Методические указания к курсовым (семестровым) и выпускным квалификационным работам Санкт- петербург (стр. 5 из 14)
1) «Агрегатное состояние»;
2) «Давление, МПа»;
3) «Температура, оС».
В графе «Технологический блок, оборудование» необходимо указывать поочередно то основное технологическое оборудование, в котором обращаются опасные вещества и которое, как правило, включается в предыдущую таблицу 5.
Данные о распределении опасных веществ по оборудованию каждой составляющей ОПО заканчиваются графой «Всего опасного вещества на составляющей ОПО» с указанием отдельно данных о количестве веществ в аппаратах и трубопроводах.
Следует отметить, что представленные в таблице 6 данные о распределении опасных веществ по оборудованию, используются для расчетов количества опасного вещества, участвующего в различных гипотетических сценариях аварий, рассматриваемых в последующих этапах.
4. 5 Перечень аварий и неполадок, имевших место на исследуемом ОПО и на других аналогичных объектах, или аварий, связанных с обращающимися опасными производственными веществами
Источниками сведений об авариях могут быть акты расследования аварий на предприятиях, данные Ростехнадзора России, МЧС России, банки данных об аварийности и травматизме, публикуемые в открытой печати, Интернет и др. При этом основное внимание рекомендуется уделять авариям и неполадкам (инцидентам), связанным с разрушением (повреждением) зданий и/или сооружений, технических устройств, отказом оборудования или его элементов, сопровождавшимся выбросами опасных веществ, взрывами и загораниями.
Следует отметить, что сведения об авариях необходимы для выявления основных причин произошедших аварий, связанных с обращающимися опасными веществами, а также для разработки «Деревьев событий» в последующих этапах.
Данные об авариях и неполадках приводятся в виде таблицы 7.
В перечне аварий необходимо давать ссылку на используемый источник информации.
После оформления таблицы об авариях и неполадках необходимо оформить подпункт «Анализ основных причин происшедших аварий» на основе сведений об имевшихся на данном предприятии (исследуемом ОПО) и других авариях с аналогичными опасными веществами».
Пример составления подпункта «Анализ основных причин происшедших аварий» приведен ниже:
Проанализировано: 2 аварии и 14 неполадок, происшедших на составляющих исследуемого ОПО в период с 01.01.1990 по 01.01.2007. и 30 аварий, происшедших на аналогичных объектах в период с 01.01.1970 по 01.01.2006.
Анализ основных причин происшедших аварий позволил выделить следующие взаимосвязанные группы причин, характеризующиеся:
– отказами (неполадками оборудования) – 40% от всех причин;
– ошибочными действиями персонала – 30%;
– внешними воздействиями природного и техногенного характера –5%.
| Таблица 7 - Перечень аварий, имевших место на других аналогичных объектах и связанных с обращающимся опасным веществом | |||||
| Дата и место аварии | Вид аварии (неполадки) | Описание аварии и основные причины | Масштабы развития аварии, максимальные зоны действия поражающих факторов | Число пострадавших, ущерб | Источник информации |
| 19.07.2000 г. фирма «Gellatex» | Выброс серной кислоты | Рабочие предприятия в знак протеста против закрытия завода и массовых увольнений допустили утечку серной кислоты через сточную трубу. | В связи с угрозой отравления эвакуировано 500 человек из ближайших населенных пунктов. | Пострадавших нет. | [13] |
| 03.03.01 ООО «Севергазпром» (Управление Печорского округа) | Разрушение трубопровода с возгоранием газа | На 1122 км магистрального газопровода «Ухта-Торжок III» разрушился трубопровод с возгоранием газа. | Пострадавших нет | [14] | |
| 08.03.01 ООО «Тюменьтрансгаз» (Управление Тюменского округа) | Возгорание и взрыв газа | На 119 км магистрального газопровода «Ямбург-Тула-1» после приема снаряда дефектоскопа оторвалась крышка камеры приема, что привело к воспламенению и взрыву газа. | 3 человека погибли, 2 получили ожоги 2 степени. | [15] | |
4.6 Оценка частоты исходных событий (аварийной ситуации)
Частота исходной аварийной ситуации (отказ, неполадка оборудования) необходима для расчета частоты реализации каждого сценария аварийной ситуации с учетом вероятности по каждому событию.
Оценка частот исходных событий производится двумя методами:
а) метод анализа «деревьев отказов»;
б) метод анализа статистических данных частот отказов оборудования, трубопроводов и др.
При анализе «деревьев отказов» выявляются комбинации отказов (неполадок) оборудования, ошибок персонала и иных воздействий, приводящих к основному событию (аварийной ситуации). Метод используется для анализа возможных причин возникновения аварии и расчета ее частоты (на основе частот исходных событий).
Пример построения и анализа «деревьев событий», приводящих к разгерметизации емкостного оборудования и технологического трубопровода приведены на рис. 9 и 10.
Второй метод применяется в случае использования соответствующих данных для определения частоты рассматриваемых событий в прошлом и прогнозирования частоты событий в будущем. В этом случае используемые данные должны соответствовать типу анализируемого производства, оборудования объекта.
Рекомендуемые обобщенные данные по оценке частоты отказов оборудования представлены в таблице 8. [2].
или  |
или  |
 |
 |  |
 |
1- воздействие осколков, УВВ от взрыва соседнего резервуара; 2 - отказ болтовых соединений, фланцевых прокладок, запорной арматуры, сварных соединений; 3 - ошибка оператора; 4 - отказ дыхательного клапана; 5 - наличие внутренних дефектов; 6 - возникновение источника зажигания; 7- отсутствие азота; 8 - нагрев корпуса при пожаре в соседней емкости; 9 - нарушение защитного покрытия; 10 - высокая температура окружающей среды; 11 - отказ предохранительного клапана
Рисунок 9 - «Дерево отказов», приводящих к разгерметизации емкостного оборудования (цистерны, резервуары) и аварии вне оборудования
или
 |
1 – отказ запорной арматуры; 2 – отказ сварных швов; 3 – отказ прокладок фланцевых соединений; 4 – отказ болтовых соединений фланцев; 5 – коррозионный или усталостный отказ
Рисунок 10 - «Дерево отказов», приводящих к разгерметизации трубопроводов
Таблица 8 - Обобщенные статистические данные по оценке частоты отказов оборудования
| Тип отказа оборудования | Частота отказа (инцидента) | Масштабы выброса опасных веществ |
| Разгерметизация технологических трубопроводов протяженностью не более 30м | ||
| – частичная разгерметизация | 5·10-2 на 1 км трубопровода в год | Объем выброса, равный объему поступления из трубопровода через отверстие диаметром 25мм за время перекрытия потока |
| – полная разгерметизация | 5·10-3 на 1 км трубопровода в год | Объем выброса, равный объему трубопровода, ограниченного арматурой, с учетом поступления из соседних блоков за время перекрытия потока |
| Разгерметизация магистральных трубопроводов |
| Продолжение таблицы 8 | ||
| Тип отказа оборудования | Частота отказа (инцидента) | Масштабы выброса опасных веществ |
| – частичная разгерметизация – полная разгерметизация | (1÷3)·10-3 на 1 км трубопровода в год | Объем выброса, равный объему поступления из магистрального трубопровода через отверстие диаметром 25мм за время перекрытия потока |
| (1÷3)·10-4 на 1 км трубопровода в год | Объем выброса, равный объему магистрального трубопровода, ограниченного арматурой, с учетом профиля трассы и поступления веществ из соседних участков за время остановки и перекрытия потока. | |
| Отказ машинного оборудования (насосы, компрессоры) | ||
| – частичный | 5·10-2 единицы оборудования в год | Объем, вытекающий через торцевые уплотнения (отверстие диаметром 25мм) за время перекрытия потока |
| – полный | 5·10-3 единицы оборудования в год | Объем, вытекающий через разрушенный узел за время перекрытия потока |
| Разгерметизация резервуаров хранения (включая разрыв сварных швов и фланцев трубопроводов обвязки) | ||
| – полное разрушение | 10-5 в год | Полное содержимое резервуара |
| – частичное разрушение | 10-4 в год | Объем, вытекающий через отверстие диаметром 25мм за время перекрытия потока |
| Продолжение таблицы 8 | |||
| Тип отказа оборудования | Частота отказа (инцидента) | Масштабы выброса опасных веществ | |
| Разрыв соединительных рукавов при сливе/наливе железнодорожных или автомобильных цистерн | 10-3 на 1 заправку 10-2 на 1 шланг (рукав) в год | Объем, вытекающий через сливное отверстие за время перекрытия потока | |
| Разгерметизация резервуаров (изотермические) с двойной оболочкой | |||
| – полное разрушение | 1·10-6 в год | Полное содержимое резервуара | |
| – частичное разрушение | 1·10-5 в год | Объем, вытекающий через отверстие диаметром 25мм за время перекрытия потока | |
| Частота аварийности автомобильных грузовых перевозок опасных материалов (вероятность условного пролива) | 2·10-6 аварий на 1 милю (1 миля = 1,609км) | ||
| – для 10% потери груза | 0,6·2·10-6 аварий на 1,6 км | ||
| – для 100% потери груза | 0,2·2·10-6 аварий на 1,6 км | ||
| Аварии на главном железнодорожном пути | 6·10-7/вагон-милю (1,6 км) | ||
| Степень аварийности на маневренных путях | 3·10-6/вагон-милю (1,6 км) | ||
| Продолжение таблицы 8 | |||
| Тип отказа оборудования | Частота отказа (инцидента) | Масштабы выброса опасных веществ | |
| Распределение (относительная доля) размеров пролива | |||
| – для 10% потери груза | 0,5·3·10-6 вагон-милю | ||
| – для 100% потери груза | 0,3·3·10-6 вагон-милю | ||
При прогнозировании частоты отказов оборудования для конкретного производства студент обязательно должен учитывать также наличие количества аналогичного оборудования, частоты и время эксплуатации оборудования (резервуаров, железнодорожных цистерн) при их сливе/наливе, а также продолжительность функционирования продуктоводов. Для этой цели рекомендуется оформить в виде таблиц, так называемые «рабочие листы».