Руководство по безопасности "Методические рекомендации по проведению количественного анализа риска аварий на опасных производственных объектах магистральных нефтепроводов и магистральных нефтепродуктопроводов"

ТИПОВЫЕ СЦЕНАРИИ АВАРИЙ НА ПЛОЩАДОЧНЫХ СООРУЖЕНИЯХ ОПО МН И МНПП

35. На площадочных сооружениях возможны те же физические эффекты (исходы), что на ЛЧ ОПО МН и МНПП, но наличие емкостей и замкнутых объемов дополнительно делает возможным:

а) внутренние взрывы в резервуарах и помещениях;

б) разлет осколков при разрушении емкостного оборудования;

в) образование огненного шара;

г) выброс вскипающей нефти, нефтепродукта из горящего резервуара.

Основным фактором, способствующим возникновению внутреннего взрыва, является образование смеси паров нефти, нефтепродукта с воздухом с концентрацией углеводородов выше НКПВ и ниже ВКПВ.

36. Для резервуаров со стационарной крышей возможность образования свободного (паровоздушного) пространства, частично заполненного воздухом, а частично парами нефти, нефтепродукта, существует всегда за счет обмена через дыхательную арматуру, связанную с атмосферой (в случае наличия инертного газа в системе такого обмена нет). Для резервуаров с плавающей крышей это возможно при отказах крыши, ее перекосе при операциях опорожнения.

37. Особенностью аварийного разлива нефти, нефтепродукта в помещении (прежде всего насосных) является повышенная (по сравнению с разливом в неограниченном пространстве) возможность образования взрывоопасной концентрации паров нефти, нефтепродукта в воздухе. С другой стороны в помещениях реализуются условия для более существенного повышения давления при горении/взрыве (по сравнению с открытым пространством). При непринятии своевременных противопожарных мер возможны вспышка и взрыв паров нефти, нефтепродукта при наличии источника воспламенения. Источником воспламенения в помещениях насосных могут быть электрическая искра от электрооборудования, искры от удара и трения разрушающихся деталей, нагретые поверхности оборудования, открытое пламя при огневых работах, вторичные проявления молнии и т.д.

38. Одним из наиболее опасных вариантов развития аварийной ситуации при горении нефти, нефтепродукта в резервуаре является выброс горящей нефти, нефтепродукта из резервуара. Такой вариант развития аварии возможен либо когда в нефти содержится значительное количество воды (более 0,3% и в этом случае выброс нефти возможен примерно через час после возникновения пожара), либо когда в резервуаре в придонной области скапливается вода и когда эта вода вскипает за счет прогрева от горящей в резервуаре нефти, нефтепродукта (скорость движения прогретого слоя от горящей поверхности ко дну составляет 40 см/ч согласно п.1.2 Руководства по тушению нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках, утвержденного ГУГПС МВД России 12 декабря 1999 г. Вода может попасть в резервуар, например, при тушении горящей нефти, нефтепродуктов огнетушащими составами.

Кроме того, для нефтепродуктов с низкой температурой кипения (бензины, керосины) и небольшими объемами хранения возможен эффект "огненного шара" (подробное описание в Методике определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах).

39. Для расчетов сценариев на площадочных сооружениях (НПС, РП, ПНБ и т.д.) рекомендуется рассматривать десять вариантов возможных аварий (групп сценариев по РД 03-357-00). Первые три варианта связаны с возможными авариями на наземных резервуарах хранения нефти, нефтепродуктов, следующие три - с подземными ЖБР, седьмой - с авариями на небольших надземных емкостях, восьмой - с авариями на подземных емкостях, девятый - с авариями в насосных, а десятый - с выбросами на технологических трубопроводах.

40. Первый вариант представляет собой разгерметизацию одного резервуара с нефтью, нефтепродуктом с истечением нефти, нефтепродукта в обвалование или за его пределы (сценарий ). Второй вариант состоит в образовании шлейфа паров нефти, нефтепродукта на дыхательной арматуре/люке/зазоре (для резервуаров с плавающей крышей) и его зажигании с формированием факела/очага горения (сценарий ). В третьем варианте рассматривают образование ТВС в резервуаре в результате испарения нефти, нефтепродукта с последующим воспламенением и взрывом (сценарий ).

Четвертый вариант представляет собой истечение нефти, нефтепродукта из подземного ЖБР в результате переполнения в обвалование или за его пределы (сценарий ). Пятый вариант состоит в образовании шлейфа паров нефти, нефтепродукта на дыхательной арматуре/люке подземного ЖБР и его зажигании с формированием факела/очага горения (сценарий ). В шестом варианте рассматривают образование ТВС в подземном ЖБР с последующим воспламенением и взрывом (сценарий ).

41. Сценарий . Частичное или полное разрушение единичного резервуара с нефтью, нефтепродуктами; трубопроводной арматуры, фланцевых соединений, переполнение резервуара отрыв от резервуара отдельных элементов, их разлет и воздействие на людей и объекты поступление в окружающую среду нефти, нефтепродукта (жидкой фазы и паров) с температурой окружающей среды (в случае подогрева - с температурой подогрева) возможное разрушение соседних резервуаров (при полном разрушении аварийного резервуара) разлив нефти, нефтепродукта на ограниченной обвалованием поверхности/разлив нефти, нефтепродукта за пределами обвалования воспламенение (в случае мгновенного воспламенения) нефти, нефтепродукта на месте выброса, горение нефти, нефтепродукта в (за) обваловании и (или) в резервуаре/резервуарах в случае отсутствия мгновенного воспламенения частичное испарение нефти, нефтепродукта при наличии струйного приподнятого над землей истечения возможно образование капельной взвеси в воздухе образование облака взрывоопасной смеси паров нефти, нефтепродукта с воздухом распространение пролива и взрывоопасного облака парогазовой смеси попадание паро-, капельно-воздушного облака или разлитой нефти, нефтепродукта в зону нахождения источника зажигания сгорание/взрыв взрывоопасного облака воздействие на людей и объекты волн сжатия, тепловое воздействие (пламя, излучение и контакт с горячими продуктами), воздействие продуктов сгорания облака возможное воспламенение нефти, нефтепродукта на месте выброса, горение нефти, нефтепродукта в (за) обваловании, в резервуаре/резервуарах воздействие горящего пролива (тепловое излучение, воздействие открытым пламенем, горячие продукты горения) на людей и объекты, в том числе образование факелов на дыхательной арматуре и иных негерметичностях, взрывы в соседних резервуарах (в том числе находящихся в одном обваловании), попадание открытого пламени и искр на резервуары с плавающей крышей и их возгорание, потеря устойчивости резервуаров, дополнительный выброс нефти, нефтепродукта в (за) обвалование, выброс горящей нефти, нефтепродукта при вскипании воды попадание в зону возможных поражающих факторов людей, оборудования и (или) объектов окружающей среды последующее развитие аварии в случае, если затронутое оборудование содержит опасные вещества.

Дерево событий для сценария приведено на рисунке 5. Конечные ветви дерева событий, отмеченные словами "Прекращение аварии", при наличии в этих сценариях горения будут сопровождаться воздействиями, перечисленными выше в описании сценариев.

          В случае, если такое воздействие приводит к дополнительному выбросу нефти, нефтепродукта и (или) появлению новых очагов горения как на рассматриваемом резервуаре, так и на соседних, соответствующая конечная ветвь на приведенном дереве событий будет служить отправной точкой нового дерева событий данной аварийной ситуации. Например, при горении в обваловании и потере резервуаром устойчивости необходимо рассмотреть далее также дерево событий для полного разрушения резервуара при наличии мгновенного воспламенения.

     
Рисунок 5. Дерево событий разрушения/перелива наземного резервуара (сценарий )

На рисунке 5 (и на всех последующих рисунках деревьев событий) не представлены ветвления, связанные с действиями по тушению/ликвидации пожара. Такое ветвление происходит по двум путям:

прекращение пожара в случае успешных действий;

продолжение пожара в случае неудачи.

Данное ветвление учитывают при расчете условных вероятностей конечных событий, что достигается путем умножения соответствующей условной вероятности (а, 1-а и т.д.) на условную вероятность успешности тушения пожара. Процедуру выполняют для каждой ветви дерева событий, на которой предпринимается соответствующее действие. Вероятность успешного тушения пожара в резервуаре принимают равной 0,3. Вероятность успешного тушения пожара за пределами резервуара принимают равной 0,05.

На рисунке 5 приняты следующие условные вероятности событий:

а) резервуар теряет целостность после появления разрушения () - 0,05;

б) разрушение соседних (находящихся в одном обваловании) резервуаров и дополнительный выброс нефти, нефтепродуктов ():

для длительных выбросов - 0;