Руководство по безопасности "Методические рекомендации по проведению количественного анализа риска аварий на опасных производственных объектах магистральных нефтепроводов и магистральных нефтепродуктопроводов"
ТИПОВЫЕ СЦЕНАРИИ АВАРИЙ НА ЛЧ ОПО МН и МНПП
24. Причины аварий на ЛЧ ОПО МН и МНПП приведены на рисунке 2 в виде дерева отказов, в нижней части которого показаны исходные события - предпосылки аварийной ситуации.
25. В отсутствие информации для расчетов вероятности конечного события (аварии) данное дерево отказов используют для определения возможных причин и прогнозирования сценариев разгерметизации ЛЧ ОПО МН и МНПП. Приведенное дерево отказов относится к варианту прокладки ОПО МН и МНПП без кожуха, в этом случае выброс приводит к разливу нефти, нефтепродукта непосредственно из аварийного участка с попаданием нефти, нефтепродукта в окружающую среду. В случае, если участок ЛЧ ОПО МН и МНПП выполнен по схеме "труба в трубе", то дерево отказов будет иметь аналогичный вид, но при этом возможны три варианта развития событий:
а) разрушение ОПО МН и МНПП с последующим разрушением торца кожуха;
б) разрушение кожуха с последующим разрушением ОПО МН и МНПП;
в) одновременное разрушение ОПО МН и МНПП и кожуха.
|
Рисунок 2. Дерево отказов для аварии на ЛЧ ОПО МН и МНПП
26. Сочетание всех трех вариантов по логическому элементу "ИЛИ" и будет представлять суммарное дерево отказов. Для каждого из трех вариантов строится своя схема развития аварии. Например, если сначала происходит разрушение внутренней трубы, то истечение нефти, нефтепродукта происходит в межтрубное пространство и приведенное дерево отказов будет относиться к внутренней трубе. Для внешней трубы оно будет строиться аналогичным образом, как продолжение дерева, изображенного на рисунке 2.
Дальнейшие (после разгерметизации участка ОПО МН и МНПП) сценарии развития аварии рекомендуется рассматривать с учетом возможности проявлений поражающих факторов (эффектов), которые связаны с утечками из трубопровода нефти, нефтепродукта и его воспламенением. Основными физическими эффектами при авариях на ЛЧ ОПО МН и МНПП являются (в порядке убывания условной вероятности возникновения):
истечение нефти, нефтепродукта из дефектного отверстия (трещины);
загрязнение окружающей среды разлившейся нефтью, нефтепродуктом;
пожар пролива нефти, нефтепродукта при его воспламенении;
пожар-вспышка смеси паров нефти, нефтепродукта с воздухом;
взрыв ТВС паров нефти, нефтепродукта с воздухом;
токсическое воздействие продуктов горения нефти, нефтепродукта;
струйное горение утечки нефти, нефтепродукта.
При наличии источника зажигания возникает пожар пролива (см. Методику определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах, утвержденную приказом МЧС России от 10 июля 2009 г. N 404 (зарегистрирован Минюстом России 17 августа 2009 г., регистрационный N 14541)). При возникновении пожара на месте пролива возможны поражение открытым пламенем, тепловым излучением, горячими продуктами горения и токсичное воздействие продуктов горения.
27. Для нефти и нефтепродуктов, имеющих высокое давление насыщенных паров (более 10 кПа) и при повышенной (более 20°С) температуре перекачиваемого продукта и окружающей среды, рассматривается еще один вариант развития событий: если при выбросе нефти, нефтепродукта в непосредственной близости нет источника зажигания, то нефть, нефтепродукт будет испаряться, а паровоздушное облако будет распространяться в атмосфере. Облако может достичь источника зажигания, в том числе расположенного на удалении от места выброса, и лишь затем воспламениться. При стандартных источниках инициирования (открытое пламя, в том числе в котельных и при огневых работах, горячие поверхности, искры при ударах и трении, работающие двигатели внутреннего сгорания, молнии, разряды статического электричества, неосторожные действия человека: курение, разведение костров и т.д.) в условиях рассматриваемых объектов наиболее вероятно сгорание облака паров нефти, нефтепродукта со скоростью до 200 м/с (нефть, нефтепродукты - среднечувствительные вещества класса 3, загроможденность окружающего пространства - класс IV (слабо загроможденное и свободное пространство) или класс III (средне загроможденное пространство, отдельно стоящие технологические установки, резервуарный парк) в соответствии с Методикой оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей (РД 03-409-01), утвержденной постановлением Госгортехнадзора России от 26 июня 2001 г. N 25.
28. В случае наличия на пути дрейфующего облака строений, в которые могут инфильтроваться пары нефти, нефтепродукта, рассматривается возможность взрыва дрейфующего облака. Такой взрыв возможен в случае, если инфильтрованные в помещение пары нефти, нефтепродукта оказываются сынициированными внутри его. Внутренний взрыв в помещении является мощным источником инициирования, способным вызвать взрыв основного облака паров нефти, нефтепродукта.
Для струй нефти, нефтепродукта, которые могут диспергироваться в воздухе и образовывать капельную взвесь (как правило, это возможно для свищей высокого давления и на сухопутных участках), возможно образование горящего факела (см. Методику определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах, утвержденную приказом МЧС России от 10 июля 2009 г. N 404 (зарегистрирован Минюстом России 17 августа 2009 г., регистрационный N 14541)).
29. После разгерметизации трубопровода ЛЧ ОПО МН и МНПП или трубопроводной арматуры (узла запорной арматуры) развитие аварийных ситуаций соответствует следующей общей последовательности (группе сценариев): разгерметизация трубопровода или трубопроводной арматуры истечение нефти, нефтепродукта
отключение насосов
перекрытие запорной арматуры
распространение нефти, нефтепродукта
загрязнение нефтью, нефтепродуктами компонентов окружающей среды
возможное воспламенение нефти, нефтепродукта
горение/взрыв облака и (или) пролива и (или) факела
попадание в зону возможных поражающих факторов людей, оборудования, зданий, сооружений, коммуникаций, транспортных средств и (или) объектов окружающей среды
эскалация аварии на соседние объекты
локализация и ликвидация разлития (пожара).
30. При анализе сценариев аварий рекомендуется учитывать условия прокладки и размещения участка трубопровода ЛЧ ОПО МН и МНПП (подземный, наземный/надземный, подводный ОПО МН и МНПП, ОПО МН и МНПП в тоннеле или в ином замкнутом/полузамкнутом пространстве, в том числе "труба в трубе", обетонированная труба). Конкретный сценарий аварии и его вероятность определяют исходя из следующих событий (приведено в примерном порядке убывания условной вероятности события):
а) разлив нефти, нефтепродукта на поверхности сухопутного и/или водного объекта;
б) образование облака паров разлитой нефти, нефтепродукта (загазованности);
в) мгновенное воспламенение паров нефти, нефтепродукта;
г) отсроченное (задержанное) воспламенение (воспламенение с задержкой) дрейфующих паров нефти, нефтепродукта с возможностью взрыва, пожара-вспышки, пожара пролива;
д) возможность образования взрывоопасной смеси в замкнутом/полузамкнутом пространстве (например, в тоннеле);
е) возможность образования капельной смеси в атмосфере при возникновении струи с последующим воспламенением;