1.АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И РАЗВИТИЯ АВАРИЙ АЗС №3. г. Джанкой.

1.1Характеристика видов опасностей, свойственных АЗС №3.

На автозаправочной станции производится прием светлых нефтепродуктов из бензовозов в подземные резервуары. Заправка автотранспортной техники и выдача нефтепродуктов в мелкую тару осуществляется через топливораздаточ- ные колонки (ТРК) типа «Gilbarko».

Условия хранения: в подземных резервуарах при нормальном атмосферном давлении и температуре не более +15°С.

Условия эксплуатации АЗС: в холодное время года при температуре в среднем -10°С, в теплое время года - +30°С, максимально - +41°С.

Количество подземных резервуаров: для бензина - 5шт. вместимостью по
25м3 каждая, для дизтоплива - 1шт. вместимостью 25м3. Количество топливо- раздаточных колонок - Зшт.

Прием дизельного топлива и бензина в подземные резервуары производится самотеком или насосом из бензовозов через сливные фильтры, установленные на сливных трубопроводах.

Заправка автомобильного транспорта топливом производится через топли- вораздаточные колонки оператором, управление заправкой осуществляется старшим оператором с пульта управления операторной.

Наличие большого количества дизельного топлива и бензина в емкостном оборудовании создает опасность возникновения пожара, в случае утечки топлива и наличия источника воспламенения. При утечке топлива в технологические колодцы создается опасность образования взрывоопасных концентраций топ-ливно-воздушной смеси в технологических колодцах, что при наличии источника инициирования взрыва может обусловить взрыв топливно- воздупщой смеси в технологических колодцах и создать условия для дальнейшего развития аварии в подземных хранилищах.

Не исключена вероятность аварии в резервуарах даже при наличии исправной системы защиты от статического электричества и нормальной эксплуатации технически исправного оборудования. Вероятность возникновения в зоне резервуаров пожара или взрыва составляет 2,9х 10"4. [ 17, с. 71 ]

При определенных условиях налива нефтепродуктов в ёмкости (при увеличении скорости налива) заряды статического электричества накапливаются быстрее, чем отводятся через заземление, т.к. бензин и дизтошшво относятся к диэлектрикам с очень слабой проводимостью электрического тока. В таких случаях с увеличением уровня налива топлива в ёмкости напряжение статического электричества будет возрастать и может достигнуть такого значения, при котором в момент приближения свободной поверхности топлива к стенкам заливной горловины (при наполнении емкости свыше 90% наполнения) вследствии разности потенциалов произойдет искровой разряд, способный вызвать воспламенение или взрыв смеси паров с воздухом и пожар. Так как давление в момент взрыва достигает 1470 кПа (1,5мПа), а температура взрыва колеблется в преде- лах 1500-1800°С может произойти разгерметизация сосуда. [18,с.21] Это в свою очередь обусловит доступ кислорода в разгерметизированный сосуд, развитие пожара или образование огненного шара, дальнейшее развитие аварии.

При проведении операций наполнения и опорожнения резервуаров всегда существует вероятность образования в газовом пространстве над поверхностью жидкости смеси паров топлива с воздухом в области НКПВ и ВКПВ.

Опасность возникновения аварии и аварийной ситуации может возникнуть при вскрытии резервуаров для подготовки к проведению ремонтных и технологических работ и при проведении ремонтных работ в резервуарах. При этом особую опасность представляют собой пирофорные отложения железа, способные к самовоспламенению в присутствии кислорода воздуха при обычной температуре. Наиболее опасны пирофорные соединения в том случае, если они образовались под слоем нефтепродуктов. Быстрое освобождение емкости от нефтепродуктов создает благоприятные условия для интенсивного взаимодействия этих отложений с кислородом паро-воздушной смеси. При этом пирофорные отложения могут разогреться до температуры 500-700 °С и послужить источником воспламенения и загорания нефтепродуктов.[18,с.59] Для предотвращения аварийной ситуации или аварии, вызываемой пирофорными отложениями, необходимо проводить своевременную зачистку резервуаров.
[18,с.60]

Эксплуатация неисправного оборудования, заземления, средств защиты от проявлений молнии, несоблюдение графика ППР, отсутствие квалификации у обслуживающего персонала, не соблюдение на территории АЭС "Правил пожарной безопасности на АЭС", применение неомедненного инструмента, метр-штока, способных вызвать искру - может привести к аварии.

В зависимости от характера разгерметизации, погодных и других условий аварии могут развиваться в виде проливов, пожаров проливов, взрывов, огненных шаров.

Взрывы и пожары могут происходить при воспламенении паро-воздушной смеси как внутри емкостного оборудования, так и на открытой площадке.
(Район дыхательных клапанов - СМДК-50).

Суть взрывов и пожаров - горение.

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

Скорость горения зависит от наличия горючего вещества и окислителя
(кислорода воздуха), их определенной температуры и агрегатного'состояния.

Пары нефтепродуктов окисляются быстрее, жидкие - медленнее. Это связано с концентрацией окислителя (кислорода) в парогазовой и жидкой фазах нефтепродуктов. В парогазовой фазе кислорода значительно больше, чем у поверхности жидкой фазы и в жидкой фазе.[ 18,с. 18]

Скорость распространения пламени на поверхности зеркала бензина при обычных условиях 10-15 м /сек., в факеле распыленного форсункой дизельного топлива - превышает 150 - 160м/сек, скорость распространения пламени во взрывчатой смеси паров бензина с воздухом достигает 1500 - 1800 м/сек.
(10). При такой скорости распространения пламени горение переходит во взрыв с большой разрушительной силой. Давление в момент взрыва превышает 1470 кПа
(1,5 мПа), температура взрыва в пределах 1500 -1800 °С. Скорость распространения взрывной волны более 1500 м/сек.

Скорость выгорания жидкости (бензина) в объёме - 20-ЗОсм/ч, дизтоплива
-18-20 см/ч.[18,с.18, 21]

ПДК бензина- 100 мг/м3, 4 класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76.
Показатели огнеопасности и взрывоопасности нефтепродуктов [ 1,с.54-55 ]
|Вид |Температур|Пределы воспламенения |Температура|Температ|
|продукта |а вспышки,| |самовосплам|ура |
|• |"С | |енения, °С |воспламе|
| | | | |нения, |
| | | | |°С |
| | |концентр|НТПВ °С |ВТПВ °С| | |
| | |ационные| | | | |
| | |, % об. | | | | |
|Бензины |-39 --29 |0,65-8,0|-30 |до 10 |350 - 440 |-34 |
|(различных | |4 | | | | |
|марок) | | | | | | |
|Дизельное |40-60 |2,1-12 |более 35|до 155 |240-370 |45-^65 |
|топливо: |более 61 | | | | | |
|Л 3 | | | | | | |

За пределами температурной зоны взрывоопасных концентраций, образующаяся смесь нефтепродуктов с воздухом не всегда взрывоопасна, но всегда огнеопасна, способна вспыхивать от любого источника открытого огня.

Бензины всех марок и некоторые виды дизтоплива относятся к легковоспламеняющимся жидкостям (ЛВЖ), другие виды дизтоплива - к горючим жидкостям (ПК).

К ЛВЖ относятся горючие жидкости с температурой вспышки паров, не превышающей 61 °С в закрытом тигле.[ 18,с.20]

К ГЖ относятся нефтепродукты, температура вспышки паров которых выше
61°С в закрытом тигле.[18,с.20]

Загорание нефтепродуктов всегда начинается со вспышки или взрыва паров с воздухом.

Первоначальная вспышка паров переходит в воспламенение нефтепродуктов и создает условия для полного его сгорания.

По сравнению с бензином дизельное топливо испаряется значительно медленнее, однако взрыв смеси паров дизельного топлива с воздухом не уступает силе взрыва паро-воздушной смеси бензина.

Примечание: [1,с.11,12,15] [18,с.22,23]

Температурой вспышки называется 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.

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

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

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

Нижним пределом взрывоопасной концентрации называется такая концентрация паров нефтепродукта с воздухом, ниже которой смесь взрываться не будет.

Верхним пределом взрывоопасной концентрации называется такая концентрация паров нефтепродукта с воздухом, выше которой смесь взрываться не будет.

Зона, лежащая в границах нижнего и верхнего пределов взрывоопасных концентраций смеси паров нефтепродуктов с воздухом, называется зоной взрываемости или пределом воспламенения.

1.1.1. Причины пожаров и взрывов.[18, с. 37-52J

Открытый огонь, искры, разряды статического электричества, грозовые разряды, самовоспламенение, самовозгорание, пирофорные отложения:

- открытый огонь: зажженная спичка, лампа, брошенный окурок сигареты у хранилищ, у заправочной станции; проведение ремонтных работ с источником открытого огня;

- искра: выполнение работ стальным инструментом, из выхлопных труб машин, эксплуатация неисправного электрооборудования, всякая другая искра независимо от природы её происхождения;

- разряды статического электричества: нарушение системы защиты от статического электричества; плавающие на поверхности нефтепродуктов предметы могут накопить заряды статического электричества и, приблизившись к стенке резервуара, вызвать искровой разряд, который будет источником воспламенения смеси napde с воздухом; грозовые разряды, молния (при неисправности конструкции молние-защиты) могут вызвать пожары и взрывы;

- природные катаклизмы.

7

1.2. Основные правила безопасной эксплуатации АЭС.

1.2.1. В соответствии с ГОСТ 12.3.00275 безопасность производственного процесса обеспечивается выбором режима работы технологического оборудования, выбором конструкции оборудования и его размещения, профессиональным отбором и обучением работающих.

Производственный процесс приема, хранения и отпуска нефтепродуктов на
АЭС осуществляется По непрерывной схеме в герметичном оборудовании, исключающем контакт работающих с нефтепродуктами.

Все резервуары с нефтепродуктами расположены на площадке АЭС под землей. Электрооборудование установлено во взрывозащищенном исполнении.
Контроль и управление технологическим процессом осуществляется частично в ручном режиме, частично автоматически со щита управления операторной.

При наиболее опасных нарушениях технологического режима предусмотрена сигнализация. АЭС оснащена громко говорящей связью.

К работе на АЗС допускаются лица, прошедшие необходимую подготовку, сдавшие экзамен на допуск к самостоятельной работе.

В аварийных ситуациях действовать согласно рабочей инструкции по охране труда и оперативной части ПЛАСа.

В основу разработки мероприятий по безопасному ведению процесса положены действующие нормы и правила: ППБ79, НАОП 1.3.00-1.01-88 -ОПВХП 88,
НАШ А.01.001-95 и др.
1.2.2 Основные мероприятия, обеспечивающие безопасное ведение технологического процесса. а) Поддерживать параметры технологических процессов АЗС в пределах норм технологического режима (температура, атмосферное давление, уровень налива нефтепродуктов в хранилища, скорость налива). б) Обеспечивать систематический контроль давления, температуры, уровня нефтепродуктов в хранилищах, не допуская отклонений от установленных норм. в) Перед пуском в работу необходимо проверить герметичность оборудования, арматуры, трубопроводов. При обнаружении пропусков немедленно принимать меры к их устранению. г) Все запорные устройства должны содержаться в исправности и обеспечивать быстрое и надежное прекращение поступления или выхода продукта. д) Категорически запрещается устранять пропуски на действующих трубопроводах, оборудовании без их отключения и освобождения. е) Для всего технологического оборудования, где по условиям ведения технологического процесса возможно скопление воды, устанавливается периодичность дренирования регламентом. ж) Эксплуатировать технически исправное оборудование с исправным заземлением.

8 з) Осуществлять постоянный контроль состояния оборудования, трубопроводов, запорной арматуры с записью в оперативном журнале. и) Контролировать правильность работы приборов измерения параметров технологического режима. к) Отражать в вахтенном журнале параметры технологического режима перекачивания и хранения нефтепродуктов с помощью приборов КИПиА, контролировать качество нефтепродуктов. л) Соблюдать противопожарный режим АЭС: [15, с 118] территория должна быть спланирована таким образом, чтобы исключить попадание разлитых нефтепродуктов за её пределы; автомобили, ожидающие очереди для заправки должны находиться возле въезда на территорию АЭС, вне зоны размещения резервуаров и колонок с нефтепродуктами; запрещается курить, проводить ремонтные и другие работы, связанные с применением открытого огня как в пределах АЭС, так и за её пределами на расстоянии не менее 20 м; на АЭС должны быть вывешены на видных местах плакаты, содержащие перечень обязанностей водителей во время заправки автотранспорта, а также инструкции о мерах пожарной безопасности; места заправки и слива нефтепродуктов должны быть освещены в ночное время суток;

АЭС должна быть оснащена телефонной и громко говорящей связью и другие требования "Правил пожарной безопасности в Украине", м) Выполнять требования по безопасной эксплуатации АЭС согласно отраслевого нормативного акта "Правила технической эксплуатации и охраны труда на стационарных, контейнерных и передвижных АЗС". н) Контролировать состояние воздушной среды на содержание взрывоопасных концентраций паров нефтепродуктов в смотровых колодцах, о) Производить своевременную зачистку резервуаров от пирофорных отложений. п) Соблюдать чистоту на территории АЗС. р) О производственных неполадках и принятых мерах старший оператор сообщает начальнику АЗС.

ЬЗ.Сценарий возникновения и развития возможных аварий. Анализ причин и условий возникновения и развитии аварий.

События, способные привести к возникновению аварии (нарушение герметичности технологической системы, выход опасного вещества в окружающее пространство) могут быть разделены на две основные группы:

События 1-ой группы - события, которые могут привести к нарушению нормального технологического режима АЗС. Например: болезненное наркотическое состояние работника АЗС; износ материалов, деталей оборудования, крепежа, прокладок, сальников и т.д.; выход из строя средств защиты от статэ* лектричества и вторичных проявлений молний; неисправность дыхательного клапана.

События 2 -ой группы - аварийные ситуации нарушения нормального технологического режима или состояния оборудования, приводящие к тому, что герметичность технологической системы может быть нарушена. Например: переполнение резервуаров, баков автотранспорта; эксплуатация негерметичного насоса топливораздаточной колонки; включение в работу негерметичных участков трубопровода; работы с искрящим инструментом и т.д.

Эти события предшествуют разгерметизации технологического оборудования
(собственно аварии).

АВАРИЯ уровня А - авария, развитие которой не выходит за пределы рассматриваемого технологического блока.

АВАРИЯ уровня Б - авария, развитие которой выходит за пределы рассматриваемого технологического блока, но ограничена территорией АЭС.

АВАРИЯ уровня В - авария, развитие которой выходит за пределы, ограниченной территорией АЭС.

Сценарии возникновения и развития возможных аварий приведены в карточках опасности оборудования (стр. 17-31 ).

Главная задача обслуживающего персонала на первой стадии - предупредить аварию, т.е. выявить опасное событие, идентифицировать причину и потенциальную опасность, выполнить в необходимой последовательности в минимально возможные сроки действия по переводу технологической системы в устойчивое и безопасное состояние. При своевременных и правильных действиях обслуживающего персонала и срабатывании систем защиты авария может быть предотвращена. Перевод системы в безопасное состояние может осуществляться:
1). Без остановки технологического процесса:

-с использованием резерва;

-с ручным регулированием отдельных параметров технологического процесса;

- с изменением производительности АЗС.
2). С остановкой технологического процесса :

- с остановкой отдельных функциональных блоков,
- полная остановка в нормальном или аварийном режиме. f На второй стадии, при нарушении герметичности системы, перед обслуживающим персоналом стоит двойная задача:

-Для уменьшения количества опасного вещества в выбросе - оперативно отключить поврежденный участок (оборудование) от системы и освободить его от технологической среды.

-Выполнить необходимые действия по сохранению устойчивости системы
(аналогично действиям на 1 -ой стадии) с учетом нового состояния, при отключении части оборудования.

10

Дальнейшее развитие аварии в зависимости от состава, количества и места аварии может идти таким образом:

1. При разгерметизации с выбросом жидкой фазы может сопровождаться:

• возникновением пожара пролива при наличии источника зажигания в непосредственной близости от места разгерметизации;

• испарением жидкости и образованием пожаровзрывоопасного облака с последующим продвижением его по территории предприятия (АЭС), горением при встрече с источником зажигания, взрывом;

• образованием токсичного облака из исходных продуктов и продуктов горения.

2. Разрушением оборудования, сооружений, зданий при попадании их в зону действия поражающих факторов и возникновению вторичных эффектов

«домино».

3. Взрыв паро-воздушной среды или самовозгорание пирофорных отложений внутри аппарата при проникновении в него атмосферного воздуха (при вскрытии оборудования, во время ремонта).

Для АЭС характерны следующие виды аварий:

-Пожар пролива - горение проливов жидких продуктов - диффузионное горение паров ЛВЖ и ГЖ в воздухе над поверхностью жидкости.

-Огненный шар - диффузионное горение плотных, слабо смешанных с воздухом парогазовых облаков с поверхности облаков в открытом пространстве.

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

-Хлопок - вспышка, волна пламени, сгорание предварительно перемешанных газо- или паро-воздушных облаков с дозвуковыми скоростями в открытом или замкнутом пространстве.

Наибольшую опасность для людей и материальных ценностей представляют поражающие факторы взрыва и огненных шаров:

- загорание автомобиля у топливораздаточной колонки; взрыв бензобака автомобиля; загорание топливораздаточной колонки; загорание и взрыв бензовоза и хранилищ нефтепродуктов.

1.4.Оценка поражающих факторов опасности АЭС.

К поражающим факторам при авариях на АЭС относятся:

- поражающий фактор избыточного давления на фронте падающей ударной вголны при взрывах;

- интенсивность теплового излучения пожара пролива и огненных шаров;
- воздействие токсичных продуктов горения. 1.4.1. Энергетические показатели взрывоопасности АЭС. Энергетическими показателями взрывоопасности АЗС являются следующие критерии согласно ОПВХП-88: и

- Общий энергетический потенциал АЭС - (Е), характеризующийся суммой энергий адиабатического расширения парогазовой.. фазы, полного сгорания имеющихся и образующихся из жидкости паров за счет внутренней и внешней энергии при аварийном раскрытии оборудовании, кДж.

- Общая масса горючих паров взрывоопасного парогазового облака (т) приведенная к единой удельной энергии сгорания, кг.

- Относительный энергетический потенциал взрывоопасности (Ов) техноло

гического блока.