Диссертация (Нормирование требований пожарной безопасности к геометрическим параметрам ограждений резервуаров типа стакан в стакане), страница 4

Тем не менее, выявлено [3], [4], [6], [9], что раскрытие стенок РВС происходило преимущественно вследствие разрушениянаиболее нагруженного элемента – узла сопряжения стенки с днищем резервуара.При этом стенка РВС разрушалась на всю высоту и за счет больших радиальных24усилий, связанных с давлением жидкости при ее истечении из РВС, отрываласьот днища, а ее края разворачивались на 120-180 градусов.

Обечайка РВС с силойотбрасывалась с основания в сторону, противоположную направлению истеченияпотока, а крыша обрушивалась на днище. Эти обстоятельства являются крайневажными и их необходимо учитывать при разработке модельного резервуара дляпроведения дальнейших исследований по определению геометрических параметров защитных ограждений РВС, в том числе и рассматриваемых в настоящейработе РВСЗС, с целью предупреждения каскадного развития пожара.Учитывая, что настоящая работа посвящена разработке рекомендацийпо определению геометрических параметров ограждений РВСЗС, ниже болееподробно рассмотрен случай разрушения изотермического РВС-10000 м3 с жидкимаммиаком, имеющего по сути аналогичную конструкцию, произошедший 20 марта1989 г.

на производственном объекте «Азот» в Литве [9], [10], [12].Производственное объединение располагалось в 5 км от г. Ионава и в 32 кмот г. Каунаса. Помимо производств карбамида, аммиака, аммиачной воды, аммиачной селитры и азотной кислоты, было налажено получение нитрофоскисо складом на 60000 т, рядом с которым находился резервуар с жидким аммиаком(температура хранения минус 34 °С).

Диаметр внутреннего резервуарасоставлял 30,3 м, диаметр внешнего корпуса – 31,5 м. Высота цилиндрическойчасти резервуара составляла 19,9 м. Внешний корпус резервуара удерживал тепловую изоляцию и рассчитывался на давление осушенного азота, пропускаемогомежду стенками.Резервуар опирался на сплошную фундаментную плиту и крепился к нейанкерными болтами. Фундамент вида «плита на плите» представлял собой монолитную железобетонную плиту диаметром 31,7 м и толщиной 0,4 м. Верхняя плитаопиралась на железобетонные столбы, жестко соединенные с нижней фундаментной плитой.

Для снижения интенсивности испарения аммиака и ограниченияплощади его пролива при аварии предусмотрена ограждающая стена толщиной0,4 м и высотой 11,4 м, представляющая собой монолитный железобетонныйкольцевой резервуар (рисунок 1.19).2530.000511.4004322.60010.0003170041500Рисунок 1.19 – Общий видРВС-10000 м3:1 – фундаментная железобетонная плита; 2 – опорнаяжелезобетонная плита;3 – теплоизоляция днищаблоками из пеностекла;4 – защитная железобетоннаястена, толщиной 0,4 м;5 – теплоизоляция стени крыши резервуараперлитомАвария резервуара произошла в 11 ч 08 мин, при этом основной (внутренний) резервуар был приподнят с отрывом днища от анкерных креплений,сместился с фундамента и опрокинулся на железобетонную защитную стену, чтопривело к ее разрушению и выходу жидкого аммиака на территорию объекта.В момент аварии в РВС находилось около 7000 т продукта, который разлилсяпо территории объекта на площади более 10000 м2, включая производственныеи складские корпуса цеха нитрофоски.

Образовавшееся в результате интенсивного испарения жидкого аммиака газовоздушное облако быстро распространилосьпо направлению ветра. Через 3-5 мин после разлива произошло воспламенениеаммиака. В огне оказались эстакада налива аммиака, цех и склады нитрофоски,изотермическое хранилище, временные строительные бытовки, различные коммуникации и другие объекты. Пожару был присвоен третий номер, включенысистемы объектового оповещения, отдано указание на остановку производства,эвакуацию рабочих и служащих.

Действия пожарных затруднялись из-за ограниченной видимости и сильной загазованности большой территории. В результатепопадания большого количества аммиака в отделение дообработки и складнитрофоски произошло загорание электрооборудования, транспортерных лент,кабельных сетей, при этом образовалось множество очагов термического разложения нитрофоски.26В цехе производства нитрофоски потеряли несущую способность и рядстальных колонн, обрушилась часть перекрытий, горели трансформаторные подстанции, центральный пункт управления, кабельные сети.

Облако токсичноговоздуха приобрело желто-коричневый цвет в результате попадания в атмосферупродуктов разложения нитрофоски и распространилось на большую часть территории производственного объекта и далее по направлению ветра в сторонуг. Ширвинтос и г. Укмерге.В связи с возникшей обстановкой по местному телевидению и радио былопередано обращение к населению и проведена эвакуация около 34000 человекиз близлежащих районов и г.

Ионавы. Ликвидация чрезвычайной ситуации продолжалась до 13 ч 23 марта, в которой приняли участие более 800 работниковпожарной охраны. Несмотря на принятые меры по оказанию медицинской помощи во время ликвидации последствий аварии один работник пожарной охраныпогиб, 213 человек получили травмы. Таким образом, даже железобетоннаязащитная стена, предусмотренная для локализации аварийного разлива продуктапри разрушении резервуара, не смогла стать препятствием к возникновениючрезвычайной ситуации.Анализируя случаи разрушений РВС можно сделать общий вывод о том,что с целью предупреждения возможных негативных последствий необходимопри проектировании защитных ограждений, в том числе и защитной стенки длярезервуаров типа «стакан в стакане», в первую очередь, уметь правильно определять их геометрические параметры. От этого, в свою очередь, будет зависетьвыбор строительных материалов для изготовления ограждений, непосредственновлияющих на параметры их устойчивости к воздействию не только потока жидкости, образующегося при разрушении РВС, но и к нагрузке от разрушающихсяконструкций резервуара.Следует отметить, что аналогичные случаи разрушений РВС неоднократнопроисходили и в резервуарных парках производственных объектов за рубежом,основные сведения о которых, представлены ниже.271.2 Характерные примеры разрушений резервуаров с нефтьюи нефтепродуктами на производственных объектах за рубежомК сожалению, в литературных источниках подробная информация об инцидентах, связанных с полным разрушением РВС на зарубежных производственныхобъектах, практически отсутствует.

Наиболее полно приводятся описания толькокрупных аварий с катастрофическими последствиями, основные сведенияо которых представлены в таблице 1.1 [10]–[28].Таблица 1.1 – Основные сведения о разрушениях РВС за рубежомДата и месторазрушения РВС1…1939 г.г. Норс Тивертон(США)Объем РВС, м3(хранимая жидкость)214500(вода)16.04.1947 г.г. Техас-Сити(США)Резервуары(нефть)Весна 1952 г.Нефтеочистительныйзавод «Де НордикеФабрикен» (Норвегия)…1955 г.г.

Фоулей(Англия)…1964 г.г. Квебек(Канада)…08.1966 г.Нефтебаза вблизиг. Лондона (Англия)…1968 г.г. Роттердам(Голландия)6000(вода, 5000 м3)Неизвестно(вода)Диаметр 21,3 м,высота 13,4 м(нефть)2000500058000(нефть)Последствия аварии3Потоком воды разрушены пять соседнихРВС с 23000 м3 нефтепродуктов, которыевоспламенились. Пожар распространилсяна жилую застройку с катастрофическимипоследствиямиЭффект «домино» с каскадным развитиемпожара и разрушением многих РВС отпопадания в них обломков судна с нитратомаммония, взорвавшегося в порту города.Продолжительность пожара четыре дня.В результате катастрофы погибли 1500человек, из них 27 пожарных, более 3000 –травмированы, 300 – пропали без вестиРазрушение РВС при гидроиспытаниивследствие неравномерной осадки грунтаРазрушение двух РВС при гидроиспытаниивследствие больших локальных просадокоснованийРазрушение полностью заполненного РВСвследствие потери устойчивости основанияс разливом нефти по территории объектаРазрушение двух РВС вследствие неравномерных осадок основанийРазрушение трех однотипных РВС.

В каждом случае нефть разливалась за десяткисекунд на большой площади с разрушениемземляного обвалования28Продолжение таблицы 1.11…1971 г.НПЗв г. ЧеховицыДзедзицы(Польша)212500(нефть)Начало 1970-х гг.г. Фоулей(Англия)Три РВС,каждый диаметром53,0 м(в одном – нефть,в других – вода)38000(сырая нефть)80000…1974 г.НПЗ (Япония)…10.1974 г.НПЗ (Япония)18.12.1974 г.НПЗ фирмы«Мицубиси Сэкие»(Япония)50000(мазут)…1977 г.НПЗ вблизиг.

Чикаго(США)20000(дизельное топливо)…1979 г.НПЗ фирмы«Стандартойл Компаниоф Индиана»(США)От 5000 до 10000(сырая нефть)…1970-1980 гг.(Англия)От 8500 до 24000(нефтепродукты)Начало 1980-х гг.НПЗ в округег. Валмадрера(Италия)2000(нефть)3Разрушение РВС при пожаре в резервуарном парке с перехлестом горящего потокачерез обвалование и разливом на площадиболее 47000 м2. Пожар распространился нанефтяные ловушки, приемный участокнефти, цех подготовки масел, склад техникии продолжался двое сутокРазрушение трех РВС.

При разрушенииодного из РВС с водой потоком в обвалованиибыла проделана промоина окружностью более20 м и глубиной до 5 м. В результате аварииповреждено различное оборудованиеРазрушение РВС с выходом сырой нефтив залив «Сето»Разрушение РВС вследствие образованиятрещин в сварных швах опорных узловВ результате разрушения РВС потокомнефтепродукта промыта в несколькихместах земляная дамба, что привело кпожару пролива 10000 м3 мазута не толькона территории НПЗ, но и в акваторииРазрушение резервуара от прямого ударамолнии с разливом жидкости и повреждением его осколками двух соседних РВСс бензином. Каскадное развитие пожара.Ущерб более 8 млн. долларовКаскадное развитие пожара в течение 30 ч.В течение первых 5 часов пожара взорвалось и разрушилось около 30 РВС. Распространение пожара разлива на объектыгорода, в том числе на жилые и общественные здания с массовым пребыванием людей.Эвакуация жителей г. Уайтинга (более 1400человек).