ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ИССЛЕДОВАНИЯ СТАТИЧЕСКОЙ И ЦИКЛИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ С УЧЕТОМ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ из "Ресурс безопасной эксплуатации сосудов и трубопроводов" Вопросы классификации и построения сценариев перехода от штатных к аварийным ситуациям рассмотрены в гл. 2-6 разд. I. [c.354] При установлении последствий аварии составляется классификация основных элементов технологического оборудования. Несмотря на большое количество таких элементов, только относительно малая их часть имеет принципиальное значение для анализа последствий аварии. Различные типы оборудования объединены в десять схематичных элементов, удобных для последующего анализа трубы, сосуды, гибкие соединения, фильтры, вентили, насосы, компрессоры, резервуары-хранилища (при атмосферном давлении), ре-зервуары-хранилища (сжатых и сжиженных газов), дожигательные (вентиляционные) башни. [c.355] Для выбора соответствующего сценария сначала определяются основные свойства рабочего вещества, используемого в данном элементе оборудования фазовое состояние (жидкость, газ, двухфазная среда), давление, температура, способность к воспламенению, токсичность. [c.355] С этого момента можно строить соответствующую ветвь дерева событий , которая представляет собой возможный сценарий аварии [145, 146, 148]. Этот сценарий разрабатывался в институте ИХФ РАН профессором Б.Е. Гельфандом с участием авторов [39, 189, 192, 193, 194]. Если произошел выброс вещества, обладающего как токсичными, так и взрыво-пожароопасными свойствами, то необходимо рассматривать обе возможности развития аварийной ситуации. Следует отметить, что при сгорании некоторых горючих веществ образуются высокотоксичные продукты. Для газовых выбросов используются отдельные ветви схемы с учетом токсичных и горючих веществ. [c.355] Специально следует отметить возможность взрыва типа ВТЕУЕ (взрыв паров вскипающей жидкости). Такие взрывы происходят, если резервуар под давлением, содержащий взрывоопасную жидкость (сжиженный газ), подвергается тепловым нагрузкам в результате пожара. Верхняя часть сосуда не смачивается жидкими компонентами, поэтому она нагревается быстрее до таких температур, что материал оболочки рвется под воздействием внутреннего давления, вскипающая жидкость выбрасывается в атмосферу с образованием большого огненного щара. В процессе ВЬЕУЕ могут также образовываться высокоскоростные осколки разрушаемой оболочки, которые вызывают значительные разрушения близкорасположенного оборудования, если отсутствуют соответствующие заградительные сооружения. [c.356] Могут быть представлены три основных дерева событий , характеризующих последовательность событий для случаев горючий газ, жидкости, токсичный газ. [c.356] В каждой точке разветвления необходимо ответить на соответствующий вопрос, приведенный в верхней части схем да или нет . Таким образом, определяется дальнейшая последовательность событий. В случае невозможности однозначного ответа необходимо рассматривать оба случая. [c.356] При утечке из больших резервуаров очень важно правильно оценить время, в течение которого можно изолировать сосуд от внешней среды посредством отсечного клапана. [c.356] При наличии взрывоопасного вещества возможно воспламенение, ведущее к пожару или взрыву (немедленное или с задержкой). Наличие смеси горючего и токсичного газа предполагает рассмотрение как взрывных последствий, так и токсопоражения одновременно. [c.356] При анализе любого сценария аварии необходимо учесть возможность вовлечения в процесс других источников опасности. Это могут быть соседние хранилища опасных веществ, коммуникации и т.п., разрушение которых приводит к возникновению новых, вторичных очагов поражения. Контроль над плотностью вещества определяет тип распространения облака всплывающее, нейтральное или плотное, что вместе с данными о возможных источниках зажигания дает информацию о максимально возможной массе взрывоопасного вещества, способного к воспламенению. [c.356] а позднее воспламенение требует рассмотрения модели газового взрыва. [c.357] Для токсичных выбросов обычно реализуется модель рассеяния плотных газов с облаками небольшой толщины, отслеживающими рельеф местности. Это объясняется тем, что в большинстве случаев облака имеют низкую температуру и плотность выше, чем у воздуха. [c.357] Для уменьшения количества рассматриваемых деревьев событий выполнен поэтапный анализ возможных аварийных ситуаций. [c.357] Этап 1. Разделение территории предприятия на участки (зоны) по функциональному признаку. Выбор таких участков довольно произволен. Он начинается с разделения территории предприятия согласно общим производственным функциям (транспортировка, хранение, системы распределения, производство химических веществ и т.д.). Обычно выбросы из конкретного участка описываются как точечные, что определяет координаты данного выброса. Для очень больших предприятий возможно объединение нескольких таких точечных источников в один с целью упрощения анализа. [c.357] Этап 2. Разделение каждого участка на элементы технологического оборудования. Каждый участок должен быть разделен на составляющие блоки или элементы технологического оборудования. Это в основном различные модификации сосудов и соединительных труб, использующиеся в химической промышленности. [c.357] Этап 3. Описание физико-химических характеристик и условий эксплуатации для рабочего тела каждого элемента технологического оборудования. Анализируя конкретный технологический процесс на данном предприятии, необходимо классифицировать химические вещества, участвующие в этом процессе, по условиям их эксплуатации. Описание должно включать в себя тип вещества, фазовое состояние, давление, температуру, объем или массу и т.д. [c.357] Этап 6. Объединение элементов в совокупности по сходным признакам потенциальной аварии. Некоторые элементы с целью упрощения и, следовательно, более оперативного анализа могут быть обобщены. Например, несколько близких по территориальному признаку источников выброса опасного вещества можно рассматривать как один точечный источник, расположенный в соответствующем геометрическом центре, учитывающем интенсивности и направления отдельных струй вещества. [c.358] Этап 7. Описание возможного протекания аварии для каждой совокупности элементов технологического оборудования. Это наиболее трудоемкий этап анализа. Могут произойти пожар, взрывы различных типов, токсическое поражение, химическое воздействие на материалы оборудования, а также комбинации этих основных явлений. При анализе возможной ситуации используются подробные деревья событий для широкого спектра начальных условий и опасных веществ. [c.358] Этап 8. Составление перечня параметров, сопровождающих аварию. В процессе составления сценария возможного развития аварийной ситуации используются различные физические модели, поэтапно описывающие процесс. Такими моделями служат, например, рассеяние газов различной плотности, двухфазные и однофазные струи, пролив жидкости из емкости, пожар бассейна с горючей жидкостью, огневой шар, газовый взрыв и многие другие. Каждая из этих моделей описывается различными физико-химическими параметрами, значение которых будет характеризовать степень протекания процесса. Исходя из важности и возможности оперативного измерения этих параметров, на данном этапе создается список контролирующих параметров для каждого конкретного сценария развития аварии. [c.358] Этап 9. Составление таблицы поражающих факторов для данного сценария аварии. Определив, какая аварийная ситуация может возникнуть на данном конкретном химическом предприятии, переходят к созданию перечня возможного действия поражающих факторов на технологическое оборудование и биообъекты. В качестве основных факторов можно выделить, например, ударно-волновое, тепловое, токсическое действия. В зависимости от значений контролирующих параметров определяются доминирующие факторы поражения и составляется таблица степени возможного поражения окружающих объектов. [c.358] Вернуться к основной статье