54
Также могут иметь место и другие источники возгорания, например,
искры электрогазосварочных работ, тепловые проявления электрического
тока, разряды атмосферного электричества, неосторожное обращение с огнем
из другие. [11]
Защита ото воздействия ударов молнии объединена с защитой от
статического электричества, все заземленное оборудование присоединено к
общей системе (контуру) заземления, охватывающей весь резервуарный парк.
При появлении источника зажигания происходит взрыв. Взрывы
приводят к различной степени разрушений:
полное разрушение кровли резервуара;
частичное разрушение кровли резервуара;
разрушение или деформация стенок резервуара;
деформация или частичное затопление понтона.
Осколками от взрыва могут повреждаться соседние резервуары.
Далее рассмотрим особенности развития пожаров в Приложении 2.
Пожары нефти из нефтепродуктов с температурой кипения выше 100 °С в
резервуарах могут сопровождаться вскипанием и выбросами.
Далее проведем оценку индивидуального, социального, коллективного
риска гибели людей.
Индивидуальный риск R, год
-1
, определяем по формуле [32, c. 125]:
, (7)
где —вероятность поражения человека при реализации i-ого пункта
по ветви дерева отказов;
Q(A,) — вероятность реализации в течение года i -ого события
указанного в ветви логической схемы, год
-1
; п — число данных ветвей
логической схемы (см. рис. 8). [6]
Вероятность загорания газообразных нефтепродуктов с образованием
взрывной волны от избыточного давления (А
1
):
n
1i
iп
AQQR
i
)(
i
п
Q
55
Вероятность образования «огненного шара» при развитии аварии (А
2
) :
Вероятность воспламенения пролива нефтепродуктов (А
3
)
Рис. 8. Логическая схема развития аварий
Символы А
1
- А
6
обозначают:
А
1
— мгновенный выброс продукта с последующим взрывом;
А
2
— мгновенный выброс продукта с образованием “огненного шара”;
A
3
— мгновенный выброс продукта с образованием пожара пролива;
A
4
— медленное истечение продукта с последующим взрывом;
A
5
—медленное истечение продукта с последующим образованием
“огненного шара”;
A
6
— медленное истечение продукта с последующим образованием
пожара пролива.
Вероятность развития авариной ситуации в остальных случаях
принимаем равным 0.
Тогда величину индивидуального риска при развитии аварии на
установке первичной подготовке нефти будет превышать значение 10
-6
, а это
56
значит, что нужно внедрять технические решения, которые обеспечивают
снижение величины риска. Социальный риск рассчитываем по формуле:
, (8)
где l — число цепей в схеме на рис. 8.
Социальный риск не превышает нормативное значение 10
-7
, пожарная
безопасность выполнена, но требуется принятие всех возможных мер по
снижению риска возникновения взрыва.
l
1i
i
AQS
57
ГЛАВА 3. КОНЦЕПЦИЯ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО
ОБОСНОВАНИЯ ВНЕДРЕНИЯ НОВОЙ
АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПОЖАРОТУШЕНИЯ
3.1. Экономический ущерб от загрязнения воздуха отхоящими газами
Далее рассмотрим контроль над выбросами в окружающую среду.
При любых авариях и отравлениях в зависимости от масштаба и
последствий определяется ущерб. При этом перед возникновением аварии
существуют косвенные и непосредственные причины ее появления.
Контроль предельно допустимых выбросов (ПДВГ) промышленных
предприятий осуществляют по ГОСТ 172302-78.
Систему контроля разрабатывает промышленное предприятие.
Контролю подлежат выбросы из: дымовых труб вытяжных систем
плавильных и разливочных агрегатов; сушильных установок; нагревательных и
электротермических печей кузнечно-прессовых и термических цехов
аспирационных систем смесительных участков; шихтовых дворов; участков
очистки и обрубки отливок; цехов механической обработки материалов;
сварочных постов и оборудования для резкий металлов и сплавов; участков для
нанесения химических, электрохимических и лакокрасочных покрытий, от
газоходов, отводящих загрязненный газ; испытательных станций [4].
Расчет выбросов при «малых» и «больших» дыхания при хранении в
резервуарах со стационарными крышами:
Расчет производим по методике Едигарова.
Средняя амплитуда колебания температуры воздуха летом:
в
; (9)
???????? °С
Для конусообразной крыший h=0,47 м. Отношение F
ст
/F
кр
:
сто
кру
=
=
=
(10)
f: fl = 0,8 f4 = 0,011 f7 = 0,45
58
f2 = 0,37 f5 = 0,855 f8 = 0,76
f3 = 0,72 f6 = 0,01
Амплитуду колебания температуры определяем:
???? ???? ???????? (11)
???? ???? ????????
°C
Определяем минимальную температуру в газовом пространстве:
в
(12)
= 5,6°C.
Максимальная температура в газовом пространстве:
°C (13)
Определяем температуру верхних слоевой нефтепродукта:
= 9,7°C (14)
= 20,9°С
Определяем среднюю объемнуюя концентрацию керосиновых паров в
газовом пространстве резервуара ( С-1 из С-2 ):
раба
=
= 6,4∙10
-3
(15)
раба
=
= 0,011
= 8,7∙10
-3
????
) = 133,332∙
????
????
= 650 Паб (16)
Ps
2
=133,322∙10(A -
) = 133,332∙
????
????
= 1146,8 Паб (17)
Определяем потери керосина за одно малое дыхание в летний период:
????
φ
–
φ
)∙
срам
срам
=
= ????
–
) ∙
∙
= 35 кг/цикля (18)
Потери керосина при больших дыханиях в РВС-10000 м
3
:
59
∙
s
∙
= 9108,2∙
∙0,039∙
= 2076,5 Паб (19)
=
= 0,039
????
????
= 133,322∙
????
????
= 3992,5 Паб
Расчет выбросов нефтепродуктов в результате испарения при хранении в
резервуарах с плавающими крышами:
1. Определяем годовой объем потерь в результате суточных
температурных колебаний;
????
????
; (20)
где: G
МД
ПЛ
- годовой объем потерь, m/годе; kf – коэффициент,
характеризующий конструкцию резервуара (для сварного резервуара с
одинарным или двойнымн уплотнением kf=0,045); ρ - плотность
нефтепродукта, кгд/куб.м; Да – диаметр резервуара, м; Ре – давление
насыщенных паров нефтепродукта при средней температуре хранения, Паб; VB
– средняя годовая скорость ветра 1,8 м/с или 6,48 км/ч; k
з
– коэффициент,
характеризующий степень уплотнения затвора плавающей крыший (для
эластичного неметаллическогоп затвора – 1);
k
p
– коэффициент окраски резервуара; k
c
– коэффициент, учитывающий
хранимый продукт (для прямогонного бензина – 1, для стабилизированной
сырой нефти – 0,75);
(21)
т/годе
????
????
(22)
Определяем потери в результате опорожнения из заполнения резервуаров:
Резервуар: РВС10000.
V = 10 000 кубик.м
V = 9108,2 кубик.м.
60
∙
∙0,05 =
кг/цикля (23)
=
????
????
????
????
= 15483,3 Паб
Результаты расчетов потерь для РВС10000 сведены в табл. 5.1
Таблица 13
Результаты потерь
№
№
п/
п
Тип
резе
р-
вуар
а
Храним
ый
продукт
Емкос
ть
резер
вуара
Потери в
результате
температур
ных
колебаний,
т/год.
Потери
в
результ
ате
сливо-
наливн
ых
операци
й , т/год
Количест
во
резервуа
ров
штабе.
Суммарн
ые
потери,
т/год.
1.
РВС
Бензинка
10000
4,961
70,56
12
75,521
2.
РВС
Нефть
20000
22,45
269,67
6
292,72
Суммарные годовые потери бензина над предприятии – 906,252 т/год
.
Суммарные годовые потери нефти – 1752,75 т/год.
Расчет экономического ущерба, причиняемого выбросами загрязняющих
веществ в атмосферный воздух:
Расчет экономического ущерба проводим по формуле:
, (23)
где Уазик – экономический ущерб от загрязнения воздуха, руб.;
Увы – экономический ущерб от загрязнения водоемов, руб.;
Упад - экономический ущерб от загрязнения почвы, руб.
Составные части вышеуказанной формулы рассчитываются по
выражениям представленным ниже:
; (24)
где Как – коэффициент аварийности, равный 25;
К
эа
– коэффициент экологической ситуации и экологической значимости
состояния воздушного бассейна в регионе, К
эа
= 2,28;
61
У
уда
– удельный экономический ущерб от выброса загрязняющих веществ
в атмосферу, У
уда
= 4,3 руб./т;
G - массаж сгоревшего горючего, т;
ПДК
ссi
– среднесуточное предельно допустимое значение i-гог
загрязнения.
????
???? руб.
Экономический ущерб от загрязнения атмосферы при соблюдении
технологического регламента:
(25)
????
???? руб.
Экономический ущербит от загрязнения атмосферы при переработке 1
тонны нефтепродуктов составляет 0,312 руб./т. Экономический ущерб от
загрязнения воздуха отходящими газами составит 889,76 руб./годе, т.е. ущерб
от сгорания одной тонны нефтепродуктов при пожаре превышает годовой
ущерб от выбросов при переработке.
3.2. Экономический эффект при внедрении новой
автоматизированной системы пожаротушения
В данном параграфе приведем анализ экономического эффекта при
внедрении новой автоматизированной системы пожаротушения. Как
показывает статистика, пожары на предприятиях нефтяной промышленности
приводят к большим убыткам. Выход из строя или повреждение резервуаров и
насосных станций вследствие возникновения пожара может нести большой
материальный ущерб ввиду того, что к прибытию пожарных подразделений
пожар принимает крупные размеры. Для предотвращения дальнейшего
развития пожара в насосной станции проектом предлагается устройство
автоматического пожаротушения, которое обеспечит своевременное
62
обнаружение и тушение пожара, в данном случаем рассматриваются два
варианта автоматической системы противопожарной защиты:
1. Базовый - пожарная сигнализация с использованием приемной
станции ППСТ-1 и извещателями термоэлектрического действия во
взрывозащитном исполнении ТРВ-2 и автоматическая установка пенного
пожаротушения с ГПС-200 количеством 12 шт.
2. Предлагаемый - пожарная сигнализация с использованием
приемной станции ППСТ-1 и извещателями термоэлектрического действия во
взрывозащитном исполнении ТРВ-2 и автоматическая установка пенного
пожаротушения с ГВП-200 количеством 4 шт.
Таблица 13
Смета на приобретение и монтаж оборудования
пожаротушения и сигнализации вариант 1
Наименование
оборудования
Кол-во,
шт.
Стоимость
еда., руб.
Сумма
руб.
Установ
ка
ед.
Сумма,
руб.
1. Пульт ПСи ППС-1
1
2500
2500
1000
1000
2. Извещатель ТВР-2
21
100
2100
40
840
3. ГПСТ-200
12
1196
14352
160
1920
ИТОГОвый: 22712
Таблица 14
Смета на приобретение и монтаж оборудования
пожаротушения и сигнализации вариант 2
Наименование
оборудования
Кол-во,
штаб.
Стоимость
ед., руб.
Сумма
руб.
Установка
ед.
Сумма,
руб.
1.Пульт ПСи ППС-1
1
2500
2500
1000
1000
2.Извещатель ТВР-2
21
100
2100
40
840
3.ГВПР-200
4
1800
7200
340
1360
ИТОГОвый: 15000
Сметы на автоматизированные системы противопожарные (АСП)
системы представлены в табл. 13 и 14.
Годовой экономический эффектный от внедрения предлагаемого
варианта:
(26)
63
где приведенные затраты соответственно равны:
; (27)
где Ка – капитальные вложения по рассматриваемым вариантам.
Тогда:
???? ???? ???? ????
(руб./годе), (28)
где Енол = 0,15 1/годе - нормативный коэффициент эффективности
капитальных вложений.
Определим разницу в ущербах:
∆ Уд = 0, т.к. У1=У2
Определим эксплуатационные расходы на содержание систем:
(29)
где Само - амортизационные отчисления, руб.;
Сто.р. - затраты над текущий ремонт, руб.;
Сова - затраты над огнетушащие вещества, рубли ( в нашем случаем
не учитываются т.к. они равны).
Определимый:
(30)
(31)
Нами = 4,9 % - норма амортизационных отчислений для данных
установок; Нтр = 4,5 % - норма отчислений на текущий ремонт.
Тогда:
руб./год
руб./год
руб./год
руб./годе
????????????????=
????
????
????
????
руб./год