XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021
РАСЧЕТ ОЦЕНКИ РИСКА ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ, ВОЗНИКАЮЩИХ В РЕЗУЛЬТАТЕ ВОЗМОЖНЫХ АВАРИЙ НА ОПАСНОМ ОБЪЕКТЕ «ВОДОКОНАЛ» г. ВОЛЧАНСКА
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Методика оценки последствий химических аварий (методика «ТОКСИ»);
РД 52.04.253-90. Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими и ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и на транспорте (Методика ГО).
Обоснование применяемых методов оценки риска. К основным причинам и факторам, способствующим возникновению и развитию аварий относятся:
Опасности, связанные с типовыми процессами (реакционные, гидродинамические);
Опасности, связанные с физическим износом, коррозией, механическими повреждениями;
Опасности, связанные с прекращением подачи энергоресурсов;
Опасности, связанные с возможными ошибками персонала;
Опасности, связанные с внешними воздействиями природного и техногенного характера.
Каждая авария может иметь несколько стадий развития, при сочетании определенных условий может быть приостановлена, перейти в следующую стадию развития события или на более высокий уровень.
Любой сценарий, описывающий аварию, начинается с инициирующего события (разгерметизации технологического аппарата, ёмкости, участка трубопровода, содержащего взрывопожароопасное вещество и утечки различной интенсивности), которое может возникнуть с некоторой частотой.
Определение типовых сценариев возможных аварий.
Полное разрушение корпуса контейнера с хлором → Выброс всего содержащегося в контейнере жидкого и газообразного хлора → образование токсичного паро-аэрозольного облака → распространение хлорного облака → попадание в зону облака персонала → интоксикация людей.
Разгерметизация вентиля контейнера → Разгерметизация верхнего вентиля контейнера → выброс газообразного хлора → образование токсичного облака → распространение хлорного облака → попадание в зону облака персонала → интоксикация людей.
Выброс хлора в результате отрыва вентиля контейнера → выброс газообразного хлора → образование токсичного облака → распространение хлорного облака → попадание в зону облака персонала → интоксикация людей.
Разгерметизация за счет коррозии или дефекта изготовления в корпусе контейнера в нижней части, сообщающейся с жидкой фазой → выброс жидкого хлора → образование токсичного паро-аэрозольного облака → распространение хлорного облака попадание в зону облака персонала → интоксикация людей.
Разгерметизация за счет коррозии или дефекта изготовления в корпусе контейнера в верхней части, сообщающейся с газообразной фазой → выброс газообразного хлора → образование токсичного облака → распространение хлорного облака → попадание в зону облака персонала → интоксикация людей.
Разгерметизация трубопровода газообразного хлора в хлораторной → Утечка газообразного хлора через трубопровод → выброс газообразного хлора → образование токсичного облака → распространение хлорного облака → попадание в зону облака персонала → интоксикация людей.
Расчет вероятных зон действия поражающих факторов. Опасные факторы при реализации вышеперечисленных сценариев: Токсическое поражение.
Для каждого из рассматриваемых сценариев развития аварии после возникновения инициирующего события оценивалась интенсивность возможной утечки опасного вещества. В зависимости от параметров вещества, находящегося в оборудовании, проводилась количественная оценка параметров истечения. Исходя из свойств вещества и условий утечки, выбиралась соответствующая модель. Параметры токсического поражения определяются по методике ГО, методике «Токси». Результаты расчетов сведены в таблицу 1.
Таблица 1
Количество вещества, участвующего в аварии и создании поражающих факторов
|
№ |
Описание сценария |
Поражающие факторы |
Кол. вещества в аварии, т |
|
Выброс хлора в результате полного разрушения корпуса контейнера с хлором в результате аварии на складе хлора |
Токс.поражение |
0,912 |
|
|
Выброс хлора в результате разгерметизации верхнего вентиля контейнера |
Токс.поражение |
0,2 |
|
|
Выброс хлора в результате отрыва вентиля контейнера |
Токс.поражение |
0,912 |
|
|
Разгерметизация за счет коррозии или дефекта изготовления в корпусе контейнера в нижней части, сообщающейся с жидкой фазой |
Токс.поражение |
0,03 |
|
|
Разгерметизация за счет коррозии или дефекта изготовления в корпусе контейнера в верхней части, сообщающейся с газообразной фазой |
Токс.поражение |
0,0003 |
|
|
Выброс хлора в результате разгерметизации трубопровода газообразного хлора в хлораторной |
Токс.поражение |
0,007 |
Оценка возможного числа пострадавших.Площадка Северных ОСК занимает площадь равную 39456,89 . Наибольшая работающая смена: 3 чел. Определяем количество человек, которые могут попасть в зону поражения и количество смертельных поражений по каждому сценарию. Результаты расчетов сведены в таблицу 2.
Таблица 2
|
№ сценария |
Поражающие факторы |
Количество пострадавших, чел. |
Из них погибших, чел. |
|
Токсическое поражение |
2 |
0 |
|
|
Токсическое поражение |
1 |
0 |
|
|
Токсическое поражение |
2 |
0 |
|
|
Токсическое поражение |
1 |
0 |
|
|
Токсическое поражение |
1 |
0 |
|
|
Токсическое поражение |
1 |
0 |
Оценка возможного ущерба. Расчет ущерба при реализации аварий проводился по РД 03-496-02 «Методические рекомендации по оценке ущерба от аварий на опасных производственных объектах». Величина ущерба складывается из следующих величин:
Прямые экономические убытки (сумма потерь в результате уничтожения/повреждения при аварии основных производственных фондов);
Расходы на ликвидацию аварии (сумма затрат на локализацию (ликвидацию) и расследование аварии);
Социальные расходы (сумма расходов на медицинскую, социальную и профессиональную реабилитацию, расходов на выплату пособий по временной нетрудоспособности);
Экологический ущерб (плата за выбросы вредных веществ в атмосферу в результате аварии);
Потери от выбытия трудовых ресурсов (ущерб, причиненный в результате гибели персонала);
Косвенный ущерб (ущерб, причиненный в результате упущенной выгоды).
Сценарий 1. Выброс хлора в результате полного разрушения корпуса контейнера с хлором в результате аварии на складе хлора.
Прямые экономические убытки составят стоимость одного контейнера с хлором - 138600 рублей. Затраты на локализацию (ликвидацию) и расследование аварии принимаем в размере 25% стоимости прямого ущерба, т.е. 34,65 тыс. руб. Пострадавших 2 чел., погибших нет. Социально-экономические потери включают в себя компенсацию пострадавшим для 2 чел. по 300 тыс. руб., всего 600 тыс. руб. Расходы на выплату пособий по временной нетрудоспособности для пострадавших 2 человек по 5,42 тыс. руб. В результате социально-экономические потери составят 605,4 тыс. руб. Ущерб от загрязнения атмосферного воздуха в пределах установленного лимита не нормируется и для данного расчета принимается равным нулю. Потери от выбытия трудовых ресурсов равны нулю. Косвенный ущерб равен нулю, так как простоя производства нет.
Итого возможный ущерб в результате проведенного расчета при реализации сценария составляет 778,65 тыс. руб. По остальным сценариям расчет выполнен аналогично. Результаты расчетов сведены в таблицу 3.
Таблица 3
Результаты расчета ущерба от аварий
|
№ сценария |
Прямые экономические убытки |
Расходы на ликвидацию аварии |
Социально-экономические расходы |
Экологический ущерб |
Потери от выбытия трудовых ресурсов |
Косвенный ущерб |
Суммарный ущерб от аварии |
|
138,6 |
34,65 |
610,8 |
0 |
0 |
0 |
784,05 |
|
|
0 |
0 |
305,4 |
0 |
0 |
0 |
305,4 |
|
|
0 |
0 |
610,8 |
0 |
0 |
0 |
610,8 |
|
|
138,6 |
34,65 |
305,4 |
0 |
0 |
0 |
478,65 |
|
|
138,6 |
34,65 |
305,4 |
0 |
0 |
0 |
478,65 |
|
|
85,7 |
21,43 |
305,4 |
0 |
0 |
0 |
412,53 |
Результаты оценки риска. Исходные данные для расчета вероятности: максимальное количество контейнеров на складе хлора – 1; длина хлоропровода между отсекающими устройствами в хлораторной - 3,2 м. Вероятность реализации каждого сценария определяется вероятностью нарушения эксплуатационного режима, вероятностью разгерметизации оборудования и установок, вероятностью отказа системы локализации аварийного участка, вероятностью ошибочных действий производственного персонала по локализации аварии.
Характер распределения случайных отказов соответствует экспоненциальному закону, а отказы из-за износа технических средств объектов, соответствуют нормальному закону распределения.
Для оценки степени риска возникновения аварийных ситуаций, сопровождающихся выбросом хлора, применен вероятностный подход, основанный на использовании экспертных и обобщенных статистических данных. Результаты расчетов сведены в таблицу 4.
Таблица 4
|
№ сценария |
Развитие аварии |
Частота отказа, 1/год |
Кол-во единиц оборудования. шт.(п.км.) |
Частота последствия |
Вероятность по сценарию, 1/год |
|
Полное разрушение корпуса контейнера с хлором |
1· |
1 |
0,02 |
2,0· |
|
|
Разгерметизация вентиля контейнера (свищ) |
7· |
1 |
0,02 |
1,4· |
|
|
Разгерметизация контейнера (отрыв вентиля) |
3 · |
1 |
0,005 |
1,5· |
|
|
Разгерметизация в корпусе контейнера в нижней части |
1,0· |
1 |
0,03 |
3,0· |
|
|
Разгерметизация в корпусе контейнера в верхней части |
1,0· |
1 |
0,02 |
2,0· |
|
|
Разгерметизация трубопровода газообразного хлора в хлораторной |
5,0· |
0,0032 |
0,02 |
3,2· |
В процессе расчетов, приведенных выше, получены результаты коллективного и индивидуального риска. Для оценки показателей коллективного риска, суммируются по всем сценариям величины произведения риска аварии на количество пострадавших. Индивидуальный риск по категориям людей определяется путем деления суммарного коллективного риска на общее количество рискующих.
Исходные данные: количество рискующих на объекте - 22 чел.; количество рискующих в городе Волчанск - 9 643 чел.
Сводка вероятностей и количества пострадавших представлена ниже (табл. 5)
Таблица 5
|
Наименование сценария |
Развитие аварии |
Вероятность, год-1 |
Количество пострадавших, /из них погибших, чел. |
|
C1 |
Токсическое поражение |
2,0· |
2/0 |
|
C2 |
Токсическое поражение |
1,4· |
1/0 |
|
C3 |
Токсическое поражение |
1,5· |
2/0 |
|
C4 |
Токсическое поражение |
3,0· |
1/0 |
|
C5 |
Токсическое поражение |
2,0· |
1/0 |
|
C6 |
Токсическое поражение |
3,2· |
1/0 |
Анализ результатов оценки риска. Коллективный риск равен: 7,4· чел/год. Индивидуальный риск для персонала объектов равен 3,4 · . Индивидуальный риск для населения города равен: 7,1· .
Предложения по внедрению мер, направленных на уменьшение риска аварий на объекте:
• обеспечение профилактических работ по проверке состояния оборудования;
• замена или реконструкция изношенного оборудования;
• приведение в соответствие с требованиями нормативных документов финансовых и материальных ресурсов для локализации и ликвидации последствий аварий на объекте;
• постоянное совершенствование средств и способов оповещения производственного персонала и населения;
• соблюдение технологического регламента;
• обучение и регулярная аттестация персонала по безопасным приемам работы и действиям в чрезвычайных ситуациях;
• проведение тренировок персонала по локализации и ликвидации аварийных ситуаций;
• строго соблюдать правила техники безопасности и охраны труда при эксплуатации оборудования и технических средств опасного объекта.
Заключение. Произведена оценка уровня безопасности опасного производственного объекта, по итогам которой можно сказать, что безопасность эксплуатации склада хлора (хлораторная) очистных сооружений г. Волчанска обеспечивается на должном уровне. Хранение контейнеров с жидким хлором обеспечивается в изолированном помещении; контейнеры защищены от случайных механических повреждений, взрывов и пожаров, от опасностей. В целом достаточно обеспечивается выполнение требований по исключению разгерметизации оборудования и предупреждения аварийных выбросов хлора.
Объект находится за чертой города, населенные пункты не попадают в зону заражения хлором при наиболее опасном сценарии. На предприятии приказом директора создана аварийно-спасательная бригада по устранению ЧС из числа работников в количестве 6-ти человек. Разработана схема оповещения персонала и руководства объекта, а также других организаций и надзорных органов в случае возникновения аварии. При повседневной деятельности загрязнение окружающей среды исключается.
Список литературы
Анализ риска аварий на опасных производственных объектах: учебное пособие/ А.Д. Галеев, С.И. Поникаров; Минобрнауки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. –Казань : Изд-во КНИТУ, 2017. –152с.
РД 52.04.253-90. Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими и ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и на транспорте. Утверждена Штабом ГО СССР.
РД 03-496-02 «Методические рекомендации по оценке ущерба от аварий на опасных производственных объектах».
Руководство по безопасности "Методические основы по проведению анализа опасностей и оценки риска аварий на опасных производственных объектах".