Выполнил: студент гр. ТБм-12-1 Ларина Т.И. Проверил: доцент, кандидат биологических наук Плахова Л.В.

Цель данной работы Анализ риска (в том числе риска пожаров, связанных с аварийными выбросами опасных веществ), проведенный при составлении декларации промышленной безопасности типичной ГНС. Определение Определение ГНС Газонаполнительные станции (ГНС) являются распространенными опасными производственными объектами, предназначенными для приема, хранения и снабжения населения сжиженными углеводородными газами (СУГ) - пропаном, бутаном и их смесями в баллонах, а также для поставки газа в автоцистернах в качестве заправочного топлива автомобилей. Наличие значительных (до нескольких сотен тонн) запасов СУГ на ГНС и высокая потенциальная опасность СУГ позволяют отнести ГНС к опасным производственным объектам, которые могут представлять опасность не только для персонала, но и для населения.

Производственная мощность рассматриваемой ГНС составляет т СУГ в год, доставляемых от поставщиков в железнодорожных цистернах. Максимальное количество СУГ, которое единовременно может находится на ГНС – 500 т. Максимальная рабочая смена на ГНС составляет 30 человек персонала. Так же на территории ГНС могут находится третьи лица, приехавшие для получения СУГ. По территории ГНС проложены наземные трубопроводы, соединяющие ж/д эстакаду, хранилище СУГ, насосно-компрессорное отделение, наполнительное отделение, АГЗС и колонку для наполнения автоцистерн. На территории ГНС также имеется ряд вспомогательных объектов для обеспечения работы ГНС. Рассматриваемая ГНС расположена на равниной слабопересеченной местности. На расстоянии 50 м от границ ГНС находится автодорога III категории, а в 80 м - железная дорога. Ближайший населенный пункт находится на расстоянии 700 м (см. Рис.1).

Анализ риска рассматриваемого объекта включает следующие этапы: 1. определение возможных причин и факторов, способствующих возникновению и развитию аварий; определение типовых сценариев возможных аварий; 2. оценка количества опасных веществ, участвующих в аварии, и расчет вероятных зон действия поражающих факторов; 3. оценка возможного числа пострадавших; 4. обобщение оценок риска и сравнение их значений с критериями приемлемого риска. Анализ произошедших аварий на аналогичных объектах позволяет выделить три взаимосвязанные группы причин, способствующих возникновению и развитию аварий: 1. отказы оборудования (коррозия; физический износ; механические повреждения; ошибки при проектировании и изготовлении, нарушение режимов эксплуатации); 2. ошибки персонала; 3. нерасчетные внешние воздействия природного и техногенного характера (штормовые ветра и ураганы, снежные заносы, ливневые дожди, грозовые разряды, механические повреждения, диверсии).

Сценарий Ж1: разрушение (полное или частичное) ж/д цистерны с СУГ истечение СУГ вскипание перегретой жидкости и образование из нее охлажденных до температуры кипения газовой фазы и аэрозольных капель, пролив жидкой фазы на подстилающую поверхность, растекание, кипение и испарение жидкой фазы на поверхности; интенсивное смешение с воздухом рассеяние газокапельного облака СУГ (первичное и вторичное облако) воспламенение облака и/или жидкой фазы при наличии источника зажигания горение пролива и облака ТВС воздействие ударных волн, открытого пламени и теплового излучения на людей и близлежащие объекты (в т.ч. образование огненных шаров при попадании в пожар соседних цистерн или аварийной цистерны с СУГ). Сценарий Ж2: разрушение (полное или частичное) сливного (наливного) трубопровода с СУГ струйное истечение СУГ до срабатывания клапана безопасности вскипание перегретой жидкости и образование из нее охлажденных до температуры кипения газовой фазы и аэрозольных капель, пролив жидкой фазы на подстилающую поверхность, растекание, кипение и испарение жидкой фазы на подстилающей поверхности; интенсивное смешение с воздухом рассеяние газокапельного облака СУГ (первичное и вторичное облако) воспламенение облака и/или жидкой фазы при наличии источника зажигания горение пролива и облака ТВС, возникновение факела на месте разрушения воздействие ударных волн, открытого пламени и теплового излучения на людей и близлежащие объекты (в т.ч. образование огненных шаров при попадании в пожар цистерн с СУГ).

В общем случае описанные выше схемы развития аварии (см. сценарии Ж1 и Ж2) являются группами сценариев и включают в себя несколько различных путей, по которым может развиваться авария. Например, на рис. 2 приведено «дерево событий» для аварии на трубопроводе. Рисунок 2. «Дерево событий» развития аварий при разрыве трубопроводов, рукавов.

Для рассматриваемой ГНС условия развития аварии принимались различными в следующих случаях: -для каждого из 12 месяцев года принималась соответствующая температура окружающей среды; - для различных времен суток брались различные условия рассеяния выброса и различные температуры; - рассматривалось восемь направлений ветра с интервалом 45 градусов; -для трубопроводов рассматривались аварии с шагом 5 м по длине трубопровода. В целом на объекте было просчитано свыше аварийных ситуаций. Для аварий на ж/д эстакаде (сценарии Ж1 и Ж2) радиусы смертельного поражения человека с условной вероятностью 0,1 составят: 180 м при образовании огненного шара; 40 м при пожаре пролива; 37 м при горении факела. Расстояние же, на которое может дрейфовать облако СУГ, сохраняя способность к воспламенению составит до 560 м. Сравнение рассчитанных зон поражения и зон поражения, наблюдавшихся на практике при горении проливов и факелов, показывает, что и в этом случае использованные модели дают удовлетворительную точность расчета.

В реальной ситуации число погибших может не превысить 9-10 человек, поскольку в ряде случаев люди могут выйти из зоны поражения. Число пострадавших, при попадании в зону поражения автодороги или железнодорожных путей будет зависеть от интенсивности движения. Люди, передвигающиеся по авто- и железной дорогам, могут пострадать только при возникновении огненного шара или воспламенении дрейфующего облака. Для автомобильной дороги в зону поражения попадет до 6 человек (2 легковых автомобиля). При движении в момент аварии по автодороге пассажирского автобуса в зону поражения попадут все пассажиры автобуса. Количество пострадавших на железной дороге может достигать 140 человек при попадании в зону поражения пассажирского поезда.

Для оценки вероятности реализаций опасности и показателей риска использовались статистические данные по отказам применяемых технических устройств, экспертные оценки и метод «дерева событий». Выбор значений частот инициирующих событий произведен на основе обобщенных статистических данных с учетом того, что на объекте используется современное технологическое оборудование (резервуары и трубопроводы с двойными стенками, средства КИПА и противоаварийной защиты). При определении частоты возникновения аварии учитывалась интенсивность эксплуатации оборудования в течение года. По всем группам сценариев определено пространственное распределение потенциального территориального риска, показывающее частоту смертельного поражения (год–1) в каждой точке территории декларируемого объекта и на прилегающих площадях. На основе полученного пространственно-временного распределения потенциального риска, а также учитывая распределение людей на территории декларируемого объекта, прилегающих площадях, близлежащих авто- и железной дорогах, определены коллективные риски гибели различных категорий людей (возможное число погибших в год) (Рис. 3). По значению коллективных рисков и количеству людей попадающих под воздействие поражающих факторов оценены средние индивидуальные риски различных категорий людей (Рис.4).

Рисунок 3. Коллективный риск (возможное число погибших в год) при возникновении аварий на декларируемом объекте Рисунок 4. Средний индивидуальный риск гибели при возникновении аварий на декларируемом объекте

Рисунок 5. Частота возникновения аварийных ситуаций с гибелью количества персонала выше указанного количества.

Приведенные показатели риска отражают состояние ГНС на некоторый конкретный момент времени, соответствующий определенному состоянию оборудования и режиму эксплуатации (1-3 года). С течением времени износ оборудования приведет к увеличению частоты возникновения отказов на ГНС и соответственно к увеличению вероятности возникновения аварийных ситуаций. Так, при увеличении частоты разгерметизации оборудования на порядок показатели риска для всех категорий людей возрастут с до средний индивидуальный риск для персонала объекта - с до для третьих лиц – пассажиров автотранспортных средств и железнодорожных составов - риск увеличится в 10 раз (с до и с до соответственно).

На основе применения методов количественного анализа риска для оценки безопасности типовой ГНС: 1. Проанализированы возможные причины возникновения, сценарии и условия протекания аварийных ситуаций, связанных с разгерметизацией оборудования и выбросом СУГ (смеси пропана с бутаном); 2. Рассчитаны возможные зоны поражения и количество пострадавших при более чем сценариев аварий (включая горение облаков, пожара пролива, огненного шара и горящих струй); 3. Получены количественные оценки риска, в т.ч. вероятности возникновения и развития различных сценариев аварий, показатели индивидуального, коллективного, социального рисков, распределения потенциального территориального риска по объекту и окружающей местности; 4. Сделан вывод, что: эксплуатация ГНС не создает опасности для людей, находящихся в близлежащих населенных пунктах ; индивидуальный риск гибели персонала и третьих лиц (в том числе находящихся на заправке газа, авто- и железной дороге) не превышает фоновые показатели риска обыденной жизнедеятельности человека., в том числе при возможном дрейфе топливо- воздушной смеси; 5. Разработано 14 технических и 4 организационных мероприятия по обеспечению промышленной безопасности, при выполнении которых риск эксплуатации данного опасного производственного объекта может считаться допустимым и приемлемым.