Обеспечение безопасности прогнозирование и разработка мероприятий по предупреждению и ликвидации 2 (стр. 15 из 33)

m_п – масса паров нефти, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг;

Z – коэффициент участия паров в горении, Z = 0,1,

= 1790 кг

Избыточное давление по формуле (3.4):

= 2 кПа

Величина импульса волны давления:

, (3.6)

= 30 Па∙с.

Таким образом, д. Минзитарово, расположенная на расстоянии 600 метров от нефтепровода, не попадает в зону разрушений.

3.4.3 Определение интенсивности теплового излучения при пожаре пролива нефти

При реализации сценария аварии с разливом нефти, сопровождающегося пожаром пролива, возникает опасность воздействия теплового излучения на соседние объекты и персонал.

Интенсивность теплового излучения пожара [17]:

, (3.7)

где Е_f – среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м²;

F_q – угловой коэффициент облученности;

τ – коэффициент пропускания атмосферы.

Высота пламени рассчитывается по формуле [17]:

, (3.8)

где d – эффективный диаметр пролива, равный 80 м (см. раздел 2 пункт 2.4.4);

m – удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м²∙с). Для нефти m = 0,04 кг/(м²∙с);

ρ_в – плотность окружающего воздуха, равная 1,29 кг/м³;

g – ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с;

Значение высоты пламени согласно (3.8):

= 15 м.

Угловой коэффициент облученности определяется по формуле:

, (3.9)

где

, (3.10)

где h = 2∙H/d = 2∙15/80=0,375,

S₁ = 2∙r/d, (r – расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта).

S₁ = 2∙600/80=15;

А = (h² + S₁² + 1)/(2∙S₁) = (0,375² +15² +1)/(2∙15)=7,5.

Согласно формуле 3.10:

0,0046 , (3.11)

где B = (1+S₁²)/(2∙S₁) = (1+15²)/(2∙15)=7,5

Согласно формуле 3.11:

0,01

Согласно формуле (3.9) угловой коэффициент облученности F_q равен:

0,011

Коэффициент пропускания атмосферы определяют по формуле [17]:

τ = exp[-0,7∙10^-4∙(r-0,5∙d)] (3.12)

τ = exp[-0,7∙10^-4∙(600-0,5∙80)]=0,9616

Среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени Е_f для нефти равна 10 кВт/м².

Учитывая данные расчетной ситуации, интенсивность теплового излучения q по формуле (3.7) равна:

q = Е_f∙ F_q∙ τ = 10∙0,011∙0,9616= 0,11 кВт/м².

Таблица 3.2 - Предельно допустимая интенсивность теплового излучения пожаров проливов ЛВЖ и ГЖ

Степень поражения	Интенсивность теплового излучения, кВт/м2
Без негативных последствий в течение длительного времени	1,4
Непереносимая боль через 20–30 сОжог 1-й степени через 15–20 сОжог 2-й степени через 30–40 сВоспламенение хлопка-волокна через 15 мин	7,0
Воспламенение древесины с шероховатой поверхностью (влажность 12 %) при длительности облучения 15 мин	12,9
Воспламенение древесины, окрашенной масляной краской по строганной поверхности; воспламенение фанеры	17,0

Время выгорания [17]:

, (3.13)

где m – масса нефти, разлившейся в результате аварии, кг;

F – площадь пролива, м²;

- удельная массовая скорость выгорания, = 0,04 кг/(м²∙с),

.

Таким образом, время выгорания нефти составит 848 с, что примерно составляет 14 минут. Интенсивность теплового излучения на расстоянии 600 м, где находится д. Минзитарово, не представляет опасности, так же деревня не попадает и в зону разрушений.

Определим индивидуальный и социальный риски.

3.5 Оценка риска

Под риском понимают относительную частоту возникновения нежелательного события [17]. В данном случае под оценкой риска понимается процедура нахождения индивидуального и социального риска для участка МНП УБКУА, в защитной зоне которого проживает население деревни Минзитарово Иглинского района.

3.5.1 Оценка индивидуального риска

Настоящий метод применим для расчета индивидуального риска (далее – риска) на наружных технологических установках при возникновении таких поражающих факторов, как избыточное давление, развиваемое при сгорании газопаровоздушных смесей и тепловое излучение.

Вероятность реализации различных сценариев аварии рассчитывается по формуле[17]:

Q (A) ⁼Q_ав ·Q (A)_ст, (3.14)

где Q (A)_ст – статистическая вероятность развития аварии определяемая по таблице 3.3;

Q_ав– вероятность разгерметизации нефтепровода и выброса горючего вещества в течении года.

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

Q_с.д = 1,35 · 10^-2 · 0,0119 = 1,6 · 10^-4 год ^-1.

Вероятность воспламенения пролива:

Q_в.п = 1,35 · 10^-2 · 0,0287 = 3,8 · 10^-4 год ^-1.

Вероятности развития аварии в остальных случаях принимают равными 0.

Таблица 3.3 - Статистические вероятности различных сценариев развития аварии

Сценарий аварии	Вероятность	Сценарий аварии	Вероятность
ФакелОгненный шарГорение проливаСгорание облака	0,05740,70390,02870,1689	Сгорание с развитием избыточного давленияБез горенияИтого	0,01190,02921

Согласно расчетам, избыточное давление Dр и импульс i волны давления, на расстоянии 600 м составляют:

Δр = 2 кПа,

i = 30 Па · с.

Значение интенсивности теплового излучения от пожара пролива нефти на расстоянии 600 м составляет: q_п = 0,11 кВт/м².

Для приведенных значений поражающих факторов определяются значения "пробит"-функции Р_r,:

Р_r = 5 – 0,26 ln (V), (3.15), где

(3.16)

Δp – избыточное давление, Па,

i – импульс волны давления, Па · с.

= = 153∙10⁷.

Р_r = 5 – 0,26 ln 153∙10⁷ = 0,2.

Условная вероятность поражения человека тепловым излучением определяется по формуле [17]:

Р_r= -14,9 + 2,56 ln (t·q^1,33), (3.17)

где q – интенсивность теплового излучения, кВт/м² ,

t – эффективное время экспозиции, с.

t определяется:

t = tо + x/v, (3.18)

где tо — 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 = 1 м/с);

t = 5+600/1 = 605 с,

"Пробит"-функции Р_rдля пожара проливов ЛВЖ и ГЖ:

Р_r= -14,9 + 2,56 ln (t·q^1,33)= -14,9 + 2,56 ln (605 · 0,11^1,33)= -6,02.

Для указанных значений "пробит"-функции по таблице 3.4 условная вероятность поражения человека поражающими факторами равна:

Q^СД = 0; Q^П = 0.

Индивидуальный риск R, год^-1, определяется по формуле [17]:

, (3.19)

где

– условная вероятность поражения человека,

Q – вероятность реализации , год^-1;

R = 1,6 · 10^-4 · 0 + 3,8 · 10^-4 · 0 = 0год^-1 .

Индивидуального риска при данной ЧС нет.

Таблица 3.4 – Значения условной вероятности поражения человека в зависимости от Р_r

Условнаявероятность поражения, %	Рr
0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	-	2,67	2,95	3,12	3,25	3,36	3,45	3,52	3,59	3,66
10	3,72	3,77	3,82	3,90	3,92	3,96	4,01	4,05	4,08	4,12
20	4,16	4,19	4,23	4,26	4,29	4,33	4,36	4,39	4,42	4,45
30	4,48	4,50	4,53	4,56	4,59	4,61	4,64	4,67	4,69	4,72
40	4,75	4,77	4,80	4,82	4,85	4,87	4,90	4,92	4,95	4,97
50	5,00	5,03	5,05	5,08	5,10	5,13	5,15	5,18	5,20	5,23
60	5,25	5,28	5,31	5,33	5,36	5,39	5,41	5,44	5,47	5,50
70	5,52	5,55	5,58	5,61	5,64	5,67	5,71	5,74	5,77	5,81
80	5,84	5,88	5,92	5,95	5,99	6,04	6,08	6,13	6,18	6,23
90	6,28	6,34	6,41	6,48	6,55	6,64	6,75	6,88	7,05	7,33
–	0,00	0,10	0,20	0,30	0,40	0,50	0,60	0,70	0,80	0,90
99	7,33	7,37	7,41	7,46	7,51	7,58	7,65	7,75	7,88	8,09

Анализируя результаты можно сделать заключение, что, индивидуального риска нет, что соответствует требованиям ГОСТ 12.1.010-76 по обеспечению уровня безопасности 10^-6.

3.5.2 Оценка социального риска