План по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов на (стр. 33 из 92)
Полная разгерметизация трубопровода возможна, как следствие сочетания усталостных явлений металла трубопровода и гидравлического удара.
Расчет массы нефтепродуктов, вылившихся из трубопровода, определяется как сумма массы пролива с момента повреждения до закрытия задвижек и массы пролива из трубопровода с момента закрытия задвижек до прекращения утечки.
Масса НП m, кг, поступившего в окружающее пространство при расчетной аварии определяется по формуле
m=q*t*r
q - расход НП, определяемый в соответствии с технологическим регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра, температуры топливной среды и т.д., м3×с-1;
t- возможное время истечения нефтепродуктов – 5 мин (3 мин – время на реакцию оператора и до 2 мин время на истечение оставшегося нефтепродукта в трубе при длине отрезка трубопровода между задвижками не более 50 метров).
r - плотность НП, кг×м-3.
Исходные данные:q=0,036 м3×с-1 ; t=300 сек; rмазут=960 кг×м-3, m=10370 кг.
В результате аварийного разлития возможно значительное загрязнение территории СП ПРК.
С целью своевременной локализации аварийного разлива нефтепродуктов на территории объекта необходимо предусмотреть соответствующие инженерно-технические мероприятия.
Например: иметь запас грунта, который при возникновении аварии или ее угрозе можно оперативно переместить бульдозером и спланировать поперек потока нефтепродуктов (при необходимости).
Сценарий С-2. Развитие аварийной ситуации на сливной эстакаде, связанной с выбросом нефтепродукта из ж/д цистерны в результате ее частичного или полного разрушения.
Сценарий С-2(1).
Частичная разгерметизация цистерны из-за образования сквозной трещины или отверстия в нижней части одной из цистерн вследствие усталостных явлений и (или) коррозии в металле корпуса (или в сварном шве) цистерны.
Количество пролитого продукта будет зависеть от:
периода времени с начала пролива до начала обнаружения и принятия мер (быстрое подключение к сливному прибору и отключение других цистерн, стоящих на сливе с параллельной заделкой отверстия);
вязкости продукта;
емкости железнодорожной цистерны (60 м3.).
При непринятии мер содержимое цистерны может полностью вылиться в количестве до 60 м3 с образованием площади разлива 270 м2.
В случае принятия мер выльется около 1,6 м3 нефтепродукта.
В этом случае в соответствии с Приказом МПР РФ № 156 от 3.03.03 г. разлив нефтепродуктов не относится к чрезвычайной ситуации.
Сценарий С-2(2).
Менее вероятная авария - полная разгерметизация ж.д. цистерны вследствие ее схода с рельсов, опрокидывания и разлома корпуса при ударе о землю.
Это может произойти при неправильных действиях машиниста тепловоза, составителя поезда или неисправном состоянии пути.
По последствиям сценарий аналогичен сценарию С-2(1), но произойдет по времени не более 2 минут. Площадь разлива составит 270 м2.
Сценарий С-2(3).
Наименее вероятная, но наиболее опасная авария - внезапная разгерметизация половины состава (семь цистерны) по аналогичным причинам сценария С-2(2).
Количество пролитого нефтепродукта будет составлять 480 м3.
Половина пролитого нефтепродукта от общего количества в составе допускается Постановлением Правительства РФ от 15.04.2002г. № 240. Площадь разлива составит 1080 м2.
Сценарий С-2. Развитие аварийной ситуации на АЗС №4 АТХ.
Сценарий С-2 (4).
Срыв шланга на эстакаде налива.
Вероятная причина: выход из строя узла крепления шланга к стояку.
Наиболее вероятные причины: неисправность автоматической блокировки, отключающей насос при достижении предельного уровня, и отсутствие контроля со стороны водителя автозаправщика.
Объем вылива составит около 2 м3.
Пролитый продукт по бетонному лотку сливается в нефтеловушку канализационной системы.
Сценарий С-2(5).
Частичная разгерметизация цистерны автозаправщика.
Наиболее вероятные причины: образование сквозной трещины или отверстия вследствие усталостных явлений, последствий в результате вероятного ДТП или (и) коррозии в металле корпуса или в сварном шве цистерны.
В случае, если водитель будет рядом, пролив окажется незначительным - он даст команду на прекращение слива с цистерны, либо отключит насос сам.
Если же по каким-либо причинам это не будет сделано, то масштаб пролива может быть вплоть до оптимального объема, равного 6,5 м3.
Сценарий С-2(6).
Разгерметизация цистерны автозаправщика вследствие повышения давления внутри цистерны при нарушении работы дыхательного клапана (например, в зимнее время при примерзании его к седлу).
В этом случае может вылиться оптимальный объем 6,5 м3.
Фактическая площадь составит не более 20 м2, так как продукт с асфальтированной площадки поступит в бетонный лоток, а оттуда в нефтеловушку канализационной системы.
Образование горящего разлития.
При горении нефтепродуктов примерно 20% разлившейся массы выбрасывается в атмосферу в виде поллютантов.
Горение сопровождается весьма сильной задымленностью всей территории СП ПРК по направлению ветра.
Из анализа приведенных статистических данных и частот инициирующих событий следует, что с наибольшей вероятностью разливы нефтепродуктов на объектах СП ПРК могут произойти по причинам: отказа регуляторов давления, разгерметизации насосов, дефектов труб и брака строительно-монтажных работ.
Статистические данные по вероятности возникновения сценариев развития возможных аварий на объектах топливно-энергетического комплекса:
| №№ пп | Сценарий развития аварии | Вероятность |
| 1. | Факельное горение | 0,0574 |
| 2. | Образование огневого шара | 0,0287 |
| 3. | Горение пролива вытекшей среды | 0,7039 |
| 4. | Сгорание облака ТВС в детонационном режиме | 0,0119 |
| 5. | Сгорание облака ТВС в дефлаграционном режиме | 0,1689 |
| 6. | Безопасное рассеивание облака ТВС | 0,0292 |
(Материалы шестой Всероссийской научно-практической конференции «Управление рисками чрезвычайных ситуаций»).
Из данных, приведенных в таблице видно, что наибольшую частоту реализации могут иметь сценарии, связанные с горением разлития НП и сгорания облака ТВС в дефлаграционном режиме.
В случае образования облака ТВС вероятность дальнейших событий будет в значительной степени определяться направлением перемещения облака ТВС по территории СП ПРК и за их пределами, что в свою очередь определяется розой господствующих ветров в районе размещения площадки объекта.
При неблагоприятном развитии ЧС возможно возникновения пожара, при этом объект может оказаться в зоне сильной задымленности.
Сценарий С-3. Разрушение оборудования, растекание нефтепродукта по территории с возгоранием.
Так как нефтепродукты обладают взрывопожароопасностью, существует потенциальная опасность усугубления аварийной ситуации с разливом нефтепродуктов и перерастания ее в более опасную стадию - пожар разлития.
При этом помимо отрицательного экологического эффекта вероятным является появление значительных материальных и гуманитарных потерь вследствие возможной эскалации аварии за пределами объекта.
Основным поражающим фактором в данном случае будет термическое воздействие на людей и материальные объекты.
Зависимость последствий термического воздействия на человека от интенсивности излучения горящего разлития нефти:
| Характер воздействия на человека | Интенсивность излучения, кВт/м2 |
| Без негативных последствий в течение неограниченного времени | 1,4 |
| Безопасно для человека в брезентовой одежде | 42 |
| Непереносимая боль через 20 - 30 сек. | 7,0 |
| Ожог 1 степени через 15 - 10 сек. Ожог 2 степени через 30 - 40 сек. Непереносимая боль через 3 - 5 сек. | 10,5 |
| Ожог 1 степени через 6 - 8 сек. Ожог 2 степени через 12 - 16 сек. Летальный исход с вероятностью 50 % при длительном воздействии около 10 сек. | 44,5 |
Сценарий С-3(1): Пожар разлития в обваловании резервуарного парка мазутохозяйства.
Интенсивность теплового излучения q, кВт/м2, рассчитывается по формуле[ГОСТ Р 12.3.047-98]:
q = Ef· Fq· t,
где Ef — среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м2;
Fq — угловой коэффициент облученности;
t — коэффициент пропускания атмосферы, t = exp[ -7,0 · 10 -4 ( r - 0,5 d)]
Эффективный диаметр пролива d, м, рассчитывается по формуле:
,где S — площадь пролива, м2.
Высота пламени Н, м, рассчитывается по формуле:
,где т — удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м · с);
rв — плотность окружающего воздуха, кг/м3;
g— ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2.
Fq - угловой коэффициент облученности:
,