Определение возможных сценариев возникновения и развития аварийных ситуаций на объектах с наличием АХОВ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗМОЖНЫХ СЦЕНАРИЕВ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И РАЗВИТИЯ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ НА ОБЪЕКТАХ С НАЛИЧИЕМ

АХОВ

И.В. Багажков, к.х.н.,

Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, г. Иваново

Разработка плана локализации и ликвидации аварийных ситуаций (ПЛАС) на химико-технологических объектах производится на взрывопожароопасные и химически опасные производственные объекты, независимо от их организационно-правовых форм и форм собственности, на которых возможны аварии, сопровождающиеся залповыми выбросами взрывопожароопасных и токсичных веществ, взрывами в аппаратуре, производственных помещениях и наружных установках, которые могут привести к разрушению зданий, сооружений, технологического оборудования, поражению людей, отрицательному воздействию на окружающую природную среду [1.2].

План локализации и ликвидации аварийных ситуаций разрабатывается в целях:

1. определения возможных сценариев возникновения аварийной ситуации и ее развития;

2. определения готовности организации к локализации и ликвидации аварийных ситуаций на опасном производственном объекте;

3. планирования действий производственного персонала и аварийно-спасательных служб (формирований) по локализации и ликвидации аварийных ситуаций на соответствующих стадиях их развития;

4. разработки мероприятий, направленных на повышение противоаварийной защиты и снижение масштабов последствий аварий;

5. выявления достаточности принятых мер по предупреждению аварийных ситуаций на объекте [4].

План локализации и ликвидации аварийных ситуаций должен содержать оперативную часть, в которой даются краткая характеристика опасности объекта (технологического блока, установки и т.д.), мероприятия по защите персонала и действиям по локализации и ликвидации аварийных ситуаций и расчетно-пояснительную записку, в которой содержится подробный анализ опасности возможных аварийных ситуаций на объекте.

План локализации и ликвидации аварийных ситуаций основывается на:

1. прогнозировании сценариев возникновения аварийных ситуаций;

2. постадийном анализе сценариев развития аварийных ситуаций;

3. оценке достаточности принятых (для действующих опасных производственных объектов) или планируемых (для проектируемых и строящихся) мер, препятствующих возникновению и развитию аварийных ситуаций;

4. анализе действий производственного персонала и аварийно-спасательных служб (формирований) по локализации и ликвидации аварийных ситуаций на соответствующих стадиях их развития.

Анализ опасности химико-технологического объекта (цеха, отделения, участка, установки и т.д.) проводится поблочно, на основании подробного изучения его состояния с учетом аварий, имевших место на данном и на аналогичных объектах.

Результаты анализа опасности объекта представляют в расчетно-пояснительной записке.

Анализ аварий на объектах, связанных с обращающимися опасными веществами, должен быть направлен на выявление основных причин аварий и их исключение в дальнейшем.

При определении основных факторов и возможных причин, способствующих возникновению и развитию аварийных ситуаций, необходимо особое внимание уделить техническому состоянию оборудования, близости параметров технологического процесса к критическим значениям.

Каждая аварийная ситуация может иметь несколько стадий развития и при определенных условиях может быть приостановлена или перейти на более высокий уровень.

Для каждой стадии развития аварийных ситуаций устанавливается соответствующий уровень опасности, проводится анализ условий ее возникновения, перехода с одного уровня на другой, оцениваются возможные последствия, определяются оптимальные средства ее предупреждения и локализации, выявляется готовность объекта к противоаварийной защите.

Требования к надежности, точности и быстродействию технических средств определяются с учетом опасности объекта.

Должны разрабатываться специальные программы с приоритетом реализации мер, предусматривающих дооснащение объекта средствами контроля, автоматического регулирования, устройствами взрывопредупреждения и взрывозащиты, быстродействующими отсекателями, системами безопасной аварийной остановки объекта, оповещения, защиты и спасения людей; создание запасов дегазирующих реагентов, совершенствование систем улавливания и дегазации вредных выбросов, устройство систем локализации, препятствующих распространению неорганизованных выбросов на территории организации и за ее пределами [3].

Для каждого сценария (или группы сценариев) указывают поражающие факторы (взрыв, выброс опасных веществ и т.п.), количества опасных веществ, участвующих в аварийной ситуации и в создании поражающих факторов (Рис.1.).

Концепция анализа риска заключается в построении множества сценариев возникновения и развития возможных аварий, с последующей оценкой частот реализации и определением масштабов последствий каждого из них.

Из этого множества выбираются наиболее вероятные и "наихудшие" варианты, которые представляют наибольший интерес при планировании действий по локализации и ликвидации аварий на опасном объекте и разработке

превентивных мер по защите персонала объекта [1].

В результате проведенного анализа выявлено, что основными поражающими факторами, которые могут возникнуть в результате развития аварии, является воздействие на человека, строения и оборудование взрывной волны и интоксикация людей облаком АХОВ.

Началом развития аварии, как правило, является разгерметизация технологического оборудования, сопровождающаяся выделением опасного вещества в окружающее пространство. Последовательность развития возможных аварийных ситуаций представлена на рис.1.

Схема построения сценариев развития аварийных ситуаций с указанием основных причин их возникновения

Рис. 1. Последовательность развития возможных аварийных ситуаций на

производстве с наличием АХОВ

Локальные утечки опасных веществ чаще всех происходят через фланцевые соединения, уплотнения компрессоров и насосов, запорную арматуру, сварные швы (свищи, трещины) и т.п. Неконтролируемое развитие аварийной ситуации может привести к полному разрушению оборудования и выбросу больших количеств опасных веществ. Более редким являются аварии, развитие которых сразу начинается с полной разгерметизации одного или нескольких аппаратов или с "гильотинного" разрыва трубопровода [4].

Рассмотрим возможные конфигурации оборудования и схемы его разрушения. Для емкости с газом или жидкой фазой возможно мгновенное разрушение (разрыв) емкости и выброс всего содержимого в окружающую среду. Для емкости с газом или жидкой фазой возможно образование отверстия разгерметизации в стенке емкости и последующее истечение газа и (или) жидкости в окружающую среду. При разгерметизации емкости с жидкой фазой возможно образование отверстия как выше, так и ниже уровня жидкости.

Для емкости с газом или жидкой фазой с присоединенным трубопроводом возможно образование отверстия разгерметизации в стенке трубопровода либо полный разрыв трубопровода на некотором расстоянии от емкости. При этом

трубопровод может быть оснащен запирающей арматурой, которая при срабатывании изолирует разгерметизированный (разрушенный) участок трубопровода от емкости. В этом случае в окружающую среду поступают газ и (или) жидкость и (или) двухфазный поток. Для трубопровода с газом или жидкой фазой с нагнетающим компрессором или насосом возможно образование отверстия разгерметизации в стенке трубопровода либо полный разрыв трубопровода на некотором расстоянии от емкости. При этом трубопровод может быть оснащен запирающей арматурой, которая при срабатывании изолирует разгерметизированный (разрушенный) участок трубопровода от емкости. В этом случае в окружающую среду поступают газ и (или) жидкость и (или) двухфазный поток [2].

В общем случае можно выделить восемь возможных стадий развития аварийной ситуации:

1. разрушение оборудования и образование первичного облака;

2. истечение жидкой фазы до отсечения аварийного участка;

3. истечение жидкой фазы из аварийного участка после его отсечения;

4. истечение газа при наличии пролива жидкой фазы и испарение с пролива;

5. истечение газа из разрушенного оборудования при отсутствии пролива жидкой фазы;

6. испарение с пролива при отсутствии истечения жидкости или газа из разрушенного оборудования;

7. испарение из емкости при отсутствии пролива;

8. ликвидация аварии (ликвидация отверстия разгерметизации и пролива).

Каждая из вышеперечисленных стадий вносит свой вклад в суммарную массу выброса ОХВ.

В зависимости от сценария, конфигурации оборудования, характера разрушения, свойств ОХВ и действий по ликвидации аварии отдельные этапы из приведенных выше могут либо присутствовать, либо отсутствовать в той или иной аварийной ситуации.

Список использованной литературы

1. Федеральный закон от 21.12.94 г. № 68-ФЗ "О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера" (в ред. Федерального закона от 14 октября 2014 г. № 307-ФЗ).

2. Федеральный закон от 21.07.97г. № 116-ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов".

3. Приказ МЧС РФ от 23 декабря 2005 г. № 999 "Об утверждении Порядка создания нештатных аварийно-спасательных формирований".

4. Правила организации и осуществления производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на опасном производственном объекте (утв. пост. Правительства РФ от 10.03.99 г. № 263).

5. Методика оценки последствий химических аварий (Методика "Токси").