Определение тротилового эквивалента взрыва парогазовой среды

Для парогазовой среды величина тротилового эквивалента взрыва определяется по формуле:

где 0,9 – доля энергии взрыва тринитротолуола, затрачиваемая непосредственно на формирование ударной волны;

0,4 – доля энергии взрыва ПГФ, затрачиваемая непосредственно на формирование ударной волны;

где  - удельная теплота сгорания тринитротолуола, кДж/кг (4520 кДж/кг).

 – доля от общей массы паров, принимающая участие во взрывных превращениях ( = 0,1).

Определение радиусов зон разрушения

Зоной разрушения считается площадь с границами, определяемыми радиусами R, центром которых является рассматриваемый технологический блок (в данном случае Р-202/1). Границы каждой зоны характеризуются значениями избыточных давлений по фронту ударной волны  и безразмерным коэффициентом К.

Классификация зон разрушения приведена в таблице 4.5

Таблица 4.5 - Классификация зон разрушения

Класс зоны разрушения	К	, кПа
1 (зона полных разрушений)	3,8	≥100
2 (зона сильных разрушений)	5,6	70
3 (зона средних разрушений)	9,6	28
4 (зона слабых разрушений)	28	14
5 (относительно безопасная зона)	56	≤2

Радиус зоны разрушения в общем виде определяется выражением:

 

Рассчитанные по данному уравнению радиусы зон разрушения представлены в таблице 5.1

Таблица 5.1 - Результаты расчёта радиусов зон разрушения

Класс зоны разрушения	Радиус зоны, м
1 (зона полных разрушений)	6,85
2 (зона сильных разрушений)	10,1
3 (зона средних разрушений)	17,3
4 (зона слабых разрушений)	50,5
5 (относительно безопасная зона)	100,9

 

Содержание раздела «Защита населения и

 объектов от чрезвычайных ситуаций»

 

 Раздел   включает два подраздела:

1 Общие сведения о чрезвычайных ситуациях, характерных для территории Республики Бе­ларусь (техногенные, природные и биолого-социальные, экологические и др.). Объем подраздела 2-3 страницы пояснительной записки.

2 Возможные чрезвычайные ситуации на объекте исследования, организация неотложных мероприятий по обеспечению безопасности в условиях чрезвычайной ситуации. Объем подраздела 6-8 страницы пояснительной записки (включая пункт 2.1).

Пример второго подраздела №1: Возможные последствия аварий и чрезвычайных ситуаций на установке «Гидроочистка»:

Учитывая специфику технологического процесса установки и оснащенность системами противоаварийной защиты можно сделать вывод, что серьезные аварийные ситуации могут произойти при нерегламентированной разгерметизации оборудования или трубопроводов. Наиболее тяжелые последствия может вызвать взрыв парогазовых смесей с воздухом на блоках №1 и №2. В радиусе 44 произойдет разрушение строительных конструкций и в радиусе 35 метров - смертельное травмирование людей. Возможность травмирования людей существует в радиусе 196 м.

Зона порогового поражения токсичными волнами сероводорода при неблагоприятном состоянии атмосферы может распространиться на расстояние до 284 м.

Возможны несколько типов аварий, связанных с опасными свойствами образующихся веществ: взрыв, огненный шар, пожар пролива, токсиволна (Приложение).

-при различных обстоятельствах в аварию могут быть вовлечены до 40 тонн пожаровзрывоопасных веществ;

-наибольшую опасность предоставляет взрыв, огненный шар;

-сильные разрушения оборудования и трубопроводов выходят за границы территории установки;

-наиболее серьезные травмы при любых вариантах развития аварии может получить персонал, находящийся на территории установки;

-возможная загазованность территории производства и прилегающих объектов на расстоянии 670 метров от места выброса;

-зона поражения при токсичных волнах сероводорода составляет 340 метров от места выброса;

-вероятность возникновения крупных аварий с учетом действующих систем защиты не превышает 1,4∙10^-5;

-территориальный риск поражения людей не превышает 10^-5 (за пределы границы предприятия не выходит).

Пример №2: Объект исследования – Мозырское подземное хранилище газа, расположенное в Мозырском районе Гомельской области РБ в 3,5 км восточнее г. Мозыря и в 1,5 км севернее деревни Бобренята.

Наиболее вероятными авариями на хранилище газа могут быть:

– пожары и взрывы;

– аварии на электроэнергетических системах;

– чрезвычайные ситуации природного происхождения.

а) Пожары и взрывы.Наиболее крупными авариями с возникновением пожаров и образованием химически опасных очагов могут быть: прогар змеевика печи с огневым нагревом; выход из строя торцового уплотнения на горячих насосах; разгерметизация трубопроводов, аппаратов, транспортирующих природный газ.

б) Аварии на электроэнергетических системах. На работу объектов завода оказывают влияние различные чрезвычайные ситуации по электроснабжению, как со стороны Мозырской ТЭЦ, так и в госсистеме: при исчезновении напряжения по стороне 110 кВ в системе и со стороны ТЭЦ – остановится береговая насосная станция, в результате чего прекратится подача технической воды на ТЭЦ. При отсутствии воды остановится ТЭЦ.

в) Чрезвычайные ситуации природного происхождения. При грозовой деятельности возможно падение напряжения из-за повреждения воздушной линии 10 кВ, что повлияет на хозпитьевое водоснабжение микрорайона и промзоны до ее восстановления. Сильный мороз (от минус 25^оС и ниже) будет влиять на работу, так как продукты, содержащие влагу, при низких скоростях их транспортировки по трубопроводам будут замерзать, что повлечет за собой необходимость периодической прокачки трубопроводов и увеличения температуры этих нефтепродуктов. Сильная жара (от плюс 25^оС и выше) создает проблему охлаждения продуктов до регламентных температур. Сильные ливневые дожди, превышающие месячные нормы, могут вызвать перелив карт очистных сооружений при их заполнении выше расчетных норм и попадания неочищенных стоков в ручей Добрица и дальше в реки Наровлянка и Припять. Сильные бури, вихревые потоки со скоростью ветра более 25 м/с могут вызвать повреждения металлических дымовых, вентиляционных труб, осветительных мачт, больших проемов остекления.

Основные способы защиты обслуживающего персонала в чрезвычайных ситуациях:

– использование индивидуальных средств защиты органов дыхания (фильтрующие и изолирующие противогазы, респираторы) и средства защиты кожи;

– укрытие в защитных сооружениях в случае серьёзной угрозы военного или стихийного характера (благодаря прочным ограждающим конструкциям, противовзрывным устройствам и клапанам на вентиляционных, выхлопных и других отверстиях осуществляется защита от ударной волны и обломков разрушающихся зданий и сооружений. Эти конструкции защищают также от воздействия проникающей радиации,;светового излучения и высоких температур).

– эвакуация в случае крупной аварии, сопровождающейся выбросом в атмосферу большого количества сероводорода и продуктов горения.

Пример №З: Объект исследования – реактроный блок установки ГО ДТ.

Динамика развития аварийных ситуаций в технологических блоках установок определяется свойствами выбрасываемых продуктов и условиями ведения технологического процесса (технологическими параметрами – давлением, температурой среды). В технологическом процессе гидроочистки дизельного топлива легковоспламеняющиеся жидкости в ряде оборудования (реакторах, колоннах, сырьевых емкостях, сепараторах) находятся в перегретом состоянии и под высоким давлением. При выбросе технологической среды в случае разгерметизации такого оборудования, возможно мгновенное образование взрывоопасного облака (ТВО), сгорание его в виде «огненного шара», взрыв и пожар пролива при наличии источника зажигания.

При возникновении аварийных ситуаций на рассматриваемом объекте, в зависимости от стадии их развития, основными поражающими факторами могут быть:

- воздушная ударная волна при сгорании ТВО, характеризующаяся избыточным давлением во фронте ударной волны (ΔP, Па) с соответствующими радиусами зон поражения зданий, сооружений, людей;

- тепловое излучение пожара пролива горючей жидкости или «огненного шара», характеризующееся интенсивностью теплового потока (q, кВт/м2), которая сопоставляется с критическими (предельно допустимыми) значениями интенсивности теплового потока для человека и конструктивных материалов.

Возможные аварийные ситуации в реакторном блоке установки гидроочистки дизельного топлива:

· полная разгерметизация сепаратора С-1 (отрыв фланца, разрушение) → выброс парогазовой фазы и разлив дизельной фракции в отбортовку → образование взрывоопасного облака ТВС + источник зажигания → взрыв облака ТВС → разрушение оборудования, зданий, сооружений, барическое поражение персонала → развитие аварийной ситуации на территории предприятия · полная разгерметизация реактора Р-1 (отрыв фланца, разрушение) → выброс парогазовой фазы и перегретого дизельного топлива → вскипание дизельного топлива → образование газового облака → загорание облака при наличии источника зажигания в виде «огненного шара» → тепловое воздействие на окружающие объекты, поражение персонала → развитие аварии на установке. · частичная разгерметизация (прогар змеевика) печи П-1→выброс газосырьевой смеси в топочное пространство→пожар внутри печи.

Зоны действия поражающих факторов при разгерметизации Р-1:

Полное разрушение зданий                 95м

Тяжелые повреждения                        140м

Значительные повреждения зданий  240м

Полное разрушение остекления        700м

Минимальные повреждения зданий 1400м

Литература

1. Калван Э.П. Защита населения и объектов от чрезвычайных ситуаций: Учеб.-метод. комплекс для студ. технических, финансово-экономических и юридических спец. – 2-е изд., перераб. и доп. / Сост. и общ. ред. Э.П. Калвана. – Новополоцк: ПГУ, 2006. – 360 с.

2. Шипко М. Ф. Взрывоопасность технологических процессов химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности: учеб.-метод. комплекс. для студентов специальности 1 – 48 01 03 «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов» /М. Ф. Шипко, П.А. Чеботарев и др. / под общ. ред. М. Ф. Шипко. – Новополоцк: ПГУ, 2010. - 188с.

3. Абросимов А.А. и др. Автоматизированные системы пожаровзрывобезопасности нефтеперерабатывающих производств. – М., 2000.

4. Белов, С. В. Безопасность производственных процессов: Справочник / С. В. Белов, В. Н. Бринза, Б. С. Векшин, и др. – М., 1985.

5. Бесчаснов, M.B. Взрывобезопасность и противоаварийная защита химико-технологических процессов / М.В. Бесчаснов. М., 1983.

6. Бесчастнов М.В. Промышленные взрывы. Оценка и предупреждение. - М. Химия, 1991.

7. Бобков, А.С. Охрана труда и экологическая безопасность в хими­ческой промышленности / А.С. Бобков [и др.]. М., 1998.

8. Глебов Н.В. Безопасность при работе с нефтепродуктами / Н. В. Глебов. – Л.: Колос, 1971.

9. Гончаров, А. Н. Охрана труда / А.Н. Гончаров, Д.А. Бурминский, Н.К. Модин. Минск, 2008.

10. Горячев С.А. Основы технологии, процессов и аппаратов пожаро-взрывоопасных производств. – М., 2002.

11. Графкина, М.В. Охрана труда и производственная безопасность / М.В. Графкина. М., 2009.

12. Девисилов, В.А. Охрана труда / В.А. Девисилов. М., 2009.

13. Крыжановский, И.Ю. Охрана труда / И.Ю. Крыжановский. Минск, 2007.

14. Лазаренков, A.M. Охрана труда / A.M. Лазаренков. Минск, 2004.

15. Ласута, Г.Ф. Пожарная безопасность технологических процессов: учебное пособие – Минск, 2010.

16. Макаров, Г. В. Охрана труда в химической промышленности / Г.В. Макаров, А.Я. Васин, Л.К. Маринина. М., 1989.

17. Маринина, Л.К. Безопасность труда в химической промышлен­ности /Л.К. Маринина. М., 2006.

18. Маркизова, Н.Ф. Нефтепродукты: серия «Токсикология для врачей» / Н.Ф. Маркизова, А.Н. Гребенюк, В.А.Башарин, Т.Н. Преображенская.- СПб:, 2004.

19. Трудовой кодекс Республики Беларусь - Минск: Амалфея, 2010.

20. Семич, А.В. Экзамен по охране труда / А.В. Семич, П.В. Семич. Минск, 2007.

21. Сорокин, Ю.Г. Охрана труда в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности: Правила и нормы / Ю. Г. Сорокин, М. С. Сибилев. – М.: Химия, 1985.

22. Челноков А. А. Охрана труда: учебник / А. А. Челноков, И. Н. Жмы­хов, В. Н. Цап; под общ. ред. А. А. Челнокова. Минск, 2011.

 

ПРИМЕР