Приложение 1

Сценарии возникновения и развития аварии с переходом в пожар при хранении нефтепродуктов на селитебной территории

Разработку сценария возникновения и развития аварии с переходом в пожар проводят для конкретного случая расположения предприятия нефтепродуктообеспечения на селитебной территории с помощью Комплексной модели возникновения и развития аварии с переходом в пожар при хранении нефтепродуктов на селитебной территории (рис. 1).

В основу разработки данной модели легли сведения о более чем 300 пожарах, происшедших как у нас в стране, так и за рубежом, а также научные труды в области исследования возникновения и развития аварий и пожаров в резервуарных парках.

Данная модель предусматривает постадийное развитие пожара на трех уровнях в зависимости от его масштабов и тяжести последствий.

Уровни развития следующие:

- первый уровень А характеризуется возникновением и развитием аварийной ситуации с переходом в пожар на одном резервуаре или пожар разлива нефтепродукта в пределах обвалования, в котором расположен один или несколько резервуаров, без влияния на смежные группы резервуаров;

- второй уровень Б характеризуется развитием пожара с выходом за пределы обвалования и возможным продолжением его в пределах резервуарного парка;

- третий уровень В характеризуется развитием пожара с возможным переходом на смежные технологические объекты, здания и сооружения на территории предприятия нефтепродуктообеспечения предприятия и за его пределами, а также Поражением опасными факторами пожара персонала предприятия и населения близлежащих районов.

При составлении описаний возможных вариантов возникновения и развития аварийной ситуации с переходом в пожар каждому показателю пожарной опасности (событию) присваивают идентификатор (см. рис.1). Буква идентификатора

обозначает уровень пожара, а цифровая идентификация - возможную последовательность смены одних событий другими.

Каждый сценарий пожара может иметь несколько стадий развития при сочетании определенных условий, может быть приостановлен, перейти в следующую стадию развития (событие пожара) или на более высокий уровень.

Рис. 1. Комплексная модель возникновения и развития аварии с переходом в пожар при хранении нефтепродуктов на селитебной территории

Продолжение рис. 1

Продолжение рис. 1

Окончание рис. 1

Сценарий N 1

При образовании взрывоопасной концентрации снаружи резервуара вследствие больших и малых дыханий (событие A.1.1) и появлении источника зажигания возникает пожар на дыхательных клапанах или в местах негерметичности сочленения пенных камер с корпусом резервуара (событие А.7.1). При этом в зависимости от величины концентрации паровоздушной среды внутри резервуара возможно:

сценарий 1.1 - устойчивое факельное горение (событие А.7.1);

сценарий 1.2 - взрыв паровоздушной среды в резервуаре (событие А.7.2).

Переход пожара из устойчивого факельного горения (событие А.7.1) в горение на поверхности жидкости (событие А.8.1) характерно для резервуаров со сферической крышей (сценарий 1.1.1).

Взрыв резервуара (событие А.7.2), как правило, приводит к подрыву, реже - к срыву крыши с последующим пожаром резервуара (сценарий 1.2.1).

Не исключена опасность, что взрыв паровоздушной смеси в резервуаре (событие А.7.2) или затяжной пожар резервуара (событие А.8.1) может привести к разрушению резервуара (событие А.8.2) с последующим образованием гидродинамической волны (событие А.9.2).

Гидродинамическая волна способна разрушить соседние резервуары (событие Б.1.1), что увеличит площадь разлива горящего продукта (событие Б.2.1).

Длительное горение определенных продуктов в резервуаре (событие А.8.1), как правило, приводит к вскипанию или выбросу (событие А.9.1) с последующим разливом продукта (событие Б.2.1) и горением жидкой фазы (событие Б.5.1) на большой площади (сценарий 1.2.1.1).

Событие А.8.1 или событие Б.5.1 может перейти на одно из следующих событий Б.6.1, Б.6.2, Б.6.3 или Б.6.4, что в свою очередь вовлекает в пожар смежные резервуары и другие объекты склада в крупный групповой неуправляемый пожар

(сценарий 1.2.1.1.1), который может перекинуться на городскую застройку (событие B.1).

Как видно, безобидное факельное горение на дыхательном клапане может привести к катастрофе.

Сценарий N 2

Развитие пожара, которое начинается с события А. 1.2 (образование взрывоопасных концентраций в резервуаре), как правило, приводит к наиболее часто встречающемуся на практике сценарию пожар резервуара (сценарий 2.1) или к разрушению резервуара при взрыве (событие А.8.2) - сценарий 2.2.

Характер дальнейшего развития пожара может быть аналогичен сценарию 1,2, начиная с событий А.8.2 или А.9.1.

Сценарий N 3

В результате нарушения технологического режима или неисправности контрольно-измерительных приборов возможен неконтролируемый выход продукта из резервуара (событие А.1.3). Происходит разлив продукта (событие А.3.1).

В зависимости от температуры вспышки продукта и количества, выходящего при неконтролируемом разливе, структуры почвы можно ожидать следующие сценарии развития пожара:

загазованность территории (событие А.4.1) и взрыв парогазовой фазы (событие А.5.1) - сценарий 3.1;

пожар разлива продукта (событие А.5.2.) - сценарий 3.2;

пожары в черте городской застройки вследствие попадания нефтепродукта в систему городской канализации (событие B.1) - сценарий 3.3.

При взрыве парогазовой фазы пожар может сразу перейти на уровень Б. При этом в зависимости от массы участвующих во взрыве паров, то есть от непосредственного воздействия тепловой и ударной энергии взрыва можно ожидать:

пожары соседних зданий и сооружений (событие Б.6.1) - сценарий 3.1.1;

пожары на дыхательных клапанах резервуаров (событие Б.6.2) - сценарий 3.1.2;

взрывы в соседних резервуарах (событие Б.6.3) - сценарий 3.1.3;

разрушение соседних резервуаров (событие Б.7.2 - сценарий 3.1.4) и зданий и сооружений (событие Б.7.3 - сценарий 3.1.5).

Пожар жидкой фазы (сценарий 3.2) при разливе приводит к быстрому нагреву оборудования и конструкции резервуара, ограничивающих паровую фазу, до и выше температуры самовоспламенения паров углеводородов.

В анализируемом резервуаре возможны следующие сценарии развития пожара:

Пожар на дыхательных клапанах (событие А.7.1) - сценарий 3.2.1;

взрыв паровоздушной фазы в резервуаре (событие А.7.2) -сценарий 3.2.2.

Перегрев поверхностного слоя нефтепродукта в негорящих резервуарах приводит к интенсивному росту давления паровой фазы и их последующему механическому разрушению (событие А.8.2) - сценарий 3.2.3.

Дальнейшее развитие пожара возможно по сценарию 1.2.1.1.

Сценарий N 4

Статистические данные 50 случаев полного разрушения резервуаров при хранении различных видов продуктов (событие А. 1.4.) заставляют с особым вниманием рассматривать этот самый катастрофический вариант развития пожара.

Развитие пожара (сценарий 4.1) при локальной разгерметизации (событие А.2.1) может пойти по сценарию 3.3, начиная с события А.3.1.

При полной разгерметизации резервуара (событие А.2.2) в зависимости от уровня взлива и структуры почвы возможны следующие варианты развития пожара:

разлив продукта в пределах обвалования - сценарий 4.1;

образование гидродинамической волны (событие А.9.2 -сценарий 4.2) с последующим развитием событий:

по варианту сценария 4.2.1 - разрушение соседних резервуаров (событие Б. 1.2) или разлив продукта на большой площади (событие Б.2.2), загазованность территории с возможным выходом за пределы склада (событие Б.3.1), взрыв парогазовой фазы (событие Б.4.1). Далее по сценарию 3, начиная с события Б.5.1, Б.7.2 или Б.7.3;

по сценарию 4.2.2 - непосредственный выход гидродинамической волны за пределы склада (событие B.1).