3.1.2 Аварии с ГСМ и СУГ на ближайших транспортных магистралях, нефтебазах и АЗС
К объектам, аварии на которых могут привести к образованию зон ЧС на территории поселения, относятся:
автомобильная дорога федерального значения Р217 «Кавказ» (М29), автомобильные дороги местного значения по которым перевозятся ГСМ в автоцистернах – 16 300 литров, СУГ в автоцистернах емкостью 8,10,11,20 м3 и другие вещества;
железная дорога федерального значения «Махачкала-Самур-Баку» Махачкалинского региона Северо-Кавказской железной дороги – филиала ОАО «РЖД» по которой перевозятся ГСМ в ж/д цистернах – 57 т, СУГ в ж/д цистернах емкостью 40,5 т и другие вещества.
В качестве наиболее вероятных аварийных ситуаций на транспортных магистралях, которые могут привести к возникновению поражающих факторов, в подразделе рассмотрены:
разлив (утечка) из цистерны ГСМ, СУГ;
образование зоны разлива ГСМ, СУГ (последующая зона пожара);
образование зоны взрывоопасных концентраций с последующим взрывом ТВС (зона мгновенного поражения от пожара вспышки);
образование зоны избыточного давления от воздушной ударной волны;
образование зоны опасных тепловых нагрузок при горении ГСМ на площади разлива.
В качестве поражающих факторов были рассмотрены:
воздушная ударная волна;
тепловое излучение огневых шаров (пламени вспышки) и горящих разлитий.
Для определения зон действия основных поражающих факторов (теплового излучения горящих разлитий и воздушной ударной волны) использовались «Методика оценки последствий аварий на пожаро- взрывоопасных объектах» («Сборник методик по прогнозированию возможных аварий, катастроф, стихийных бедствий в ЧС», книга 2, МЧС России, 1994), «Руководство по определению зон воздействия опасных факторов при аварии с сжиженными газами, горючими жидкостями и аварийно химически опасными веществами на объектах железнодорожного транспорта» (1997 г).
Зоны действия основных поражающих факторов при авариях на транспортных коммуникациях (разгерметизация цистерн) рассчитаны для следующих условий:
тип ГСМ (бензин), СУГ (3 класс);
емкость автомобильной цистерны с :
СУГ – 14,5 м3;
ГСМ – 8 м3;
железнодорожной цистерны с:
СУГ - 73 м3;
ГСМ - 72 м3;
давление в емкостях с СУГ - 1,6 МПа;
толщина слоя разлития - 0,05 м (0,02 м);
территория - слабо загроможденная;
температура воздуха и почвы - плюс 20оС;
скорость приземного ветра - 1 м/сек;
возможный дрейф облака ТВС - 15-100 м;
класс пожара - В1, С.
Таблица – Характеристики зон поражения при авариях с ГСМ и СУГ
Параметры
|
ж/д цистерна
|
а/д цистерна
|
ГСМ
|
СУГ
|
ГСМ
|
СУГ
|
Объем резервуара, м3
|
72
|
73
|
8
|
14,5
|
Разрушение емкости с уровнем заполнения, %
|
95
|
85
|
95
|
85
|
Масса топлива в разлитии, т
|
52,67
|
48,55
|
5,85
|
9,64
|
Эквивалентный радиус разлития, м
|
20,9
|
21,0
|
7
|
9,4
|
Площадь разлития, м2
|
1368
|
1387
|
152
|
275,5
|
Доля топлива участвующая в образовании ГВС
|
0,02
|
0,7
|
0,02
|
0,7
|
Масса топлива в ГВС, т
|
1,05
|
33,98
|
0,12
|
6,75
|
Зоны воздействия ударной волны на промышленные объекты и людей
|
Зона полных разрушений, м
|
28
|
92
|
14
|
53
|
Зона сильных разрушений, м
|
57
|
184
|
27
|
107
|
Зона средних разрушений, м
|
132
|
426
|
63
|
247
|
Зона слабых разрушений, м
|
326
|
1049
|
155
|
609
|
Зона расстекления (50%), м
|
387
|
1246
|
185
|
723
|
Порог поражения 99% людей, м
|
28
|
92
|
14
|
53
|
Порог поражения людей (контузия), м
|
45
|
144
|
21
|
84
|
Параметры огневого шара (пламени вспышки)
|
Радиус огневого шара (пламени вспышки) ОШ(ПВ), м
|
26
|
80,5
|
12,7
|
47,6
|
Время существования ОШ(ПВ), с
|
5
|
11
|
2,6
|
7
|
Скорость распространения пламени, м/с
|
43
|
77
|
30
|
59
|
Величина воздействия теплового потока на здания и сооружения на кромке ОШ(ПВ), кВт/м2
|
130
|
220
|
130
|
220
|
Индекс теплового излучения на кромке ОШ(ПВ)
|
2994
|
11995
|
1691
|
7879
|
Доля людей, поражаемых на кромке ОШ(ПВ), %
|
0
|
3
|
0
|
0
|
Параметры горения разлития
|
Ориентировочное время выгорания, мин : сек
|
16:44
|
30:21
|
16:44
|
30:21
|
Величина воздействия теплового потока на здания, сооружения и людей на кромке разлития, кВт/м2
|
104
|
200
|
104
|
200
|
Индекс теплового излучения на кромке горящего разлития
|
29345
|
47650
|
29345
|
47650
|
Доля людей, поражаемых на кромке горения разлития, %
|
79
|
100
|
79
|
100
|
Таблица – Предельные параметры для возможного поражения людей при аварии СУГ
Степень травмирования
|
Значения интенсивности теплового излучения, кВт/м2
|
Расстояния от объекта, на которых наблюдаются определенные степени травмирования, м
|
Ожоги III степени
|
49,0
|
38
|
Ожоги II степени
|
27,4
|
55
|
Ожоги I степени
|
9,6
|
92
|
Болевой порог (болезненные ощущения на коже и слизистых)
|
1,4
|
Более 100 м
|
Зона разлета осколков (обломков) при взрыве цистерн
Одним из поражающих факторов при авариях типа «BLEVE» на резервуарах со сжиженными углеводородными газами является разлет осколков при разрушении резервуаров.
Анализ статистики по 130 авариям типа «BLEVE» показывает, что в 89 случаях наблюдали огненный шар с разлетом осколков, в 24 – просто огненный шар, а в 17 случаях - только разлет осколков. Результаты статистических данных обобщены на рис. 3.3 в виде ожидаемого расстояния разлета осколков при разрыве сосуда с СУГ. При этом количество осколков обычно не превышала 3-4 шт., лишь в одном случае произошло разрушение с образованием 7 осколков.
Анализ этих данных свидетельствует о том, что в 90% случаев разлет осколков происходит на расстояние не более 300 м и, как правило, находится в пределах расстояния опасного для людей термического воздействия от огненного шара. Поэтому при расчете поражающих факторов при авариях типа «BLEVE» следует, прежде всего, рассчитывать зоны термического воздействия.
Рисунок 1 – Зависимость вероятности разлета осколков резервуаров при взрыве СУГ
Выводы
При авариях с утечкой ЛВЖ на железнодорожном и автомобильном транспорте количество бензина, участвующего в аварии составит от 8 до 72 тонн. Площадь зоны разлива нефтепродуктов составит от 152 до 1368 м2. Радиус зон составляет: безопасного удаления – от 25 до 50 м; сильных разрушений – до 57 м; полных разрушений – от 14 до 28 м. Расстояние от границы жилой зоны до места аварии – от 25 до 100 м. При этом возможное количество погибших может составить от 1 до 10 человек, количество пострадавших – до 50 человек. Ущерб – до 5 млн. рублей.
При авариях с утечкой СУГ на транспорте его количество, участвующего в аварии составит от 14,5 до 73 тонн. Радиус зон составляет: безопасного удаления – до 540 м; сильных разрушений – до 184 м; полных разрушений – до 92 м. Расстояние от границы жилой зоны до места аварии при перевозке автомобильным транспортом – от 25 до 100 м.
При этом возможное количество погибших может составить от 1 до 5 человек, количество пострадавших – до 30 человек. Ущерб – до 2,5 млн. рублей.
При аварии на транспортных магистралях с ГСМ, СУГ проектируемые объекты могу попасть в зоны разрушений различной степени, с последующим возгоранием.
Учитывая тот факт, что полностью исключить возможность возникновения пожара на объекте невозможно, персонал, спасательные службы и специалисты по чрезвычайным ситуациям должны быть осведомлены о возможных чрезвычайных ситуациях на проектируемом объекте и готовы к реальным действиям при возникновении аварий.
Аварии на нефтебазах и АЗС
Возникновение поражающих факторов, представляющих опасность для людей, зданий, сооружений и техники, расположенных на территории нефтебаз и АЗС (при их размещении на территории поселения), возможно:
при пожарах, причинами которых может стать неисправность оборудования, несоблюдение норм пожарной безопасности;
при неконтролируемом высвобождении запасенной на объекте энергии. На нефтебазах и АЗС имеется: запасенная химическая энергия (горючие материалы); запасенная механическая энергия (кинетическая - движущиеся автомобили и др.).
Анализ опасностей, связанных с авариями на нефтебазах и АЗС, показывает, что максимальный ущерб персоналу и имуществу объекта наносится при разгерметизации технологического оборудования станции и автоцистерн, доставляющих топливо.
Причинами возникновения аварийных ситуаций могут служить:
технические неполадки, в результате которых происходит отклонение технологических параметров от регламентных значений, вплоть до разрушения оборудования;
неосторожное обращение с огнем при производстве ремонтных работ;
события, связанные с человеческим фактором: неправильные действия персонала, неверные организационные или проектные решения, постороннее вмешательство (диверсии) и т.п.;
внешнее воздействие техногенного или природного характера: аварии на соседних объектах, ураганы, землетрясения, наводнения, пожары.
Сценарии развития аварий с инициирующими событиями, связанными с частичной разгерметизацией фланцевых соединений, сальниковых уплотнений, незначительных коррозионных повреждений трубопроводов отличаются от сценариев при разрушении трубопроводов, емкостей только объемами утечек.
Событиями, составляющими сценарий развития аварий, являются:
-разлив (утечка) из цистерны ГСМ.
образование зоны разлива (последующая зона пожара);
образование зоны взрывоопасных концентраций с последующим взрывом ТВС (зона мгновенного поражения от пожара вспышки);
образование зоны избыточного давления от воздушной ударной волны;
образование зоны опасных тепловых нагрузок при горении на площади разлива.
В качестве поражающих факторов были рассмотрены:
воздушная ударная волна;
тепловое излучение огневых шаров и горящих разлитий.
Для определения зон действия основных поражающих факторов (теплового излучения горящих разлитий и воздушной ударной волны) использовались «Методика оценки последствий аварий на пожаро- взрывоопасных объектах» («Сборник методик по прогнозированию возможных аварий, катастроф, стихийных бедствий в ЧС», книга 2, МЧС России, 1994), «Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей» (РД 03-409-01).
Зоны действия основных поражающих факторов при авариях с емкостями ГСМ рассчитаны для следующих условий:
тип вещества - ГСМ (бензин, ДТ);
емкость подземная с ГСМ, ДТ - 25 м3;
автомобильная цистерна (топливозаправщик) - 8 м3;
разлив топлива - 300 л;
нефтебаза, в единичной емкости - 5000 м3;
разлитие на подстилающую поверхность (асфальт) - свободное;
толщина слоя разлития - 0,05 м;
территория - слабозагроможденная;
происходит разрушение емкости с уровнем заполнения - 85 %;
температура воздуха - +20оС;
почвы - +15оС;
скорость приземного ветра - 0,25-1 м/сек;
класс пожара - В1;
при горении ГСМ выгорает полностью.
Таблица – Характеристики зон поражения при авариях с ГСМ
Параметры
|
Подсценарий аварии
|
АЗС-Рац
|
АЗС-Рт
|
Объем резервуара, т
|
8
|
0,3
|
Масса топлива, т
|
6,8
|
0,3
|
Эквивалентный радиус разлития, м
|
12,9
|
1,4
|
Площадь разлития, м2
|
519,48
|
6
|
Доля топлива, участвующая в образовании ГВС
|
0,02
|
0,02
|
Масса топлива в ГВС, кг
|
160
|
5
|
Зоны воздействия ударной волны на промышленные объекты и людей
|
Зона полных разрушений, м
|
12,9
|
2,6
|
Зона сильных разрушений, м
|
32,3
|
6,5
|
Зона средних разрушений, м
|
55,9
|
14,7
|
Зона слабых разрушений, м
|
139,8
|
37,6
|
Зона расстекления (50%), м
|
220,5
|
62,2
|
Порог поражения 99% людей, м
|
15,1
|
4,6
|
Порог поражения людей (контузия), м
|
28,1
|
7,2
|
Параметры огневого шара
|
Радиус огневого шара, м
|
14,1
|
4,46
|
Время существования огневого шара, с
|
2,8
|
1
|
Скорость распространения пламени, м/с
|
150-200
|
18
|
Величина воздействия теплового потока на здания и сооружения на кромке огневого шара, кВт/м2
|
130
|
130
|
Индекс теплового излучения на кромке огневого шара
|
1834
|
729,7
|
Доля людей, поражаемых на кромке огневого шара, %
|
0
|
0
|
Параметры горения разлития ГСМ
|
Ориентировочное время выгорания разлития, мин : сек
|
6:41
|
16:44
|
Величина воздействия теплового потока на здания, сооружения и людей на кромке разлития, кВт/м2
|
104
|
104
|
Индекс теплового излучения на кромке горящего разлития
|
29345
|
29345
|
Доля людей, поражаемых на кромке горения разлития, %
|
79
|
79
|
Поллютанты
|
Оксид углерода (СО) - угарный газ
|
2,4880
|
0,0683
|
Диоксид углерода (СО2) - углекислый газ
|
0,0800
|
0,0022
|
Оксиды азота (NOx)
|
0,1208
|
0,0033
|
Оксиды серы (в пересчете на SO2)
|
0,0096
|
0,0003
|
Сероводород (H2S)
|
0,0080
|
0,0002
|
Сажа (С)
|
0,0118
|
0,0003
|
Синильная кислота (HCN)
|
0,0080
|
0,0002
|
Дым (ультрадисперсные частицы SiO2)
|
0,000008
|
0,000000
|
Формальдегид (HCHO)
|
0,0043
|
0,0001
|
Органические кислоты (в пересчете на CH3COOH)
|
0,0043
|
0,0001
|
Всего
|
2,7347
|
0,0751
|
Таблица – Параметры горения топлива через горловину подземной емкости
Показатели
|
Подсценарии аварий
|
ДТ
|
АЗС-Ре
|
Количество ГСМ, м3
|
25
|
25
|
Эквивалентный радиус возможного горения, м
|
0,6
|
0,6
|
Площадь возможного пожара при воспламенении ГСМ, м2
|
1
|
1
|
Величина теплового потока на кромке горящего разлития, кВт/м2
|
104
|
104
|
Высота пламени горения, м
|
2,9
|
3,7
|
Ожидаемое время горения, сут : часы
|
7:21
|
5:19
|
Индекс дозы теплового излучения
|
29345
|
29345
|
Процент смертельных исходов людей на кромке горения разлития, %
|
79
|
79
|
Выброс поллютантов
|
Оксид углерода (СО) - угарный газ, т
|
0,1392
|
5,9862
|
Диоксид углерода (СО2) - углекислый газ, т
|
0,1971
|
0,1925
|
Оксиды азота (NOx), т
|
0,5145
|
0,2906
|
Оксиды серы (в пересчете на SO2), т
|
0,0928
|
0,0231
|
Сероводород (H2S), т
|
0,0197
|
0,0192
|
Сажа (С), т
|
0,2543
|
0,0283
|
Синильная кислота (HCN), т
|
0,0197
|
0,0192
|
Дым (ультрадисперсные частицы SiO2), т
|
0,000020
|
0,000019
|
Формальдегид (HCHO), т
|
0,0233
|
0,0103
|
Органические кислоты (в пересчете на CH3COOH), т
|
0,0720
|
0,0103
|
Всего, т
|
1,3326
|
6,5797
|
Выводы
1. Аварии на нефтебазах и АЗС при самом неблагоприятном развитии носят локальный характер.
2. Воздействию поражающих факторов при авариях может подвергнуться весь персонал АЗС и клиенты, находящиеся в момент аварии на территории объекта. Наибольшую опасность представляют пожары. Смертельное поражение люди могут получить практически в пределах горящего оборудования и операторной.
3. Наиболее вероятным результатом воздействия взрывных явлений на объекте будут разрушение здания операторной, навеса и ТРК.
4. Людские потери со смертельным исходом - в районе площадки слива ГСМ с АЦ, ТРК. На остальной территории объекта - маловероятны. Возможно поражение людей внутри операторной вследствие расстекления и возможного обрушения конструкций.
5. Безопасное расстояние (удаленность) при пожаре в здании операторной для людей составит – более 16 м, при разлитии ГСМ – более 36 м.
Санитарно защитная зона АЗС должна быть не менее 100 м. Ближайшие жилые и общественные здания должны располагаться на расстоянии более 30 м от границы территории АЗС.
|