- разрыв газопровода с возгоранием газа;
- пожар на газоперекачивающем агрегате (ГПА);
- утечка газа на технологическом оборудовании;
- разрушение трубопровода подогревателя газа с возгоранием;
- возгорание газа на свече от удара молнии;
- пожар в кабельном канале на одном из ГПА;
- другие аварийные ситуации.[13]
В ЛПУ должны быть разработаны и утверждены графики проведения противоаварийных тренировок персонала в соответствии с разработанными планами ликвидации возможных аварий.
Для обеспечения безаварийной работы технологических установок КС предусматривается:
- оборудование всеми необходимыми средствами контроля автоматики, предохранительной арматурой (сбросные, обратные клапаны и др.), обеспечивающих надежность и безаварийность их работы;
- - аварийное освещение в помещениях газоперекачивающих агрегатов с питанием от аккумуляторных батарей;
- аварийный останов КС диспетчером от одной кнопки;
- применение взрывобезопасного оборудования для взрывоопасных зон;
- во взрывоопасных помещениях предусматриваются кабели с медными жилами;
- все объекты II и III категории, подлежащие защите от прямых ударов молнии, защищаются стержневыми молниеотводами, остальные – заземляются для защиты от вторичных влияний молнии и статического электричества;
- опознавательная окраска газопроводов и др. технологических трубопроводов [4].
1.11 Оценка количества опасных веществ, участвующих в авариях на газопроводах Сергиевского ЛПУМГ
Объемы природного газа, которые могут быть выброшены в атмосферу в результате аварийного разрыва магистрального газопровода, зависят от времени идентификации аварии на диспетчерских пунктах компрессорных станций вверх и вниз по потоку, а также от технологической схемы обвязки параллельных ниток и от показателей надежности (факта срабатывания) линейных кранов. Если управление кранами не телемеханизировано, то определяющим фактором является время, затрачиваемое работниками линейно-эксплуатационной службы (ЛЭС) на дорогу до крановых узлов и перекрытие кранов. При этом массу выброшенного газа можно спрогнозировать при условии задания времени от момента разгерметизации до момента перекрытия кранов. Количество выброшенного газа в атмосферу может достигать десятков млн. куб. м.
В формировании зон действия ударной волны и осколочных поражающих факторов аварии на магистральном газопроводе участвует, в основном, масса сжатого газа, заключенная в пределах длины разрушенного участка. На размеры зоны термического воздействия на людей влияет интенсивность (массовый расход) истекающего газа, в основном, в течение первой минуты после разрыва.
Ниже в таблице приводятся результаты расчета интенсивности аварийных выбросов газа и газопроводов, эксплуатирующихся в «Сергиевском ЛПУМГ» с различными диаметрами и рабочими давлениями на конец первой минуты после разрыва.
Таблица 1.5 – Перечень составляющих Сергиевского ЛПУМГ и количества обращающихся на них опасных веществ
| Составляю-щая декларируе-мого бъекта | Краткая характеристика составляющей | Опасное вещество (с признаками идентификации) | Количество опасного вещества,т | Предельное количество оп. вещ-ва,т |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Компрессорная станция | КС-21 с шестью газоперекачивающими агрегатами | 1. Природный газ (воспламеняющийся газ) | 154,5 | 200 |
| 2. Турбинное масло (горючая жидкость) - на складах - в тех. процессе | - 30 | 50000 200 | ||
| 3. Диз. топливо (горючая жидкость) - на складах - в тех. процессе | - - | 50000 200 | ||
| 4. Метанол | отсут. | 79 |
Как видно из табл. 1.5, превышение предельных значений количеств опасных веществ в целом по ЛПУМГ имеет место только по природному газу в магистральных газопроводах. Количества турбинного масла и метанола не превышают предельных значений.
1.12 Общая обстановка при производственных авариях с взрывом на предприятиях по транспортировке газа
В результате разрушения газопроводов возможен выброс хранящегося продукта внутрь промышленного здания или на открытую площадку с образованием газовоздушной смеси (ГВС). Серьезную опасность для персонала, зданий, сооружений и технологического оборудования представляет взрыв образовавшейся ГВС. Источником зажигания при взрыве может являться искры от неисправной проводки, искры от сварочных работ и т.д.
Для определения негативного воздействия поражающих факторов ЧС на человека, его имущество и окружающую природную среду необходимо знать пространственно-временное распределение тех или иных физико-химических, биологических, теплофизических и других параметров:
- при барическом воздействии – избыточное давление на фронте ударной волны и импульс фазы сжатия;
- при термическом воздействии – поле плотностей тепловых потоков излучения;
- при токсическом воздействии – поле концентраций (токсодоз) токсиканта и т.д..
Под сценарием развития техногенной аварии понимается последовательность логически связанных между собой отдельных событий (истечение, выброс, испарение, рассеяние, воспламенение, взрыв, воздействие на людей и соседнее оборудование и т.п.), в соответствии с которыми определяются поля физических параметров, вид и величина поражающих факторов, степень поражения людей, их имущества и окружающей природной среды.
Согласно ГОСТ Р 22.0.07 – 95 параметрами поражающих факторов при взрыве технологического оборудования (таблица 1.6) являются:
Таблица 1.6 – Параметры поражающих факторов при взрыве технологического оборудования.
| Наименование поражающего фактора источника техногенной ЧС | Наименование параметра поражающего фактора источника техногенной ЧС |
| 1 | 2 |
| Воздушная ударная волна | Избыточное давление во фронте ударной волны. Длительность фазы сжатия. Импульс фазы сжатия. |
| Обломки, осколки | Масса обломка, осколка. Скорость разлета обломка, осколка |
| Тепловое излучение | Энергия теплового излучения. Мощность теплового излучения. Время действия источника теплового излучения |
К вторичным поражающим факторам относятся:
1. Обломки зданий и сооружений, разрушающихся во время взрыва. Нахождение людей во время завала, придавливание конструкциями разрушенных зданий и сооружений при обвалах.
2. Взрывы при разрушении емкостей, коммуникаций и агрегатов с газом.
Наиболее опасным следствием аварии разгерметизации газопровода с природным газом являются пожары и взрывы, в результате которых разрушаются и повреждаются производственные здания, техника и оборудование. В свою очередь, пожары и взрывы, могут стать вторичной причиной аналогичных явлений вследствие повреждений электропроводки, разрушения газопроводов, опрокидывания действующих огневых установок и приборов. Характерны обрушения перекрытий цехов во время пожаров при сильном перегреве металлических конструкций [10].
Для локализации зоны аварии и недопущения увеличения масштаба ЧС необходимо быстрое и эффективное выполнение АСДНР, их правильная организация
В режиме детонационного горения нагрузки значительно возрастают. Поэтому режим детонационного горения принят за расчетный случай для прогнозирования инженерной обстановки при авариях с взрывом.
К основным условиям, влияющим на параметры взрыва, относят: массу и тип взрывоопасного вещества, его параметры и условия хранения или использования в технологическом процессе, место возникновения взрыва, объемно-планировочные решения сооружений в месте взрыва.
Взрывы на промышленных предприятиях и базах хранения можно разделить на две группы - в открытом пространстве и производственных помещениях.
В производственных помещениях на промышленных предприятиях и базах хранения возможны взрывы газовоздушных смесей (ГВС), образующихся при разрушении газопроводов, резервуаров со сжатыми и сжиженными под давлением или охлаждением (в изотермических резервуарах) газами, а также при аварийном разливе легковоспламеняющихся жидкостей [9,11].
1.12.1 Взрывы газовоздушных смесей в производственных помещениях
Аварии со взрывом могут произойти на пожаровзрывоопасных объектах. К пожаровзрывоопасным объектам относятся объекты, на территории или в помещениях которых находятся (обращаются) горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости и горючие пыли в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные горючие смеси, при горении которых избыточное давление в помещении может превысить 5 кПа.
Последствия взрыва на пожаровзрывоопасных предприятиях определяются в зависимости от условия размещения взрывоопасных продуктов.
Если технологический аппарат со взрывоопасными продуктами размещен в зданиях, то авария развивается по сценарию взрыва в замкнутом объеме.
Кратко рассмотрим модели воздействия, позволяющие определить поля давлений при прогнозировании последствий взрывов в производственных помещениях.
Наиболее типичными аварийными ситуациями в этом случае считаются: