- •1 Характеристика газоперерабатывающего предприятия
- •2 Технология производства газоперерабатывающего
- •2.1 Применение сжиженных углеводородных газов
- •2.2 Физико-химические свойства сжиженных углеводородных газов, обуславливающие возникновение аварии
- •2.3 Переработка газа
- •2.4 Статистика чрезвычайных ситуаций на предприятиях нефтегазового комплекса
- •2.5 Анализ пожаровзрывоопасности газоперерабатывающего
- •2.6 Предотвращение взрывов и взрывозащита производственного оборудования, зданий, сооружений и технологических процессов предприятий нефтегазопереработки
- •3 Оценка риска аварий на газофракционирующей установке
- •3.1 Разработка сценариев развития чрезвычайной ситуации
- •3.2 Краткое описание рассматриваемой чрезвычайной ситуации
- •4 Пожаровзрывозащита газофракционирующей установки газоперерабатывающего предприятия
- •4.1 Анализ производства по пожаровзрывоопасности. Характеристика используемых в производстве веществ и материалов по пожаровзрывоопасности
- •4.2 Описание расчетного сценария аварии
- •4.3 Расчет показателей пожаровзрывоопасности газофракционирующей установки
- •4.3.1 Расчет параметров волны давления
- •4.3.2 Расчет размеров зон, ограниченных нижним концентрационным пределом распространения (нкпр) газов
- •4.3.3 Расчет интенсивности теплового излучения при образовании «огненного шара»
- •4.3.4 Расчет интенсивности теплового излучения
- •4.4 Разработка мероприятий по предупреждению пожаров и взрывов на газофракционирующей установке
- •4.4.1 Разработка автоматической системы пожаротушения
- •4.4.1.1 Огнетушащие средства, используемые при тушении сжиженных углеводородных газов
- •4.4.1.2 Автоматические стационарные установки пожаротушения
- •4.4.1.3 Расчет расхода раствора пенообразователя
- •4.4.1.4 Расчет расхода воды на охлаждение резервуаров
- •4.4.1.5 Расчет количества пенообразующих устройств
- •4.4.2 Системы автоматической пожарной сигнализации
- •5 Планирование и технология выполнения аварийно-
- •5.1 Перечень превентивных мероприятий при авариях на пожаро- и взрывоопасных объектах
- •5.2 Планирование, технология выполнения аварийно-спасательных работ в зоне аварии
- •5.3 Районы расположения формирований и время их выдвижения в зону чрезвычайной ситуации
- •5.4 Организация разведки в зоне чс
- •5.5 Организация пожаротушения
- •5.5.1 Особенности тушения открытых технологических
- •Выбор способов прекращения горения
- •5.5.2.1 Водоснабжение
- •5.5.2.2 Расчет сил и средств пожаротушения
- •6 Организация управления ликвидацией чс
- •6.1 Оповещение и сбор руководящего состава при возникновении чрезвычайной ситуации на газоперерабатывающем предприятии
- •6.2 Структура управления ликвидацией чрезвычайной
- •6.3 Решение председателя комиссии по чрезвычайным ситуациям
- •6.4 Организация взаимодействия сил ликвидации
- •7 Разработка мер по обеспечению экологической безопасности
- •7.1 Меры безопасности при работах по тушению пожаров на
- •7.2 Меры безопасности при проведении работ в завалах
- •7.3 Меры безопасности при работах в условиях плохой
- •7.4 Выбор методов и средств индивидуальной защиты
- •7.5 Организация обеспечения медицинской помощи
- •7.6 Анализ воздействия поражающих, опасных и вредных
- •8 Оценка экономического ущерба при возникновении
- •Экономический ущерб при возникновении чс на газоперерабатывающем предприятии
- •8.1 Расчет затрат на локализацию аварии и ликвидацию ее последствий
- •8.1.1 Затраты на питание ликвидаторов аварии
- •Расчет затрат на оплату труда ликвидаторов аварии
- •8.1.3 Расчет затрат на организацию стационарного и амбулаторного лечения пострадавших
- •8.1.4 Расчет затрат на топливо и горюче - смазочные материалы
- •8.1.5 Расчет затрат на амортизацию используемого оборудования
- •8.2 Определение величины экономического ущерба
4.2 Описание расчетного сценария аварии
Отключение подачи воды оборотного цикла привело к прекращению конденсации паров продукта в холодильниках, вследствие чего повысилось давление внутри емкости орошения с пропаном, которая была подвергнута коррозионному износу, вследствие отказа предохранительного клапана произошла разгерметизация емкости по сварному шву, жидкая фаза продукта вылилась на подстилающую поверхность, мгновенно испарившийся пропан образовал газовоздушную смесь. Произошел взрыв от искры созданной падающими конструкциями разрушенного резервуара и пожар пролива.
Авария произошла летом, месяц - июль, в 15.30, смена находится на рабочих местах и воздействию опасных факторов подвержено максимальное количество людей, скорость ветра – 1 м/с, температура воздуха - 20ºС. Происходит взрыв образовавшегося облака взрывоопасной смеси и пожар пролива. Объем емкости Vе=16м3, степень заполнения емкости 80%, давление в емкости p=1,6 МПа, температура в емкости 50ºС, плотность пропана при давлении 1,6 МПа и температуре 50ºС ρе=450 кг/м3.
Масса пропана, находящегося в емкости:
m=0,8· Vе· ρе= 0,8·16·450 = 5760 кг
Будем считать, что при мгновенной разгерметизации емкости с пропаном, вся масса пропана выйдет в окружающее пространство, при этом часть пропана мгновенно испарится, а другая часть выльется на подстилающую поверхность.
По графику (рисунок 7) определяем долю мгновенно испарившегося пропана:
0,6
0 ,5
0 ,4
03
0,2
0,1
-100 -50 0 50 100 t вещества., 0С
- доля мгновенно испарившейся жидкости
Рисунок 7 - Доля мгновенно испарившейся жидкости для пропана при мгновенной разгерметизации оборудования
При 50 ºС доля мгновенно испарившегося пропана будет составлять 0,4 от общей массы пропана. Так как происходит мгновенное воспламенение, именно эта часть будет участвовать в образовании взрыва или огненного шара, остальная часть образует пожар пролива.
Таким образом, во взрыве примет участие 2304 кг пропана, а в пожаре пролива 3456 кг.
4.3 Расчет показателей пожаровзрывоопасности газофракционирующей установки
Методика расчета критериев пожарной опасности при сгорании взрывоопасной пыли определена в ГОСТ Р 12.3.047-98 «Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля», а также НПБ 105-03 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности».
4.3.1 Расчет параметров волны давления
Избыточное давление p, кПа, развиваемое при сгорании газопаровоздушных смесей, рассчитывают по формуле:
(5)
где р0 - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);
r - расстояние от геометрического центра газопаровоздушного облака, м;
mпp - приведенная масса газа или пара, кг, рассчитанная по формуле:
mпр = (Qсг / Q0)mг,п Z (6)
где Qсг - удельная теплота сгорания газа или пара, Дж/кг;
Z - коэффициент участия, который допускается принимать равным 0,1;
Q0 - константа, равная 4,52 · 106 Дж/кг;
mг,п - масса горючих газов и (или) паров, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.
Импульс волны давления i, Па · с, рассчитывают по формуле
(7)
Расчет:
Удельная теплота сгорания пропана 4,6 · 107 Дж/кг [25].
Находим приведенную массу mпр по формуле:
mпр = (Qсг / Q0)mг,п · Z = (4,6 · 107/4,52 · 106) · 2304· 0,1 = 2344 кг.
Находим избыточное давление p на расстоянии 30 м:
p = 101·[0,8 ·23440,33 / 30 + 3 ·2344 0,66 / 302 + + 5·2344 /303] = 135 кПа.
Находим импульс волны давления i по формуле (3.3):
i = 123 · (2344)0,66 / 30 = 687 Па · с.
Зависимость избыточного давления на фронте ударной волны и импульса волны давления от расстояния до центра взрыва представлена в таблице 4, и в соответствии с ГОСТ Р 12.3.047-98 выделяются следующие зоны разрушений:
Таблица 4
Степень поражения |
Избыточное давление, кПа |
Расстояние до центра взрыва, м |
Импульс волны давления, Па · с |
Полное разрушение зданий |
100 |
35 |
597 |
50 %-ное разрушение зданий |
53 |
50 |
423 |
Средние повреждения зданий |
28 |
71 |
290 |
Умеренные повреждения зданий (повреждение внутренних перегородок, рам, дверей и т.п.) |
12 |
130 |
156 |
Нижний порог повреждения человека волной давления |
4,6 |
250 |
82 |
Малые повреждения (разбита часть остекления) |
2,8 |
400 |
45 |