Образование горящего разлития.
При горении нефтепродуктов примерно 20% разлившейся массы выбрасывается в атмосферу в виде поллютантов. Горение сопровождается весьма сильной задымленностью всей территории ГРЭС-2 по направлению ветра.
Из анализа приведенных статистических данных и частот инициирующих событий следует, что с наибольшей вероятностью разливы нефтепродуктов на ГРЭС-2 могут произойти по причинам: отказа регуляторов давления, разгерметизации насосов, дефектов труб и брака строительно-монтажных работ.
Статистические данные по вероятности возникновения сценариев развития возможных аварий на объектах топливно-энергетического комплекса:
№№ пп | Сценарий развития аварии | Вероятность |
1. | Факельное горение | 0,0574 |
2. | Образование огневого шара | 0,0287 |
3. | Горение пролива вытекшей среды | 0,7039 |
4. | Сгорание облака ТВС в детонационном режиме | 0,0119 |
5. | Сгорание облака ТВС в дефлаграционном режиме | 0,1689 |
6. | Безопасное рассеивание облака ТВС | 0,0292 |
(Материалы шестой Всероссийской научно-практической конференции «Управление рисками чрезвычайных ситуаций»).
Из данных, приведенных в таблице видно, что наибольшую частоту реализации могут иметь сценарии, связанные с горением разлития НП и сгорания облака ТВС в дефлаграционном режиме.
В случае образования облака ТВС вероятность дальнейших событий будет в значительной степени определяться направлением перемещения облака ТВС по территории ГРЭС-2 и за ее пределами, что в свою очередь определяется розой господствующих ветров в районе размещения площадки объекта.
При неблагоприятном развитии ЧС возможно возникновения пожара, при этом объект может оказаться в зоне сильной задымленности.
Сценарий С-3. Разрушение оборудования, растекание нефтепродукта по территории с возгоранием.
Так как нефтепродукты обладают взрывопожароопасностью, существует потенциальная опасность усугубления аварийной ситуации с разливом нефтепродуктов и перерастания ее в более опасную стадию - пожар разлития. При этом помимо отрицательного экологического эффекта вероятным является появление значительных материальных и гуманитарных потерь вследствие возможной эскалации аварии за пределами объекта.
Основным поражающим фактором в данном случае будет термическое воздействие на людей и материальные объекты.
Зависимость последствий термического воздействия на человека от интенсивности излучения горящего разлития нефти:
Характер воздействия на человека | Интенсивность излучения, кВт/м2 |
Без негативных последствий в течение неограниченного времени | 1,4 |
Безопасно для человека в брезентовой одежде | 42 |
Непереносимая боль через 20 - 30 сек. | 7,0 |
Ожог 1 степени через 15 - 10 сек. Ожог 2 степени через 30 - 40 сек. Непереносимая боль через 3 - 5 сек. | 10,5 |
Ожог 1 степени через 6 - 8 сек. Ожог 2 степени через 12 - 16 сек. Летальный исход с вероятностью 50 % при длительном воздействии около 10 сек. | 44,5 |
Сценарий С-3(1). Пожар разлития в обваловании резервуарного парка мазутохозяйства.
Интенсивность теплового излучения q, кВт/м2, рассчитывается по формуле[ГОСТ Р 12.3.047-98]:
q = Ef· Fq· t,
где Ef — среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м2;
Fq — угловой коэффициент облученности;
t — коэффициент пропускания атмосферы, t = exp[ -7,0 · 10 -4 ( r - 0,5 d)]
Эффективный диаметр пролива d, м, рассчитывается по формуле:
,где S — площадь пролива, м2.
Высота пламени Н, м, рассчитывается по формуле:
,где т — удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м · с);
rв — плотность окружающего воздуха, кг/м3;
g— ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2.
Fq - угловой коэффициент облученности:
,где
,где А = (h2 +
+ 1) / 2S1 ,Sl = 2r/d (r— расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта),
h = 2H/d;
,B = ( 1+S12 ) / ( 2S1 ),
Исходные данные для резервуарного парка мазутохозяйства:
Максимальная площадь для расчета интенсивности теплового излучения составит S=4500 м2
m=0,04
Ef для мазута=40
Расчеты предельно допустимых величин интенсивности теплового излучения пожаров пролива:
Степень поражения | Интенсивность теплового излучения, кВт/м2 | Радиус воздействия, м |
Без негативных последствий в течение длительного времени | 1,4 | 122 |
Безопасно для человека в брезентовой одежде | 4,2 | 79 |
Непереносимая боль через 20—30 с Ожог 1-й степени через 15—20 с Ожог 2-й степени через 30—40 с Воспламенение хлопка-волокна через 15 мин | 7,0 | 64 |
Непереносимая боль через 3—5 с Ожог 1-й степени через 6—8 с Ожог 2-й степени через 12—16 с | 10,5 | 53,5 |
Воспламенение древесины с шероховатой поверхностью (влажность 12 %) при длительности облучения 15 мин | 12,9 | 49 |
Воспламенение древесины, окрашенной масляной краской по строганной поверхности; воспламенение фанеры | 17,0 | 43,5 |
Сценарий С-3(2): Пожар разлития в обваловании открытого склада масла.
Исходные данные:
Площадь разлития для расчета интенсивности теплового излучения составляет S=320 м2
m=0,04
Ef для масла=40
Расчеты предельно допустимых величин интенсивности теплового излучения пожаров пролива:
Степень поражения | Интенсивность теплового излучения, кВт/м2 | Радиус воздействия, м |
Без негативных последствий в течение длительного времени | 1,4 | 35 |
Безопасно для человека в брезентовой одежде | 4,2 | 22,5 |
Непереносимая боль через 20—30 с Ожог 1-й степени через 15—20 с Ожог 2-й степени через 30—40 с Воспламенение хлопка-волокна через 15 мин | 7,0 | 17,8 |
Непереносимая боль через 3—5 с Ожог 1-й степени через 6—8 с Ожог 2-й степени через 12—16 с | 10,5 | 14 |
Воспламенение древесины с шероховатой поверхностью (влажность 12 %) при длительности облучения 15 мин | 12,9 | 13,5 |
Воспламенение древесины, окрашенной масляной краской по строганной поверхности; воспламенение фанеры | 17,0 | 11,8 |
Сценарий С-3(3). Пожар разлития при разгерметизации технологического трубопровода.
Исходные данные:
Площадь разлития для расчета интенсивности теплового излучения составляет S=19 м2
m=0,04
Ef =40
Расчеты предельно допустимых величин интенсивности теплового излучения пожаров пролива:
Степень поражения | Интенсивность теплового излучения, кВт/м2 | Радиус воздействия, м |
Без негативных последствий в течение длительного времени | 1,4 | 11,8 |
Безопасно для человека в брезентовой одежде | 4,2 | 7,1 |
Непереносимая боль через 20—30 с Ожог 1-й степени через 15—20 с Ожог 2-й степени через 30—40 с Воспламенение хлопка-волокна через 15 мин | 7,0 | 5,4 |
Непереносимая боль через 3—5 с Ожог 1-й степени через 6—8 с Ожог 2-й степени через 12—16 с | 10,5 | 4,3 |
Воспламенение древесины с шероховатой поверхностью (влажность 12 %) при длительности облучения 15 мин | 12,9 | 3,7 |
Воспламенение древесины, окрашенной масляной краской по строганной поверхности; воспламенение фанеры | 17,0 | 3,1 |
Сценарий С-3(4). Пожар разлития при разгерметизации железнодорожных цистерн.
Исходные данные:
Площадь разлития для расчета интенсивности теплового излучения в случае разгерметизации ж/д цистерны составляет S1=270 м2;