Анализ пожарной безопасности нефтехранилища

Стр 1 из 6Следующая ⇒

Анализ пожарной безопасности нефтехранилища

Выполнил: студент гр. ТМО-31

Богданов М.В.

Консультировал: Кайдаков А.М.

Йошкар-Ола

2016 г.

Содержание

Введение

1. Объект исследования

2. Постановка задачи

3. Основные термины и определения

4. Цели и задачи анализа и оценки риска

5. Методология оценки риска, исходные данные и ограничения для определения показателей степени риска ЧС

6. Анализ основных причин аварий

7. Оценка риска аварий на объекте

7.1 Расчет площади пролива опасного вещества и его массы

7.2 Расчет интенсивности теплового излучения

8. Оценка индивидуального риска

8.1 Условная вероятность Qn, поражения человека избыточным давлением

9. Оценка социального и коллективного риска

10. Рекомендации для разработки мероприятий по снижению риска

Заключение

Список использованных источников

Приложение А

Введение

анализ пожарная безопасность нефтехранилище

Мир, в котором мы живём, полон опасностей. История человечества - это история борьбы с разного рода опасностями, бедствиями, которые угрожают человеку во всех сферах деятельности, обитания.

По мере развития цивилизации человеческое общество вынуждено постоянно решать проблемы безопасности. Так, успехи ядерной физики породили проблему радиационной опасности. С развитием химии связано усиление опасности токсических воздействий на человека. Технические системы и производства, созданные на Земле, привели к росту потенциальных опасностей для всего человечества.

Деятельность человека направлена на получение энергии, ее накопление и последующее использование. При этом возможны случаи неконтролируемого выхода энергии, которая способна реализоваться в виде взрывов, пожаров и механических воздействий. Обычно подобные ЧС возникают на пожароопасных объектах (ПОО). К ПОО следует относить такие объекты, на которых имеются легковоспламеняющиеся или горючие вещества или жидкости. К легковоспламеняющимся веществам или жидкостям относятся вещества или жидкости, имеющие температуру воспламенения ниже 48оС; к горючим - свыше 45оС.

Среди объектов, возможность взрывов и пожаров на которых чрезвычайно велика, следует упомянуть, в первую очередь:

- нефтеперерабатывающие предприятия, производственные объекты химической, целлюлозно-бумажной отрасли;

- предприятия, на которых используются, в качестве сырья, либо энергоносителей, газо- и нефтепродукты;

газо- и нефтепроводы;

- все виды транспорта, занятые в перевозках взрыво- и пожароопасных веществ;

- терминалы топливозаправочных станций (на которых, как и на транспортных средствах, факторами пожароопасности могут стать пары бензина, керосина, природный газ);

- предприятия пищевой отрасли (следует упомянуть, что горючими веществами, в частности, являются смеси сахарной, древесной, мучной и иной производственной пыли с воздухом);

-предприятия, технологический цикл которых предполагает использование лакокрасочных материалов;

- военные склады, а также любые производственные склады, предназначенные для хранения взрыво- и пожароопасных веществ и материалов.

В последние годы довольно участились случаи аварий на опасных объектах. Такие аварии наносят катастрофически экономические потери и невосполнимый урон экологии. Поэтому оценка опасности аварии на потенциально опасном объекте является довольно актуальной задачей.

Обеспечение пожарной безопасности является составной частью производственной и другой деятельности.

Для формирования целостной картины состояния безопасности на опасных объектах наиболее эффективными являются методы, основанные на анализе риска.

Объект исследования

Наименование предприятия – Объект ОАО «Черномортранснефть» ЛПДС «Крымская».

Местоположение - г. Крымск.

На ЛПДС «Крымская» вместимость резервуарного парка (ДРП) для хранения нефти 200 тыс. м³, который состоит из четырех наземных резервуаров РВСПК-50000. Численность персонала ЛПДС «Крымская» составляет около 120 чел. Вблизи ЛПДС «Крымская» находятся жилые дома, транспортные пути и водные объекты. В 20 км расположена ПНБ «Грушовая».

Постановка задачи

В данной курсовой работе необходимо провести анализ пожарной безопасности потенциально опасного объекта – нефтехранилище.

Анализ риска является центральным звеном в обеспечении безопасности, базируется на собранной информации и определяет меры по контролю безопасности взрывопожароопасных объектов. Процедура анализа риска является составной частью безопасности взрывопожароопасного объекта, экономического анализа безопасности по критериям " стоимость - безопасность - выгода" и других видов анализа и оценки состояния безопасности взрывопожароопасных объектов.

Обеспечение требуемого уровня безопасности непосредственно связано с достижением приемлемого уровня риска, конкретное значение которого определяется уровнем социально-экономического и технологического развития страны, развитостью культуры безопасности, национальным менталитетом и рядом других факторов.

Таким образом, расчет пожарной безопасности будем проводить, используя статистические данные, техническую документацию объекта, а также опираясь на методику “Определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах”.

Определение расчетных величин пожарного риска на объекте осуществляется на основании:

- анализа пожарной опасности объекта;

- определения частоты реализации пожароопасных ситуаций;

- построения полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития;

- оценки последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития;

- наличия систем обеспечения пожарной безопасности зданий, сооружений и строений.

Расчетные величины пожарного риска являются количественной мерой возможности реализации пожарной опасности объекта и ее последствий для людей.

Количественной мерой возможности реализации пожарной опасности объекта является риск гибели людей в результате воздействия опасных факторов пожара, в том числе:

- риск гибели работника объекта;

- риск гибели людей, находящихся в селитебной зоне вблизи объекта.

- риск гибели людей в результате воздействия опасных факторов пожара на объекте характеризуется числовыми значениями индивидуального и социального пожарных рисков.

3. Основные термины и определения

Пожаровзрывоопасный объект- объект, на котором производят, используют, перерабатывают, хранят или транспортируют легковоспламеняющиеся и пожаровзрывоопасные вещества, создающие реальную угрозу возникновения техногенной чрезвычайной ситуации.

Авария - разрушение сооружений и (или) технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, неконтролируемые взрыв и (или) выброс опасных веществ (ст. 1 Федерального закона " О промышленной безопасности опасных производственных объектов" от 21.07.97).

Поражающие факторы аварии - это физические процессы и явления, сопровождающие аварию и оказывающие поражающее действие на людей, технику, сооружения и т.д., причем различные объекты поражаются различными поражающими факторами в силу их особенностей, приводящих к большей чувствительности (уязвимости) к определенным факторам.

Вредное воздействие - воздействие хозяйственной и иной деятельности на природный объект, в результате которого происходят нарушения устойчивого состояния экосистемы, ее естественного развития и ухудшение условий использования объекта или его части (участка).

Горение - это сложный химический процесс, основой которого является быстро протекающая химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества тепла и света.

Зона горения - часть пространства, в которой образуется пламя или огненный шар из продуктов горения.

Зона теплового воздействия- часть пространства, примыкающая к зоне горения, в которой происходит воспламенение или изменение состояния материалов.

Температура вспышки - наименьшая температура горючего вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары или газы способные вспыхивать в воздухе от внешнего источника зажигания; устойчивого горения вещества при этом не возникает.

Температура воспламенения - наименьшая температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары или газы с такой скоростью, что после воспламенения их от внешнего источника зажигания вещество устойчиво горит.

Температура самовоспламенения - наименьшая температура горючего вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермической реакции, приводящее к возникновению пламенного горения.

Температурные пределы воспламенения паров в воздухе (нижний температурный предел воспламенения)- НТПВ; верхний температурный предел воспламенения - ВТПВ) - такие температуры вещества, при которых его насыщенные пары образуют концентрации, равные соответственно нижнему или верхнему концентрационным пределам воспламенения.

Зона взрываемости или предел воспламенения - зона, лежащая в границах нижнего и верхнего пределов взрывоопасных концентраций смеси паров нефтепродуктов с воздухом.

Пожар пролива- горение проливов жидких продуктов - диффузионное горение паров легко воспламеняющейся жидкости (ЛВЖ) в воздухе над поверхностью жидкости.

Взрыв - детонационное горение - сгорание предварительно перемешанных газо- или паро-воздушных облаков со сверхзвуковыми скоростями в открытом пространстве или в замкнутом объеме.

Анализ риска аварии - процесс идентификации опасностей и оценки риска аварии на опасном производственном объекте для отдельных лиц или групп людей, имущества или окружающей природной среды.

Опасность аварии - угроза, возможность причинения ущерба человеку, имуществу и (или) окружающей среде вследствие аварии на опасном производственном объекте. Опасности аварий на опасных производственных объектах связаны с возможностью разрушения сооружений и (или) технических устройств, взрывом и (или) выбросом опасных веществ с последующим причинением ущерба человеку, имуществу и (или) нанесением вреда окружающей природной среде.

Опасные вещества - воспламеняющиеся, окисляющие, горючие, взрывчатые, токсичные, высокотоксичные вещества и вещества, представляющие опасность для окружающей природной среды, перечисленные в приложении 1 к Федеральному закону " О промышленной безопасности опасных производственных объектов" от 21.07.97.

Риск аварии- мера опасности, характеризующая возможность возникновения аварии на опасном производственном объекте и тяжесть ее последствий. Основными количественными показателями риска аварии являются:

- технический риск - вероятность отказа технических устройств с последствиями определенного уровня (класса) за определенный период функционирования опасного производственного объекта;

- индивидуальный риск - частота поражения отдельного человека в результате воздействия исследуемых факторов опасности аварий;

- коллективный риск - ожидаемое количество пораженных в результате возможных аварий за определенный период времени;

- социальный риск, или F/N кривая - зависимость частоты возникновения событий F, в которых пострадало на определенном уровне не менее N человек, от этого числа N. Характеризует тяжесть последствий (катастрофичность) реализации опасностей;

- ожидаемый ущерб - математическое ожидание величины ущерба от возможной аварии за определенный период времени.

Требования промышленной безопасности - условия, запреты, ограничения и другие обязательные требования, содержащиеся в федеральных законах и иных нормативных правовых актах Российской Федерации, а также в нормативных технических документах, которые принимаются в установленном порядке и соблюдение которых обеспечивает промышленную безопасность (ст. 3 Федерального закона " О промышленной безопасности опасных производственных объектов" от 21.07.97).

Ущерб от аварии - потери (убытки) в производственной и непроизводственной сфере жизнедеятельности человека, вред окружающей природной среде, нанесенные в результате аварии на опасном производственном объекте и исчисляемые в денежном эквиваленте.

Согласно методике «Определение расчетных величин пожарного риска на производственных объектах»,.зоны аварийного разлива нефтепродукта в случае полного разрушения наземного стального резервуара определяют по следующим формулам.

Площадь зоны разлива по формуле:

(7.1)

где F_зр - площадь зоны разлива, м²;

f_з - коэффициент разлива, м^-1;

ε _р - степень заполнения резервуара;

V_p - номинальная вместимость резервуара, м³.

Степень заполнения резервуара допускается принимать равной 0, 9.

При повреждении иного оборудования, содержащего нефтепродукты, площадь пролива определяется по толщине слоя пролитого нефтепродукта (принимают 0, 05 м).

F_зр = V_прол/0, 05, (7.2)

где V_прол – объем пролитого нефтепродукта.

Приведенную форму зоны разлива нефтепродукта принимают в зависимости от расположения резервуара на местности.

При расположении в низине или на ровной поверхности - в виде круга с радиусом (R_ЗР, м) по формуле:

, (7.3)

где =3, 14

F_ЗР - площадь зоны разлива (м²).

Масса пролитого нефтепродукта определяется как произведение плотности на объем пролитого нефтепродукта. Допускается принимать плотность бензина равной 0, 745 тонн/м³, плотность дизельного топлива – 0, 86 тонн/м³, плотность мазута – 0, 966 тонн/м³. Даннае расчетов преведены в Таблице 7.4.

Таблица 7.4 Масса пролитого нефтепродукта

Номер сценария	Тип опасных веществ	Объем пролитого вещества, м³	Площадь пролива, м²	Масса пролитого вещества, тонн
С₁	нефть			42, 0
С₂	9, 6
С₃			15, 2
С₄	3, 2		3, 04
С₅	1, 44	28, 8	1, 6
С₆	0, 27	0, 54	0, 26
С₇	0, 32	6, 4	0, 3

Объем нефтепродукта, истекшего через прокол в стенке резервуара (автоцистерны) определяют как 20% от объема автоцистерны (резервуара).

Рекомендации для разработки мероприятий по снижению риска на опасном объекте

Меры по уменьшению риска могут иметь технический и (или) организационный характер.

Рекомендуемые организационные мероприятия:

- составление плана организационно-технических мероприятий на год, в котором планируется выполнение работ, направленных на повышение промышленной безопасности (модернизация техники и оборудования, реконструкция, строительство, улучшение условий труда, организация охраны труда);

- составление плана пожарно-технических мероприятий;

- составление ежеквартальных планов по организации охраны труда;

- разработка мероприятия по обеспечению безаварийной и безопасной работы в осеннее зимний период.

- организация контроля за выполнением вышеперечисленных мероприятий, за состоянием охраны труда, за выполнением пожарной безопасности;

- составление плана мероприятий по снижению или исключению воздействия вредных и опасных производственных факторов на работающих и окружающую среду;

- плановое обучение работников всех подразделений методам, способам, средствам обеспечения безопасности производственного процесса и вопросам охраны труда (в том числе проведение вводных инструктажей, обучение и проверка знаний по охране труда, повышение квалификации и переподготовка кадров) и обеспечить периодическую проверку знаний;

- обеспечение подразделения нормативными документами, справочными и учебно-агитационными пособиями (ГОСТ, СНиП, правила, нормы, инструкции) в области промышленной безопасности.

- организация совещаний по охране труда, технике безопасности и соблюдению технологических регламентов в части безопасного ведению производственного процесса с отчетами руководителей и специалистов

Рекомендуемые технические мероприятия:

- оснащение котельной современной телефонной и громкоговорящей связью;

- периодические зачистки резервуаров в соответствии с требованиями государственных стандартов: - не реже одного раза в год - для масел с присадками; - не реже одного раза в два года - для остальных масел, автомобильных бензинов, дизельных топлив;

- профилактические осмотры оборудования резервуаров: - дыхательные клапаны периодически осматриваются в соответствии с инструкцией завода - изготовителя, но не реже двух раз в месяц в теплое время года и не реже одного раза в десять дней при отрицательной температуре окружающего воздуха; в зимний период необходимо также регулярно очищать их от инея и льда, не допуская уменьшения зазора между тарелкой и стенкой корпуса клапана; - ежесменно (ежедневно) производится осмотр ответственными работниками котельной сливного оборудования, технологических колодцев резервуаров с целью выявления разгерметизации соединений, восстановления окраски, очистки от мусора;

- техническое обслуживание, ремонт, фиксировать в журнале учета ремонта оборудования;

- не допускать эксплуатацию оборудования с погрешностью, превышающей установленную в описании типа данного средства измерений; - при отсутствии или с нарушенными пломбами госповерителя; - при наличии подтекания топлива из-за негерметичности агрегатов, узлов и соединений; - с техническими неисправностями или отступлениями от правил технической эксплуатации, определенных заводом - изготовителем, - с нарушениями конструкции колонки, описанной в эксплуатационной документации;

- проводить проверки фланцевых соединений трубопроводов, арматуры и оборудования которые должны быть плотно соединены через прокладки из материалов, устойчивых к воздействию нефтепродуктов и окружающей среды;

- подземные участки трубопроводов должны быть подвергнуты антикоррозионной защите в соответствии с требованиями государственных стандартов, наземные участки должны быть окрашены;

- сливные устройства должны обеспечивать герметичность соединения трубопроводов котельной со сливными рукавами автоцистерн;

- на котельной находится схема технологических трубопроводов с обозначением запорной арматуры и другого оборудования;

- технологические трубопроводы (наземная часть), арматура и устройства ежесменно (ежедневно) осматриваются ответственным лицом с целью выявления утечек топлива. Нарушения герметичности следует немедленно устранять в соответствии с производственными инструкциями;

- при проведении технического обслуживания обеспечить: - внешний осмотр наружных трубопроводов и соединений; - проверку крепления трубопроводов в технологических шахтах; - очистку арматуры и окраску ее; - внесение записей в эксплуатационную документацию; - проверку состояния уплотнительных прокладок в соединительных устройствах; - очистку и продувку огнепреградителей;

- при техническом обслуживании запорной арматуры контролировать отсутствие утечки топлива через сальниковые уплотнения, состояние соединительных фланцев и прокладок, наличие полного комплекта болтов, гаек и шпилек, целостность маховиков и надежность крепления. В случае тяжелого хода шпинделя запорной арматуры и потери герметичности сальникового уплотнения набивка должна заменяться или уплотняться при соблюдении мер безопасности. Неисправная и негерметичная арматура подлежит внеочередному ремонту или замене;

- один раз в год паровоздушные трубопроводы технологической системы продувать воздухом с целью очистки от осадков внутренней поверхности трубопровода;

- один раз в пять лет технологические трубопроводы подвергать испытаниям на герметичность. Эту операцию рекомендуется совмещать с зачисткой резервуаров;

- трубопровод, не выдержавший испытаний на герметичность, подлежит замене;

- после монтажа или после ремонта технологический трубопровод должен быть испытан на герметичность и прочность.

Заключение

Результаты проведенного всестороннего анализа объекта показали, что наиболее опасной составляющей (с точки зрения масштаба последствий возможных аварий) является, (перечисление идет в порядке убывания уровня опасности) наземный резервуар с нефтью. Здесь возможны аварии с тяжелыми последствиями, пожары разлития, горение протяженных облаков топливовоздушных смесей.

При авариях с наиболее тяжелыми последствиями зоны поражения могут достигать нескольких сот метров; при авариях с возникновением пожара разлития размер зоны поражения будет достигать нескольких десятков метров от края разлития. Отметим, что при оценке последствий ряда сценариев аварий, расчеты, при отсутствии необходимых исходных данных, проводились в предположениях, завышающих тяжесть последствий. Например, при оценке размеров дрейфующего облака паров нефти или нефтепродуктов при низких скоростях ветра, расчет всегда проводился для наиболее устойчивой стратификации атмосферы (наихудших условий рассеяния).

Приведенные размеры зон поражения и оценки ущерба следует рассматривать как максимальные. Этому способствуют следующие факторы, снижающие масштабы крупных аварийных ситуаций на рассматриваемом объекте:

-часть людей находится в помещении, поэтому при возникновении аварий на наружных установках они будут в определенной степени защищены;

- при дрейфе паро-воздушное облако может не достигнуть мест скопления людей, а воспламениться раньше;

-при воспламенении дрейфующего облака всегда проходит некоторое время между инициирующим аварию событием и собственно возникновением в данной точке поражающего фактора, поэтому при своевременном обнаружении возникшей аварии возможно принятие адекватных мер по ее локализации и выводу людей, не занятых в ликвидации аварии, из зоны возможного поражения, что существенно уменьшит возможное число пострадавших;

-на объектах существует ряд стеновых конструкций, ограничивающих дрейф паров нефти и н/п (обвалования резервуарных парков, стена с одной из сторон ж/дэстакады); для ограничения дрейфа достаточно препятствий высотой в несколько метров;

-рельеф местности, где расположена ЛПДС «Крымская», будет способствовать локализации разливов нефти или н/п, а также облаков паро-воздушных смесей в местах, удаленных от сосредоточения людей;

-низкие зимние температуры и сильный ветер сводят вероятность образования протяженных облаков топливовоздушных смесей в холодное время года к минимуму;

-эффективность действий по локализации и ликвидации последствий аварий, которые могут существенно снизить объемы выбросов нефти и н/п, а также долю потерянной продукции, в том числе при выгорании нефти и н/п при пожаре.

Приложение А

Таблица А1 значения коэффициента, учитывающего влияние скорости и температуры воздушного потока над поверхностью жидкости

Скорость воздушного потока в помещении,	Значение коэффициента при температуре t, С, воздуха в помещении
м/с
0, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0
0, 1	3, 0	2, 6	2, 4	1, 8	1, 6
0, 2	4, 6	3, 8	3, 5	2, 4	2, 3
0, 5	6, 6	5, 7	5, 4	3, 6	3, 2
1, 0	10, 0	8, 7	7, 7	5, 6	4, 6

Таблица А2 Среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени в зависимости от диаметра очага и удельная массовая скорость выгорания для некоторых жидких углеводородных топлив

Топливо	Е_f, кВт/м², при d,	m, кг/(м²с)

СПГ (метан)			0, 08
СУГ (пропан-бутан)			0, 1
Бензин			0, 06
Дизельное топливо			0, 04
Нефть			0, 04
Примечание- Для диаметров очага менее 10 м или более 50 м следует принимать E_f такой же, как и для очагов диаметром 10 м и 50 м соответственно.

При отсутствии данных допускается E_f принимать равной 100 кВт/м² для СУГ, 40 кВт/м² для нефтепродуктов.