ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Приложение 2

Методики определения показателей пожарной опасности для населения и территории при наиболее опасных сценариях

Определение показателей пожарной опасности предприятия нефтепродуктообеспечения для населения и территории основано на гипотетическом варианте реализации аварийной ситуации с переходом в пожар, развивающийся по наиболее неблагоприятному варианту на предприятии нефтепродуктообеспечения.

В качестве наиболее неблагоприятного варианта рассматривают случай хрупкого (полного) разрушения резервуара, связанного с образованием гидродинамической волны нефтепродукта, которая либо промывает обвалование, либо перехлестывает через него и разливается на большой площади.

Прорабатывают следующие варианты пожарной опасности для населения и территории, связанные с полным разрушением резервуара наибольшей вместимости или резервуара меньшей вместимости, но наиболее близко расположенного к жилым массивам.

Сценарий 4.2.2.1

Полное разрушение резервуара с нефтепродуктом типа бензин и непосредственный выход гидродинамической волны прорыва в селитебную зону.

Для данного сценария определяют следующие показатели пожарной опасности:

зону аварийного разлива нефтепродукта, т. е. последующую зону пожара (методика N 1);

зону взрывоопасных концентраций при испарении бензина с поверхности разлива (зону мгновенного поражения людей от пожара-вспышки) (методика N 2);

зоны избыточного давления при взрыве паров бензина (методика N 3);

зоны опасных тепловых нагрузок при горении нефтепродукта на площади разлива (методика N 4).

Сценарий 4.2.2.2

Полное разрушение резервуара с нефтепродуктом типа дизельное топливо, керосин и т. п. и непосредственный выход гидродинамической волны прорыва в селитебную зону.

Для данного варианта определяют следующие показатели пожарной опасности:

зону аварийного разлива нефтепродукта, т. е. последующую зону пожара (методика N 1);

зоны опасных тепловых нагрузок при горении нефтепродукта на площади разлива (методика N 4).

Сценарий 4.2.2.3

Полное разрушение горящего резервуара с нефтепродуктом и непосредственный выход горящей гидродинамической волны прорыва в селитебную зону.

Для данного варианта определяют показатель пожарной опасности - зоны опасных тепловых нагрузок при горении нефтепродукта (методика N 4).

Сценарий N 5

Горение нефтепродукта на всей площади сливо-наливной железнодорожной или автомобильной эстакады.

Для данного варианта определяют показатель пожарной опасности - зоны опасных тепловых нагрузок при горении нефтепродукта (методика N 4).

Результаты определения показателей пожарной опасности предприятия нефтепродуктообеспечения для населения и территории наносят на ситуационный план с целью выбора рациональных решений защиты.

1. Карта нарушений противопожарной защиты

Определение опасных факторов пожара и взрыва начинается с составления перечня отступлений от действующих норм в части обеспечения противопожарной защиты по следующему плану:

характеристика объекта ____________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________

техническое состояние резервуарной емкости __________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________

отступления в части обеспечения противопожарной защиты______________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________

тактико-технические возможности гарнизона пожарной охраны по тушению
пожара на объекте хранения нефтепродуктов __________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________

Перечень отступлений от действующих норм (несоблюдение противопожарных разрывов до зданий и сооружений, расположенных в окрестностях предприятия нефтепродуктообеспечения, и другие ) представляется на ситуационном плане и является основой для оценки пожарной опасности предприятия нефтепродуктообеспечения для населения и территории.

На карте нарушений... приводится характеристика зданий и сооружений (функциональное назначение, этажность, степень огнестойкости, категория по взрывопожарной и пожарной опасности здания производственного или складского назначения и т.п.) с указанием максимально возможного числа людей, одновременно находящихся на данных объектах.

Методика N 1. Определение зоны аварийного разлива нефтепродукта

Настоящая методика предусматривает два варианта определения зоны разлива:

в пределах обвалования, вследствие нарушения технологии наполнения резервуара нефтепродуктом или локального повреждения резервуара;

на случай крупномасштабной аварии, связанной с полным разрушением наземного вертикального стального резервуара.

В табл. 1.1 приведены зоны аварийного разлива на случай крупномасштабной аварии.

При расположении резервуара в низине или на ровной поверхности зону разлива рассматривают в виде круга. Радиус зоны разлива характеризует максимальное расстояние разлива от центра резервуара. При расположении резервуара на возвышенности зону разлива рассматривают в виде эллипса. Форму эллипса характеризует большая и малая оси. Большую ось отсчитывают от центра резервуара.

По результатам определения составляется карта прогнозируемых зон разлива, которая представляет собой ситуационный план с нанесением расчетных зон разлива.

В текстовой части указывается возможное поражение людей и территории в случае мгновенного воспламенения зоны разлива.

При отсутствии номенклатуры резервуаров в табл.1.1 зоны аварийного разлива нефтепродукта в случае полного разрушения наземного вертикального стального резервуара определяют по следующим формулам.

Площадь зоны разлива:

Image3202.gif

где Fзр - площадь зоны разлива, м2; fз - коэффициент разлива, м-1; eр - степень заполнения резервуара; Vp - номинальная вместимость резервуара, м3.

Степень заполнения резервуара допускается принимать равной 0,9.

Коэффициент разлива определяют исходя из расположения наземного резервуара на местности:

Image3203.gif

Приведенную форму зоны разлива нефтепродукта принимают в зависимости от расположения резервуара на местности.

При расположении в низине или на ровной поверхности - в виде круга с радиусом

Image3204.gif

При расположении резервуара на возвышенности - в виде эллипса. Значения осей эллипса определяют по следующим формулам:

большой полуоси

Image3205.gif

малой оси

Image3206.gif

где Кук - коэффициент, характеризующий уклон местности. Значение Кук определяют исходя из уклона местности:

Image3207.gif

Допускается определять параметры разлива нефтепродукта по материалам реальных аварий при адекватности анализируемых ситуаций.

Таблица 1.1 Зоны аварийного разлива нефтепродукта в случае полного разрушения наземного вертикального стального резервуара

Вместимость резервуара, м3 Показатели пожарной опасности разлива для случая расположения резервуара
в низине или на ровной площадке (уклон < 1%) на возвышенности
площадь, м2 радиус зоны, м площадь, м2 уклон 1-3 % уклон > 3 %
большая
малая ось, м
большая
малая ось, м
100 450 12 1080 52
26
74
18
200 900 17 21
60
74
37
105
26
300 1350 21 32
40
21
45
128
32
400 1800 24 4320 105

52

148
37
700 3150 32 7560 132
70
196

49

1000 4500 38 10800 166
83
235
59
2000 9000 54 21600 234
117
331
83
3000 13500 66 32400 287
144
406
101
5000 22500 85 54000 370
185
521
131
10000 45000 120 108000 524
262
241
185

Методика N 2. Определение зоны взрывоопасных концентраций при испарении бензина с поверхности разлива

Зоны взрывоопасных концентраций при испарении нефтепродукта с поверхности разлива приведены в табл. 2.1.

По результатам определения составляется карта прогнозируемых зон взрывоопасных концентраций, которая представляет собой ситуационный план с нанесением расчетных зон загазованности.

В текстовой части указывается возможное поражение людей и территории в случае мгновенного воспламенения зоны загазованности.

Определение зон взрывоопасных концентраций (см. табл. 2.1) выполнено на основании проведенных в России исследований по изучению закономерностей распределения концентраций взрывоопасных газов и паров на открытых территориях в Главной геофизической обсерватории. Расчетная формула, заимствованная из работы В.М. Эльтермана Охрана воздушной среды на химических и нефтехимических предприятиях (М., Химия, 1985) имеет вид.

Image3208.gif

где Xзвк - расстояние от источника испарения, м: А - константа, равная 0,17; Jn - интенсивность испарения, кгЧс-1; t - продолжительность испарения, с, jнn - нижний концентрационный предел распространения пламени для нефтепродуктов, равный 0,04 кгЧм-3.

При отсутствии номенклатуры резервуаров в табл. 2.1 аварийные зоны взрывоопасных концентраций при испарении нефтепродукта с поверхности разлива определяют для наиболее неблагоприятного варианта метеоусловий, способствующего образованию максимально возможных аварийных зон взрывоопасных концентраций. Подвижность воздуха принимается равной нулю, а температура нефтепродукта - среднемесячной температуре окружающей среды для июля.

Таблица 2.1 Аварийные зоны взрывоопасных концентраций при испарении бензина с поверхности разлива

Вместимость резервуара, м3 Площадь

разлива, м2

Глубина взрывоопасной зоны от границы разлива нефтепродукта, м
100 450
1080
30
47
200 900
2160
43
66
300 1350
3240
52
81
400 1800
4320
61
94
700 3150
7560
80
124
1000 4500
10800
26
148
2000 9000
21600
135
210
3000 13500
32400
166
257
5000 22500
54000
214
332
10000 45000
108000
3000
470

Примечание. Расчетная температура при испарении бензина принята равной 28 оС. Продолжительность испарения - 1 ч.

Интенсивность испарения допускается определять по следующей формуле:

Image3209.gif

где Мn - молекулярная масса паров нефтепродукта; Ps - давление насыщенных паров нефтепродукта, кПа; Fзp - поверхность разлива (испарения) нефтепродукта, м2.

Продолжительность испарения допускается принимать равной 1 ч при расчете испарения с зоны разлива на случай полного разрушения резервуара и 8 ч при испарении с площади разлива в пределах обвалования.

Давление насыщенных паров нефтепродукта (Ps, кПа) допускается определять по показателю качества нефтепродукта - температуре вспышки в закрытом тигле (tвсn, °C)

Image3210.gif

где tн, - температура нефтепродукта, °C.

Методика N 3. Определение зон избыточного давления при взрыве паров бензина

В качестве критерия опасности избыточного давления для зданий и сооружений принято нормативное значение, равное 5 кПа.

Зоны избыточного давления при взрыве паров бензина приведены в табл. 3.1. Расстояние до границы зоны опасного избыточного давления определяют от центра зоны разлива.

По результатам определения составляется карта, которая представляет собой ситуационный план с нанесением расчетных зон разрушений. В текстовой части указывается возможное поражение людей и территории в случае мгновенного взрывного сгорания паровоздушного облака.

Для проведения многовариантных расчетов радиусов зон взрывных нагрузок при сгорании паров углеводородов, испарившихся с площади разлива нефтепродукта, можно использовать следующее выражение, полученное из работ по оценке опасности промышленных взрывов на взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производствах:

Image3211.gif

Image3212.gif

где Ri - радиус класса опасной зоны с заданным избыточным давлением на границе зоны, м (табл. 3.2); ki - коэффициент взаимосвязи величины избыточного давления с радиусом опасной зоны (см. табл. 3.2); mn - масса паров, испарившихся с поверхности разлива нефтепродукта, кг.

Таблица 3.1 Зоны опасного избыточного давления при испарении бензина с поверхности разлива

Вместимость резервуара, м3 Площадь разлива, м2 Радиус опасной зоны избыточного давления, м
100 450
1080
76
136
200 900
2160
122
217
300 1350
3240
159
283
400 1800
4320
193
341
700 3150
7560
278
480
1000 4500
10800
349
685
2000 9000
21600
531
863
3000 13500
32400
738
988
5000 22500
54000
875
1238
10000 45000
108000
1164
1560

Примечание. Критерий опасного избыточного давления 5 кПа. Расчетная температура 28 °C. Продолжительность испарения 1 ч.

Массу испарившихся паров определяют по формуле

mn = jnЧt

где t - продолжительность испарения, с.

Продолжительность испарения допускается принимать равной 1ч при расчете испарения с зоны разлива на случай полного разрушения резервуара и 8 ч при испарении с площади разлива в обваловании.

Интенсивность испарения (Jn) определяют по методике, изложенной в разделе при расчете зон взрывоопасных концентраций при испарении с поверхности разлива нефтепродукта. Подвижность воздуха принимается равной нулю, а температура нефтепродукта - среднемесячной температуре окружающей среды для июля.

Степень разрушения зданий и сооружений определяет величина воздействия избыточного давления взрыва (DР) (см. табл. 3.2).

Таблица 3.2 Классификация опасных зон разрушений

Класс зоны Коэффициент Кi DP, кПа Степень разрушения зданий и сооружений
1 3,8 і 100 Полное разрушение
2 5,6 53 Сильное повреждение - 50 % полного разрушения
3 9,6 28 Среднее повреждение - разрушение зданий без обрушения Разрушаются резервуары нефтехранилищ
4 28 12 Умеренные разрушения, повреждения внутренних перегородок, рам, дверей
5 56 3 Малые повреждения - разбито не более 10 % остекления

Методика N 4. Определение опасных зон теплового излучения при пожаре разлива нефтепродукта

Опасные зоны теплового излучения при пожарах разливов нефтепродуктов определяют для наиболее неблагоприятного варианта.

В качестве критерия опасного теплового воздействия на границе зоны принято для:

людей - тепловые нагрузки, превышающие 1,4 кВтЧм-2;

сгораемых элементов конструкций зданий (двери, рамы и т.п.), а также для резервуаров с нефтепродуктами, нс оборудованных установками охлаждения, - 7,5 кВтЧм-2:

резервуаров с нефтепродуктами, оборудованных установками охлаждения, - 13 кВтЧм-2.

В табл. 4.1 приведены опасные тепловые зоны при пожарах разливов нефтепродуктов. При расчете опасных тепловых зон плотность теплового излучения пожара разлива принята равной 50 кВтЧм-2.

По результатам определения составляется карта, которая представляет собой ситуационный план с нанесенными опасными тепловыми зонами. При пожаре разлива нефтепродукта на площади круга тепловые зоны будут представлять собой окружности, а при горении нефтепродукта на площади эллипса тепловые зоны будут повторять форму эллипса.

В текстовой части указывается возможное поражение людей и возможность распространения пожара на соседние здания и сооружения при горении нефтепродукта на площади разлива.

При отсутствии характерных размеров зон разлива нефтепродукта (табл. 4.1) опасность теплового излучения пожара определяют для крупномасштабной аварии по следующим формулам методом последовательных приближений.

Плотность потока теплового излучения (qn) на границе зоны при горении нефтепродукта на площади разлива, кВтЧм-2:

qn = qф ЧFобл

где qф - максимальная среднеповерхностная плотность излучения, кВтЧм-2; Fобл - коэффициент облученности.

Максимальная среднеповерхностная плотность излучения факела пламени пожара в штиль, кВтЧм-2:

qф = (335 + 7112/dp) mвыг,

где dp - характерный диаметр зоны разлива, м; mвыг - массовая скорость выгорания нефтепродукта, кг Чс-1 Чм-2.

Таблица 4.1 Опасные зоны теплового излучения при пожарах разливов нефтепродуктов

Вместимость резервуара. м3 Уклон местности Радиус зоны с плотностью теплового потока на границе зоны, кВт Чм-2
1,4 7,5 13
100 <1 % 60 27 15
1-3 % 80*
50
30
21
17
12
> 3 % 102
47
32
18
20
8
200 < 1 % 68 30 18
1-3 % 102
67
32
25
20
16
> 3 % 116
50
34
21
22
12
400 < 1 % 96 32 21
1-3 % 116
79
34
29
22
19
> 3 % 140
67
36
35
22
16
700 < 1 % 102 35 22
1-3 % 132
93
36
33
22
20
> 3 % 140
78
36
29
22
19
1000 < 1 % 114 36 22
1-3 % 142
100
36
34
22
21
> 3 % 155
93
36
32
22
20

* В числителе приведены данные по направлению малой оси эллипса, в знаменателе - по направлению большой оси эллипса.

2000 < 1 % 137 86 70
1-3 % 155
116
36 35 22 22
> 3 % 162
100
36 34 22 21
3000 < 1 % 141 36 22
1-3 % 163
131
36
36
22
22
> 3 % 170
116
36
35
22
22
5000 < 1 % 162 36 22
1-3 % 171
142
36
36
22
22
> 3 % 177
137
36
36
22
22
10000 < 1 % 169 36 22
1-3 % 177
156
36
36
22
22
> 3 % 136
143
36
36
22
79

Высота факела пламени, м:

Image3213.gif

где rв - плотность воздуха, кгЧм-3 (при отсутствии справочных данных допускается принимать rв = 1,2 кг Чм-3); g -ускорение свободного падения.

В дальнейших расчетах в качестве излучающей поверхности принимают факел пожара разлива нефтепродукта в виде плоскости.

Коэффициент облученности допускается определять по формулам, приведенным в справочной литературе по теплообмену.

Для проведения многовариантных расчетов по определению опасных зон теплового излучения целесообразно использовать программный продукт, который позволяет получить более реальные результаты для произвольно расположенной системы пламя - объект.

Комментарии (0)

    Введите сумму 2 + 5