Прогнозирование, предупреждение и ликвидация чрезвычайных ситуаций на Туймазинском газоперерабатывающем заводе (стр. 11 из 35)

,

= 7,14,

4,84,

= 3,64.

=0,04,

=0,11,

F_g=

= 0,11.

Определяем коэффициент пропускания атмосферы по формуле (3.22):

t = exp [ - 7,0 · 10 ^-4 (50 - 0,5 ·14)] = 0,97.

Находим интенсивность теплового излучения q по формуле (3.13), принимая Е_f= 100 кВт/м²

q = 100 · 0,11 · 0,97 = 10,6 кВт/м².

В соответствии с ГОСТ Р 12.3.047-98 разделяются различные степени поражения людей и материалов в зависимости от интенсивности теплового излучения от пожара. На расстоянии 50 м от геометрического центра разлива при воздействии теплового потока 10,6 кВт/м² люди получат ожоги 1 и 2 степени тяжести.

3.4 Оценка индивидуального и социального риска

Индивидуальный риск - вероятность (частота) возникновения опасных факторов пожара и взрыва, возникающая при аварии в определенной точке пространства. Характеризует распределение риска.

Социальный риск- зависимость вероятности (частоты) возникновения событий, состоящих в поражении определенного числа людей, подвергшихся поражающим воздействиям пожара и взрыва, от числа этих людей. Характеризует масштаб пожаровзрывоопасности. Социальный риск оценивается по поражению не менее десяти человек.

3.4.1 Оценка индивидуального риска

Вероятность реализации различных сценариев аварии рассчитывают по формуле:

Q (A_i) ⁼Q_авQ (A_i)_ст, (3.23)

где Q (A_i)_ст — статистическая вероятность развития аварии по i-й ветви логической схемы.

Для СУГ, Q (A_i)_ст определяют по таблице 3.5.

Таблица 3.5 - Статистические вероятности различных сценариев развития аварии с выбросом СУГ

Сценарий аварии	Вероятность
Огненный шар	0,7039
Горение пролива	0,0287
Сгорание с развитием избыточного давления	0,0119

Условная вероятность

поражения человека избыточным давлением, развиваемым при сгорании газопаровоздушных смесей, на расстоянии r от эпицентра рассчитывают следующим образом:

- вычисляются избыточное давление Dp и импульс i;

- исходя из значений Dp и i, вычисляют значение «пробит» — функции Р_r по формуле

P_r = 5 - 0,26 ln (V), (3.24)

, (3.25)

где Dp— избыточное давление, Па; i — импульс волны давления. Па·с.

V = (17500/ 53000)^8,4 + (290/ 423)^9,3 = 0,029,

P_r^С.Д.= 5 – 0,26 ln 0,029 = 5,92.

В зависимости от «пробит»-функции определяется условная вероятность поражения избыточным давлением (см. приложение А, табл. 4):

Q_п^С.Д. = 82

Условная вероятность поражения человека тепловым излучением определяется следующим образом:

Pr ^ПП.=-14,9+2,56ln(t·q^1,33), (3.26)

где t –эффективное время экспозиции, с;

q – интенсивность теплового излучения, кВт/м².

Эффективное время экспозиции для пожаров проливов ГЖ и СУГ определяется по формуле:

t = t_о + x/v, (3.27)

где t_о – характерное время обнаружения пожара, с (допускается принимать t=5 с);

х – расстояние от места расположения человека до зоны (интенсивность теплового излучения не превышает 4 кВт/м²), м;

v – скорость движения человека, м/с (допускается принимать v = 5/с);

x = r – d/2, (3.28)

где r – расстояние от центра пролива, м;

d – диаметр пролития, м,

x = 50 – 31/ 2 = 34,5 м,

t = 5 + 34,5 / 5 = 11,9 с,

P_r^П=-14,9 + 2,56 ln(t×q^1,33),

P_r^П=-14,9 + 2,56 ln(11,9 × 10,6^1,33) = 0,52.

С помощью приложения А, табл. 4 определяют условную вероятность

поражения человека тепловым излучением:

Q_п^П = 0.

По формуле (3.26) определяем «пробит»-функцию для «огненного шара»:

P_r^О.Ш.=-14,9 + 2,56 ln(9,6 × 55^1,33) = 4,53.

В зависимости от «пробит»-функции определяется условная вероятность поражения тепловым излучением от воздействия «огненного шара» (см. приложение А, табл. 4) равна:

Q_п^О.Ш. = 32.

Индивидуальный риск R, год^-1, определяют по формуле

, (3.29)

где

— условная вероятность поражения человека при реализации i-й ветви логической схемы;

Q(A,) — вероятность реализации в течение года i -й ветви логической схемы, год^-1; п — число ветвей логической схемы (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 — Логическая схема развития аварии, связанной с выбросом горючих веществ на наружных установках

Символы А₁ - А₆ обозначают:

А₁— мгновенный выброс продукта с последующим взрывом;

А₂ — мгновенный выброс продукта с образованием “огненного шара”;

A₃ — мгновенный выброс продукта с образованием пожара пролива;

A₄ — медленное истечение продукта с последующим взрывом;

A₅ —медленное истечение продукта с последующим образованием “огненного шара”;

A₆— медленное истечение продукта с последующим образованием пожара пролива.

Выполним оценку вероятности развития аварии в соответствии с табл. 3.4.1 и формуле (3.4.1.1). Вероятность мгновенной разгерметизации емкости принимается 4·10^-7 год ^-1.[3]

Вероятность сгорания паровоздушной смеси в открытом пространстве с образованием волны избыточного давления (А₁):

Q_с.д= 4·10^-7 · 0,0119 = 4,7 · 10^-9 год ^-1.

Вероятность образования «огненного шара» (А₂) :

Q_о.ш⁼ 4 · 10^-7 · 0,7039 = 2,8 · 10^-7 год ^-1.

Вероятность воспламенения пролива (А₃)

Q_п.п = 4 · 10^-7 · 0,0287 = 1,1 · 10^-8 год ^-1.

Вероятности развития аварии в остальных случаях принимают равными 0.

R_В = 1,1 · 10^-8 · 0 + 2,8 · 10^-7 · 32 + 4,7 · 10^-9 · 82 = 8,77 · 10^-6

Величина индивидуального риска при аварии на газофракционирующей установке превышает значение 10^-6 по ГОСТ Р 12.3.047-98, необходимо внедрение технических решений, обеспечивающих снижение величины риска.

3.4.2 Оценка социального риска

Оценку пожарной опасности при аварии на газофракционирующей установке осуществляется с помощью критерия социального риска. Расчет социального риска производится при возникновении таких поражающих факторов, как избыточное давление, развиваемое при сгорании газопаровоздушной смеси, интенсивности теплового излучения пожара пролива и «огневого шара».

1. Производится разделение территории на зоны поражения. Целесообразно провести разделение на три зоны — А, Б, В, а именно:

- зона А - территория занимаемая блоком состоящим из газофракционирующей установки 30 м (количество обслуживающего персонала 4 чел.);

- зона Б - территория, занимаемая газоперерабатывающим заводом , кроме товарно-сырьевого парка 200 м (количество человек, постоянно пребывающих в зоне Б, 57 чел);

- зона В - территория товарно-сырьевого парка, коллективных садов, Туймазинского завода технического углерода, автозаправочной станции 500 м (количество человек, постоянно пребывающих в зоне Б, 319 чел).

2. С помощью методов, приведенных ранее в данном разделе, рассчитываются значения поражающих факторов для заданных расстояний от места инициирования аварии (табл. 3.6).

Таблица 3.6 - Значения параметров поражающих факторов аварии для заданных расстояний от места инициирования аварии

Зона	Расстояние от места инициирования аварии r, м	Поражающие факторы
		Тепловое излучение пожара пролива	Тепловое излучение «огненного шара»		Избыточное давление
		q, кВт/м2	q, кВт/м2	tS, с	Dp, кПа	i, Па ×с
А	50	10,6	55,0	9,6	53	423
Б	100 150 200	6,84,32,9	17,06,53,0	9,69,69,6	16,69,25,9	206137103
В	250300350400450500	1,80,70,1000	1,50,730,220,120,060	9,69,69,69,69,69,6	4,63,83,12,82,42,0	826958514541

Согласно расчетам, вероятности сгорания паровоздушной смеси с образованием волны давления, образования «огненного шара» и воспламенения пролива соответственно составляют Q_с.д = 4,7 · 10^-9 год^-1; Q_о.ш = 2,8 · 10^-7 год^-1; Q_в.п = 1,1 · 10^-8 год^-l. Вероятности развития аварии в остальных случаях принимают равными 0.

3. Ожидаемое число N_i погибших людей при реализации i-й ветви логической схемы (рисунок 3.2) определяется по формуле:

(3.30)

где k – число рассматриваемых зон поражения, выбираемое исходя из того, что вне k-й зоны все значения Q_Пi,k1 · 10^-2 год ^-1, а в k-й зоне хотя бы одно из значений Q_Пi,k > 1 · 10^-2 год ^-1.