диплом (1193537), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Помере испарения более легких фракций СУГ (пропана) пролива и охлажденияподстилающей поверхности скорость испарения уменьшается.Объем испарившейся первой фазы СУГ в случае аварийного выбросажидкой фазы будет зависеть от его состава (процентного соотношения пропана и бутана) параметров (давления и температуры), температуры окружающей среды характера подстилающей поверхности др.. С учетом среднихлетних и зимних температур в районе расположения ГНС, доля мгновенноиспаряющегося СУГ составит от 0 (в зимнее время для бутана) до 35% (влетнее время для пропана).Таким образом, в зависимости от термодинамического состояния СУГ,находящегося в емкости (сосуде) возможны три пути протекания процессапри его разгерметизации:- при больших энергиях перегрева СУГ жидкость может полностью переходить во взвешенное мелкодисперсное и парообразное состояние с образование взрывоопасных смесей с воздухом;- при низких энергетических параметрах СУГ происходит спокойныйпролив жидкости на твердую поверхность, а испарение осуществляется путем теплоотдачи от твердой поверхности;- промежуточный режим, когда в начальный момент происходит резкоевскипание жидкости с образованием мелкодисперсной фракции, а затем наступает режим испарения с относительно низкими скоростями.Анализ возможных аварийных ситуаций сводится к оценке количестваСУГ, участвующего в аварии, и определению последствий этой аварии с учетом вероятностных показателей.Типовой сценарий – сценарий аварии, связанный с выбросом СУГ из технологического оборудования с учетом регламентного срабатывания имею25щихся систем противоаварийной защиты, противоаварийных действий персонала и локализации аварии.Максимальная гипотетическая авария – наиболее неблагоприятный вариант развития аварии, связанный с выбросом СУГ из емкостного оборудования, сопровождающегося отказом систем противоаварийной защиты неэффективностью и несвоевременностью действий по локализации аварии, ошибочных действий персонала, приводящая к максимальному ущербу.
Максимальная гипотетическая авария это авария по принципу домино с вовлечением в нее всего емкостного оборудования.Практика показывает, что наиболее вероятными являются сравнительнонебольшие выбросы, т. к. полное разрушение оборудования и трубопроводовмаловероятно. В тоже время незначительные утечки, в случае неконтролируемого развития аварийной ситуации могут привезти к разрушению оборудования и выбросу его содержимого [15].2.3.3Сценарии аварийДля количественной оценки аварии рассматриваются следующие группысценариев аварий, сгруппированные по территориальному расположениюемкостного оборудования:- группа «Р» – резервуары и трубопроводы обвязки резервуаров базы хранения СУГ;- группа «А» – наполнительные колонки и автоцистерны;- группа «Э» – эстакада слива-налива железнодорожных цистерн.Для группы «Р» рассматриваются следующие типовые сценарии:Сценарий Р1 – разрушение (полное или частичное) одного резервуара базы хранения СУГ (при максимальном наполнении) →вскипание перегретойжидкости и образование первой фазы → кипение жидкой фазы при соприкосновением с подстилающей поверхностью→интенсивное смешение первойфазы с воздухом→рассеяние облака ТВС СУГ (первичное и вторичное облака) → воспламенение при наличии источника зажигания облака и/или жид26кой фазы плюс горение пролива и облака ТВС → воздействие ударных волн,осколков, открытого пламени и теплового излучения на людей и близлежащие объекты.Сценарий Р2 – разрушение одного из трубопроводов обвязки резервуарабазы хранения СУГ, арматуры, фланцевых соединений в зависимости от места утечки выброса паровой или жидкой фазы → вскипания перегретой жидкости и образования из нее паровой фазы → струйное истечение газовой фазы из резервуара, интенсивное смешение с воздухом → рассеяние облакаСУГ → воспламенение при наличии источника зажигания облака→ горениеструйного факела (парового или жидкофазного) → воздействие открытогоогня пламени и теплового излучения на ближайшие объекты и людей.Сценарий Р1Д – разрушение (полное или частичное) одного резервуарабазы хранения → вскипание перегретой жидкости и образование паровой фазы→ кипение жидкой фазы при соприкосновении с подстилающей поверхностью→ интенсивное смешение ТВС с воздухом →рассеяние облака ТВССУГ (первичное и вторичное облака) → воспламенение при наличии источника зажигания облака и/или жидкой фазы плюс горение пролива и облакаТВС→ воздействие ударных волн, осколков, открытого пламени и тепловогоизлучения на людей и близлежащие объекты.Сценарий А1 – разрушение полное или частичное автоцистерны с пропан-бутаном →истечение СУГ→ вскипание перегретой жидкости и образование из нее первой фразы; пролив жидкой фазы на подстилающую поверхность, растекание, кипение и испарение жидкой фазы на подстилающую поверхность; интенсивное смешение с воздухом → рассеяние газокапельногооблака СУГ (первичное и вторичное) → воспламенение при наличии источника зажигания облака и/или жидкой фазы→ горение пролива и облака ТВС,возникновение факела на месте разрушения→ воздействие ударных волн, открытого пламени и теплового излучения на людей и близлежащие объекты (втом числе образование огненных шаров или попадании в пожар емкостей сСУГ.27Сценарий А1Д1 – разрушение полное или частичное автоцистерны с пропан-бутанов→ истечение СУГ → вскипание перегретой жидкости и образование из нее охлажденных до температур кипения газовой фазы и аэрозольных капель; пролив жидкой фазы на подстилающую поверхность, растекание, кипение и испарение жидкой фазы на поверхности; интенсивное смешение с воздухом→ рассеяние газокапельного облака СУГ→ воспламенениепри наличии источника зажигания облака и/или жидкой фазы→ горение пролива и облака ТВС→ воздействие ударных волн, открытого пламени и теплового излучения на людей и автоцистерны, расположенных у заправочных колонок, начало и развитие цепной аварии типа «домино».Для группы «Э» рассматриваются следующие типы сценарий:Сценарий Э1 – разрушение одной железнодорожной цистерны СУГ (примаксимальном наполнении) → вскипание перегретой жидкости и образование первой фазы→ кипение жидкой фазы при соприкосновении с подстилающей поверхностью → интенсивное смешение паровой фазы с воздухом→рассеяние облака ТВС СУГ (первичное и вторичное облако) → воспламенение при наличии источника зажигания облака и/или жидкой фазы →горениепролива и облака ТВС→ воздействие ударных волн, осколков, открытогопламени и теплового излучения на людей и близлежащие объекты.Сценарий Э2 – разрушение (полное или частичное) наливного трубопровода (рукава, шланга) → вскипание перегретой жидкости и образование изнее паровой фазы → струйное истечение газовой фазы из железнодорожнойцистерны, интенсивное смешение с воздухом →рассеяние струи СУГ → воспламенение при наличии источника зажигания облака→ горение струйногофакела (парового или жидкофазного) → воздействие открытого пламени итеплового излучение на близлежащие объекты и людей.Сценарий Э1Д – разрушение (полное или частичное) одной железнодорожной цистерны → вскипание перегретой жидкости и образование паровой→ кипение жидкой фазы при соприкосновении с подстилающей поверхностью→ интенсивное смешение ТВС с воздухом, рассеяние облака ТВС СУГ28→ воспламенение при наличии источника зажигания облака и/или жидкойфазы плюс горение пролива и облака ТВС→ воздействие ударных волн, осколков, открытого пламени и теплового излучения на людей и близлежащиеобъекты→ возникновение огненных шаров (при попадании в пожар соседних вагоноцистерн) → начало и развитие цепной аварии по принципу «домино».Перечисленные группы сценариев включают в себя сценарии РД, АД, ЭДс каскадным, цепным развитием аварийных процессов по принципу «домино» [15].Краткое описание наиболее опасного и наиболее вероятного2.3.4сценариев.Описание наиболее опасного и наиболее вероятного сценариев представлены в таблице 2.3.Таблица 2.3Описание наиболее опасного и наиболее вероятного сценариевСоставляющаяобъектаНаиболее опасный сценарийНаиболее вероятный сценарийПлощадкапроизводственной зоныР1:Разрушение одного резервуара базы хранение СУГ (примаксимальном наполнении):- вскипание перегретой жидкости и образование паровой фазы- кипение жидкой фазы при соприкосновении с подстилающей поверхностью- интенсивное смешивание паровой фазы с воздухом- рассеивание облака СУГ- воспламенение при наличииисточника зажигания облакаи/или жидкой фазы+ горениепролива и облака ТВС- воздействие ударных волн,осколков, открытого пламени итеплового излучения на людейи близлежащие объектыЭ2: Разрушение одного из резинотканевых рукавов или трубопроводов обвязки эстакады слива-налива железнодорожных цистерн или базы храненияСУГ, арматуры, фланцевых соединений в зависимости от места утечки:-выброс паровой или жидкой фазы-вскипание перегретой жидкости и образование из нее паровой фазы-струйное истечение жидкой фазы изрезервуара, интенсивное смешивание своздухом-рассеивание струи СУГ-воспламенение при наличии источника зажигания облака-горение струйного факела (паровогоили жидкофазного)-воздействие открытого пламени и теплового излучения на близлежащиеобъекты и людей293 Расчет оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушныхсмесейРассчитаем радиусы зон поражения для наиболее опасного сценария: разрушение одного резервуара базы хранение СУГ (при максимальном наполнении):- вскипание перегретой жидкости и образование паровой фазы;- кипение жидкой фазы при соприкосновении с подстилающей поверхностью;- интенсивное смешивание паровой фазы с воздухом;- рассеивание облака СУГ;- воспламенение при наличии источника зажигания облака и/или жидкойфазы, горение пролива и облака ТВС;- воздействие ударных волн, осколков, открытого пламени и тепловогоизлучения на людей и близлежащие объекты.Возможные причины аварии:- технические неполадки;- разрывы трубопроводов;- гибких шлангов (рукавов);- повреждения, повышение давления сверх расчетного;- ошибки персонала;- разгерметизация сальниковых и торцевых уплотнений насосов;- компрессоров;- задвижек, вентилей и др.Расчеты производятся по «Методике оценки последствий аварийныхвзрывов топливно-воздушных смесей» Приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 31 марта 2016№137 [12].303.1Определение эффективного энергозапаса ТВСЭффективный энергозапас горючей смеси определяется по соотношениюпри(3.1)илипригде,(3.2)– масса горючего вещества, содержащегося в облаке ТВС.















