46
Расчет параметров ударных воздушных волн, выходящих за пределы
аварийного оборудования проводился по ФНиП ПБ «Общие правила
взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических,
нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств».
Критериальными значениями повреждения зданий, сооружений и
конструкций в случае реализации данного сценария являются следующие
параметры:
- зона сильного разрушения - частичное разрушение зданий и
сооружений, (70 кПа);
- зона среднего разрушения - обрушение отдельных элементов зданий и
сооружений (28 кПа);
- зона слабого разрушения - повреждение оконных и дверных проемов,
отдельных навесных панелей (14 кПа);
- зона частичного разрушения застекления - разбито 10% стекол, (менее
или равно 2 кПа).
В качестве критериев поражения людей в соответствии с
предложениями выбраны следующие величины:
- 70 кПа – вероятность смертельного поражения персонала вблизи
зданий 100 %, вероятность смертельного поражения персонала в зданиях
50%;
- 4 кПа – граница безопасной для людей зоны по действию УВВ.
Пожар в помещении
Оценка зон действия поражающих факторов аварий, связанных с
пожарами горючих веществ в замкнутом объеме (помещении) проводилась в
предположении локализации пожара в объеме помещения. Таким образом,
зоны действия поражающих факторов данных аварий отождествляются с
размерами аварийных помещений. При анализе поражающих факторов в
случае пожара в помещении оценке подвергались:
- продолжительность пожара;
47
- среднеобъемная температура.
2.5.3 Определение величины возможного ущерба при наиболее опасном и
наиболее вероятном развитии аварийной ситуации
Краткое описание сценариев наиболее вероятных и наиболее опасных по
своим последствиям аварий приведено в таблице 9.
Таблица 9 – Краткое описание сценария наиболее опасной и вероятной
аварии
Наиболее опасный сценарий
Наиболее вероятный сценарий
Номер
сценария
описание сценария
Номер
сценария
описание сценария
С8
Взрыв ПВС в открытом пространстве
при разрушении → попадание в зону
возможных поражающих факторов
людей и/или оборудования →
последующее развитие аварии, если
затронуто другое оборудование,
содержащее опасные вещества.
С6
Пролив ЛВЖ без
воспламенения при
разгерметизации
насосного
оборудования в
насосной НТС
С8
Взрыв ПВС в открытом пространстве
при разрушении → попадание в зону
возможных поражающих факторов
людей и/или оборудования →
последующее развитие аварии, если
затронуто другое оборудование,
содержащее опасные вещества.
48
Продолжение таблицы 9
С3
Взрыв ГВС (нефтяной газ) в открытом
пространстве → попадание в зону
возможных поражающих факторов
людей и/или оборудования →
последующее развитие аварии, если
затронуто другое оборудование,
содержащее опасные вещества.
-
-
С8
Взрыв ПВС в открытом пространстве
при разгерметизации → попадание в
зону возможных поражающих факторов
людей и/или оборудования →
последующее развитие аварии, если
затронуто другое оборудование,
содержащее опасные вещества.
-
-
С3
Взрыв ГВС в открытом пространстве →
попадание в зону возможных
поражающих факторов людей и/или
оборудования → последующее развитие
аварии, если затронуто другое
оборудование, содержащее опасные
вещества.
С6
Пролив ЛВЖ без
воспламенения при
разгерметизации
насосного
оборудования
С3
Взрыв ГВС в открытом пространстве →
попадание в зону возможных
поражающих факторов людей и/или
оборудования → последующее развитие
аварии, если затронуто другое
оборудование, содержащее опасные
вещества.
С6
Пролив ЛВЖ без
воспламенения при
разгерметизации
насосного
оборудования
С9
Крупномасштабное горение выброса по
модели «огненный шар→ попадание в
зону возможных поражающих факторов
людей и/или оборудования →
последующее развитие аварии, если
затронуто другое оборудование,
содержащее опасные вещества.
С6
Пролив ЛВЖ без
воспламенения при
разгерметизации
насосного
оборудования
49
Результаты оценки возможного числа пострадавших от аварий
приведены в таблице 10.
Таблица 10 – Оценка числа пострадавших при авариях
Сценарий аварии
Количество пострадавших
Смертельное
поражение
Обратимое
поражение
Взрыв ГВС в открытом пространстве
1
3
Пожар пролива
1
1
Взрыв ПВС в открытом пространстве
1
3
Взрыв ГВС в открытом пространстве
1
3
Пожар пролива
-
1
Взрыв ПВС в открытом пространстве
-
3
Взрыв ГВС в открытом пространстве
1
2
Пожар пролива
-
1
Взрыв ПВС в открытом пространстве
-
3
Пожар ЛВЖ в помещении
-
1
Взрыв ГВС в отсеке
2
1
Образование зоны загазованности
-
1
Факельное горение струи газа
1
1…2
Взрыв ГВС в открытом пространстве
2…3
До 5
Пролив ГЖ
0
0
Пожар пролива
0
1
Взрыв ПВС в открытом пространстве
0
1
Оценка риска заключается в определении вероятности причинения вреда
персоналу и населению и ущербу имуществу и окружающей природной
среде.
50
Оценка вероятности причинения вреда персоналу и населению сводится
к определению индивидуального, коллективного и социального рисков его
поражения.
Оценка вероятности нанесения вреда имуществу и ОПС заключается в
определении потенциальной возможности реализации сценария аварии,
последствия которой могут нанести указанный ущерб.
Частота возникновения исходных событий определялись, в основном, на
основании статистических данных по отказам аналогичного оборудования и
аппаратов (таблица 11).
Таблица 11 – Интенсивность аварийных отказов технологического
оборудования и элементов систем безопасности
Наименование оборудования или элемента
Частота, 1/год
Разрушение сосуда под давлением
9,010
-5
Разгерметизация фланцевых соединений
4,010
-4
Разгерметизация насосов и фланцевых соединений
жидкостной системы
1,910
-3
Разрушение трубопроводов ГЖ
5,010
-7
/м*год
Разрушение нефтепроводов Ду 200 … 450 мм
8,7610
-7
/м*год
Разрушение нефтепроводов Ду более 450 мм
6,710
-7
/м*год
Разрушение кожухотрубного теплообменника
8,510
-5
Разгерметизация продуктовой полости
кожухотрубного теплообменника
4,2510
-5
Отказ датчика давления
8,510
-2
Отказ датчика температуры
5,610
-2
Отказ обратного клапана
5,010
-3
Отказ предохранительного клапана
5,010
-3
Отказ клапана-регулятора
7,310
-3
Отказ задвижки с электроприводом
1,010
-5
51
Продолжение таблицы 11
Отказ системы электроснабжения (с учетом отказа
резервной системы электропитания)
1,510
-3
Повреждение питающих кабелей
5,010
-2
Отказ вентилятора
2,010
-2
(0,0198)
Отказ системы обнаружения утечек газа
1,010
-4
(0,0001)
Вероятность ошибки (неправильные действия)
оператора в стрессовой ситуации
0,05
Вероятности реализации альтернативных исходов аварии приведена в
таблице 12.
Таблица 12 – Вероятности реализации альтернативных исходов аварий
Событие
Вероятность
Возгорание при условии разрыва надземного
участка технологического нефтепровода
0,5
Возгорание при условии разрыва сосудов под
давлением
0,5
Появление источника зажигания при разрушении
аппаратов
0,8
Вероятность появления внешнего источника
зажигания для аварий, связанных с частичной
разгерметизацией
0,05
Вероятность появления внешнего источника
зажигания для аварий, связанных с
разгерметизацией технологического
оборудования с
0,05
2.5.4 Расчет сводных показателей риска
Коллективный риск определяет масштаб ожидаемых последствий для
людей от потенциальных аварий и оценивается ожидаемым количеством
пораженных в результате аварий на рассматриваемой территории за
определенный промежуток времени.
52
Расчет коллективного риска выполнен для аварий, сопряженных со
смертельным поражением персонала
Суммарный коллективный риск гибели персонала склада
нефтепродуктов от возможных аварий на декларируемом объекте составит
)/(1052,2
3
годчел
.
Удельный вклад составляющих декларируемого объекта в показатели
коллективного риска приведен в таблице 13.
Таблица 13 – Коллективный риск гибели персонала склада
нефтепродуктов
Составляющая декларируемого объекта
Коллективный риск
гибели персонала,
чел/год
Резервуары для хранения
2,80E-04
Пункт подогрева
3,22E-04
Узел приема
4,20E-04
Насосная станция
3,95E-04
Технологические трубопроводы
1,10E-03
Суммарно
2,52E-03
Индивидуальный риск поражения персонала декларируемого объекта в
случае реализации прогнозируемых аварий оценивался как средний
индивидуальный риск:
N
R
R
колл
И
где R
колл
- коллективный риск поражения персонала;
N – количество рискующих (принималось равным штатной численности
персонала основных рабочих специальностей, непосредственно
обслуживающих технологические установки).
Средний индивидуальный риск гибели персонала парка хранения
составляет
)/1(1033,2
5
год
.
53
Средний индивидуальный риск гибели персонала пункта подогрева
составляет 1,01х10
-5
(1/год).
Средний индивидуальный риск гибели персонала узла приема
составляет 2,47х10
-5
(1/год).
Средний индивидуальный риск гибели персонала насосной станции
составляет 1,61х10
-5
(1/год).
Оценка социального риска
Социальный риск гибели людей от аварий на объекте приведен на
рисунке 1.
Риск нанесения материального ущерба от наиболее опасных аварий
составит порядка 37500 руб/год.
Риск нанесения экологического ущерба от наиболее опасных аварий
составит порядка 192 руб/год.
Рисунок 1 – Социальный риск гибели людей в случае реализации
аварии на складе
Для поддержания риска на отмеченном уровне достаточно проведение
организационных мероприятий:
- проведение профилактической и плановой работы по выявлению
дефектов технологического оборудования, его остаточного ресурса с
последующим ремонтом или заменой;
1 2 3 4 5
Ряд1
1,84E-03 4,64E-04 1,83E-04 3,03E-05 1,13E-06
Частота аварий, 1/год
54
- проведение своевременного контроля состояния трубопроводов и
запорной арматуры, остаточного ресурса технологических трубопроводов, их
техническое обслуживание и текущий ремонт;
- проведение профилактической и плановой работы по выявлению
дефектов насосного оборудования, его остаточного ресурса с последующим
ремонтом или заменой;
- осуществление контроля за общим комплексом мероприятий по
повышению технологической дисциплины и увеличения ресурса работы
оборудования, выполнением аварийно-ремонтных и восстановительных
работ в соответствии с требованиями техники безопасности, охраны труда и
правил технической эксплуатации;
- проведение систематического наблюдения за состоянием
технологических сооружений, коррозионным состоянием металлических
конструкций, осадкой фундаментов, своевременным проведением ремонта
перечисленных элементов;
- поддержание в исправности и постоянной готовности средств
пожарной сигнализации и систем пожаротушения;
- заключение договоров с производителями на сервисное обслуживание
оборудования для обеспечения квалификационного его ремонта;
- совершенствованием мероприятий по профессиональной и
противоаварийной подготовке производственного персонала, их обучение
способам защиты и действиям в аварийных ситуациях.
2.6 Описание автоматизированных систем безопасности объекта
Объектом автоматизации является технологическое оборудование
системы пожаротушения склада нефтепродуктов, в состав которого входят:
- сырьевые насосы, задвижки и регулирующий клапан в помещении
насосной пожаротушения;
55
- задвижки на трубопроводах в опорных пунктах управления и
приготовления раствора пенообразователя;
- задвижки на трубопроводах подачи раствора пенообразователя к
резервуарам нефтебазы;
- задвижки на трубопроводах подачи воды к резервуарам
противопожарного запаса воды;
- технологическое оборудование инженерным системам, размещенное в
зданиях насосной пожаротушения и опорных пунктах пенообразователя.
Режим работы АСУ ТП пожаротушения склада нефтепродуктов
нефтебазы круглосуточный и непрерывный. АСУ ТП выполнена с
использованием программно-технического комплекса (ПТК) фирмы Siemens
AG:
1. программируемых контроллеров Simatic S7-400 на базе модулей
процессора CPU 412-2 и CPU 413-3;
2. системы распределенного ввода-вывода Simatic-DP, на основе
станций ET200M с модулями ввода-вывода и интерфейсных модулей IM153
для подключения к сети ProfiBus-DP;
3. коммуникационного процессора CP 443-1 для подключения PLC
Simatic S7-400 к сети Industrial Ethernet;
4. оптических модулей связи OSM ITP62, ITP53 и оптических
конвертеров OMС TP11 для сети Industrial Ethernet;
5. сенсорных панелей оператора 10,4 дюйма ТР27-10;
6. оборудование нижнего уровня - промышленные датчики Wika
давления, уровня и температуры;
7. базовое программное обеспечение программируемых контроллеров -
STEP7.
В качестве станции оператора используется персональный компьютер с
базовым ПО: SCADA-пакет Citect фирмы Schneider Electric. АСУ ТП
пожаротушения склада нефтепродуктов выполнена в соответствии с
требованиями, которые предъявляются к аппаратуре управления установок