. Предупреждение крупных аварий. Практическое руководство. Раз-

работано при участии ЮНЕП, МБТ и ВОЗ /Пер. с англ. под ред.

Э.В.Петросянса. М.: МП «Papor», 1992. - 256 с.

13. Пособие по оценке опасности, связанной с возможными авариями

при

производстве, хранении, использовании и транспортировке больших

количеств пожароопасных, взрывоопасных и токсичных веществ. Одобре-

но Государственной экологической экспертизой Письмо № 1087 от 31.01.

1992.

МЕТОДИКИ АНАЛИЗА АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ

14. РД «Методическое руководство по оценке степени риска аварий на

магистральных нефтепроводах». Утверждено АК «Транснефть» приказ от

30.12.99 №152; согласовано Госгортехнадзором России, письмо от 07.07.99

№10-03/418.

15. Стандарт МЭК «Техника анализа надежности систем. Метод анали-

за вида и последствий отказов» Публикация 812 (1985

г.). М.: 1987.—23с.

16. IЕС 1025: 1990 —Fault tree analysis (FTA) / Стандарт МЭК «Анализ

дерева неполадок», 1990.

17. ГОСТ Р 27.310-93. Анализ видов, последствий и критичности отка-

зов. Основные положения.

Зачастую в некачественно разработанных ДПБ используются методи-

ческие подходы и методики, которые не отвечают элементарным требова-

ниям РД 03-418-01 «Методические указания по проведению анализа риска

опасных производственных объектов» и не

вполне обоснованны с научной

точки зрения. Данное обстоятельство не только затрудняет экспертизу, но

и возможность сравнения опасностей декларируемых объектов.

В случае использования оригинальных моделей и методик рекоменду-

ется дать их конкретное описание с указанием:

- разработчиков оригинальных методик;

- применяемых показателей и критериев опасности, методов расчета

зон действия основных поражающих факторов аварии

;

- используемых допущений и предположений;

- области применении методик;

- достоинств и недостатков оригинальных методик по сравнению с

нормативными.

- информации об апробации используемых методов на научных встре-

чах и конференциях, в открытой печати.

Результаты анализа риска рекомендуется обосновывать и оформлять

таким образом, чтобы выполненные расчеты и выводы могли быть прове-

рены

и повторены другим независимыми специалистами.

При обосновании моделей и методов расчета необходимо определить

и указать «наихудшие условия» с точки зрения последствий аварии и при-

вести значения всех основных значимых исходных данных, которые ис-

пользуются при расчетах.

Рекомендуется указать степень влияния исходных данных на рассчи-

тываемые показатели опасности и указать точность расчетов

ПРИМЕР №1

2.4.2.3 «Обоснование физико-математических моделей и методов рас-

чета, применяемых при оценке риска»

Известные расчетные методики выявления и оценки последствий вы-

бросов (проливов) опасных химических веществ, позволяющие определять

зоны действия основных поражающих факторов при различных сценариях

аварии и оценивать возможное число пострадавших с учетом смертельно-

пораженных среди персонала и

населения, базируются на моделировании

распределения во времени и пространстве показателей поражающих фак-

торов. В основе моделирования лежит теория распространения примесей в

атмосфере.

В настоящее время наибольшее распространение получила "Мето-

дика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядо-

витыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных

объектах и транспорте", утвержденная Начальником Гражданской обо-

роны

СССР и Председателем Госкомгидромета СССР 23 марта 1990 го-

да (РД 52.04.253-90). Методика предназначена для заблаговременного и

оперативного прогнозирования масштабов заражения на случай выбросов

СДЯВ в окружающую среду при авариях (разрушениях) на химически

опасных объектах и транспорте. Она позволяет определять количествен-

ные характеристики выброса СДЯВ, рассчитывать глубины зон зараже-

ния при авариях и

разрушениях химически опасных объектов, что требу-

ется для составления пункта 2.2.3.2 Декларации. Кроме этого, она по-

зволяет рассчитывать время подхода зараженного воздуха к объекту и

продолжительность поражающего действия СДЯВ, что необходимо при

разработке Ситуационного плана (Прил. 1 Декларации).

Оценку возможного числа пострадавших с учетом смертельно пора-

женных среди персонала и населения в случае

аварии (пункт 2.2.3.3

Декларации) можно проводить с помощью "Методики расчета токсодоз и

вероятного прогнозирования поражений сильнодействующими ядовитыми

веществами", разработанной специалистами ВНИИ ГОЧС и Института

токсикологии МЗ РФ.

Методика позволяет прогнозировать объем и структуру поражений

СДЯВ как незащищенного персонала и населения, так и персонала и насе-

ления, применяющего существующие средства и способы

защиты.

Кроме того, для оценки возможного числа пострадавших можно при-

менять "Методику оценки зон токсического поражения при крупных про-

мышленных авариях, связанных с выбросами токсичных химических ве-

ществ", разработанную НТЦ "Промышленная безопасность" (методика

ТОКСИ).

Методикой, которая позволяет полностью разрабатывать все пункты

Декларации, связанные с определением зон заражения и оценкой возмож-

ного

числа пострадавших, является "Методика прогнозирования и оценки

масштабов аварийной химической обстановки" разработанная НИИ "Син-

тез".

Кроме рассмотренных выше методик для расчетов также можно

применять "Методика выявления и оценки химической обстановки при

разрушении (аварии) объектов, содержащих СДЯВ", разработанную спе-

циалистами Министерства Обороны и описанную в пособии "Сильнодей-

ствующие ядовитые вещества и защита от них" - Москва, Воениздат, 1989

год.

Все рассмотренные

методики основаны на диффузионных математи-

ческих моделях распространения примесей в приземном слое атмосферы,

но на различных ее модификациях. Все они прошли надлежащие провер-

ки на адекватность реальным процессам и могут быть применены при раз-

работке Декларации.

ПРИМЕР №2

2.4.2.3. Обоснование применяемых физико-математических моделей и

методов расчета

Серная кислота, производимая

в сернокислотном цехе, хранящаяся

и обращающаяся на складе готовой продукции, обладает воздействием на

человека, связанным с действием паров H

на дыхательные пути и лег-

кие, а также ожогами при попадании на незащищенные кожные покровы.

Из анализа физико-химических и токсических свойств серной ки-

слоты (см. п. 2.1) следует, что из-за достаточно высокой температуры ки-

пения и плотности, она будет иметь весьма низкую скорость испарения.

Последнее обстоятельство практически определяет отсутствие

зон зараже-

ния атмосферного воздуха за пределами площади разлития серной кисло-

ты. В свою очередь площадь разлития в данном случае будет определяться

количеством вылившегося вещества, вместимостью соответствующих

приямков и толщиной слоя разлившегося вещества. В соответствии с РД

52.04.253-90, эта толщина в среднем может быть принята равной 0,05 м. С

учетом сделанных допущений

площадь разлития, а значит и возможного

поражения персонала для высококипящих веществ, и в частности серной

кислоты, может быть определена по формуле:

050,

прв

−

, (2)

где:

- объем вылившегося опасного вещества, м

пр

- объем приямка, м

для рассматриваемого склада серной кислоты при V

> V

пр

площадь

разлития будет равна площади поддона за вычетом площади фундаментов

емкостей.

Глава 7. ОЦЕНКА ПОРАЖАЮЩИХ ФАКТОРОВ

Оценка количества опасных веществ, участвующих в аварии. Расчет

вероятных зон действия поражающих факторов. Методика расчета

участвующей во взрыве массы вещества и радиусов зон разрушений

при авариях на опасных производственных объектах, в которых обра-

щаются вещества, образующие паро-, газо- и пылевоздушные взрыво-

пожароопасные смеси. Методика оценки последствий химических

ава-

рий.

7.1. ОЦЕНКА КОЛИЧЕСТВА ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ, УЧАСТ-

ВУЮЩИХ В АВАРИИ

В подпункте 2.4.2.4 «Оценка количества опасных веществ участвую-

щих в аварии» проводится оценка количества опасных для каждого типо-

вого сценария (или группы типовых сценариев), определенного в подпунк-

те 2.4.2.2 РПЗ.

Для определения количества опасного вещества рекомендуется ис-

пользовать «Данные о распределении

опасных веществ по оборудованию»

(пункт 2.2.4 РПЗ).

При расчетах количества опасных веществ, участвующих в аварии ре-

комендуется учитывать возможность дополнительного поступления опас-

ных веществ от смежных блоков или оборудования. Дополнительное ко-

личество опасных веществ определяется с учетом нормативного (или фак-

тического) времени срабатывания запорных устройств, установленных на

границах технологических блоков. При

этом надо учитывать, что не всё

количество вещества, выбрасываемое или истекающее из аварийного обо-

рудования, может участвовать в создании поражающих факторов или не-

посредственно наносит ущерб.

Таблица 17.

Количество опасного вещества, участвующего в аварии

Количество опасного вещества

№ сцена-

рия

Последствия Основной

поражаю-

щий фак-

тор

Участвующего

в аварии

Участвующего

в создании

поражающих

факторов

Взрыв газа внутри

помещения

Ударная

волна

10 5

Взрыв газа на отк-

рытой площадке

Ударная

волна

20 2

Выброс хлора Токсическое

поражение

30 6

В таблице для каждого сценария (или группы сценариев) указывают

последствия аварии (взрыв, выброс опасных веществ и т.п.), основной по-

ражающий фактор для этого последствия (комментарии для подпункта

2.4.2.5 РПЗ), количество опасного вещества – причем отдельно указывают-

ся данные о количестве вещества, участвующего в аварии, (за это количе-

ство можно принять общее

количество вещества, вытекающего из аварий-

ного блока) и количестве вещества, непосредственно участвующего в соз-

дании поражающих факторов.

ПРИМЕР

пункта 2.4.2.4. Оценка количества опасных веществ, участвующих в

авариях

Оценка количества опасного вещества, способного участвовать в ава-

риях, носит консервативный характер, т.е. отражает максимально возмож-

ное количество его, выбрасываемое из оборудования, с

учетом емкости ре-

зервуаров хранения, характеристик элементов оборудования и времени

реагирования персонала на возникновение нештатных ситуаций.

При проведении расчетов был сделан ряд допущений:

- в случае разрушения сборника серной кислоты, ж/д цистерны или ре-

зервуара хранения объем выброшенного (пролитого) опасного вещества,

принимается равным заполняемой части объема сборника кислоты,

ж/д.

цистерны или резервуара хранения;

- количество опасного вещества, участвующего в аварии, выбирается

исходя из предположения, что в аварию вовлекается только один сборник

серной кислоты, одна емкость хранения на складе готовой продукции или

одна ж/д цистерна;

- в случае нарушения целостности резервуаров хранения, аварийное от-

верстие предполагается в

нижней части и принимается диаметром равным

«1».

- время обнаружения и ликвидации неисправностей на открытой пло-

щадке принимается равным 1 часу (в соответствии в графиком наружного

осмотра оборудования и коммуникаций в течение суток), время прекраще-

ния течи определяется производительностью одного насоса, осуществ-

ляющего перекачку опасного вещества в резервную емкость;

- при нарушении

герметичности или полном разрушении емкостей хра-

нения опасные вещества, в основном, локализуются в пределах зданий со-

ответствующих цехов и складов, вне пределов зданий зон поражения не

образуется.

Результаты оценки количеств веществ, участвующих в авариях по

выбранным сценариям, приведены в табл. 18.

100

Таблица 18.

Количество опасных веществ, участвующих в аварии

Количество опасного веще-

ства, т

№

сцена-

рия

Последствия

(вещество)

Основной по-

ражающий фак-

тор

Участвующего

в аварии

Участвующего в

создании пора-

жающих факто-

ров

Утечка Н

SО

из

сборника в су-

шиль-но-

абсорбционном

отделении

Загрязнение

оборудования и

территории

106,2 106,2

Истечение

SО

из внут-

рицеховых тру-

бопроводов

Загрязнение

оборудования и

территории це-

ха

71,7 71,7

Истечение

SО

из храни-

лища на складе

готовой продук-

ции

Загрязнение

помещения

склада Н

SО

3013,0 3013,0

Утечка Н

SО

из

ж/д цистерны

Загрязнение

близлежащей

территории

91,5 91,5

При расчете количества опасных веществ, участвующих в аварии, бы-

ло принято (пункт 2.3.1.2. Декларации), что в результате аварии происхо-

дит разгерметизация и полная утечка серной кислоты из одного сборника в

сушильно-абсорбционном отделении (106,2 тонны), разгерметизация и

полная утечка кислоты из хранилища № 10 на складе готовой продукции

(3013,0 тонны), разгерметизация и полная утечка

серной кислоты из ж.д.

цистерны объемом 50 м

(91,5 тонны), разгерметизация и полная утечка

кислоты из наиболее опасного участка трубопровода диаметром 219 мм и

длиной 977,8 м (71,7 тонны).

7.2. РАСЧЕТ ВЕРОЯТНЫХ ЗОН ДЕЙСТВИЯ ПОРАЖАЮЩИХ

ФАКТОРОВ

В подпункте 2.4.2.5 «Расчет вероятных зон действия поражающих

факторов» рекомендуется привести основные результаты расчета зон дей-

ствия поражающих факторов для типовых сценариев, рассмотренных в

РПЗ.