Разработка плана локализации и ликвидации аварийных ситуаций и аварий на АЗС - (курсовая)
Дата добавления: март 2006г.
1. АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И РАЗВИТИЯ АВАРИЙ АЗС №3.
г. Джанкой.
1. 1Характеристика видов опасностей, свойственных АЗС №3.
На автозаправочной станции производится прием светлых нефтепродуктов из бензовозов в подземные резервуары. Заправка автотранспортной техники и выдача нефтепродуктов в мелкую тару осуществляется через топливораздаточ-ные колонки (ТРК) типа «Gilbarko».
Условия хранения: в подземных резервуарах при нормальном атмосферном давлении и температуре не более +15°С.
Условия эксплуатации АЗС: в холодное время года при температуре в среднем -10°С, в теплое время года - +30°С, максимально - +41°С.
Количество подземных резервуаров: для бензина - 5шт. вместимостью по 25м3 каждая, для дизтоплива - 1шт. вместимостью 25м3. Количество топливо-раздаточных колонок - Зшт. Прием дизельного топлива и бензина в подземные резервуары производится самотеком или насосом из бензовозов через сливные фильтры, установленные на сливных трубопроводах. Заправка автомобильного транспорта топливом производится через топли-вораздаточные колонки оператором, управление заправкой осуществляется старшим оператором с пульта управления операторной.
Наличие большого количества дизельного топлива и бензина в емкостном оборудовании создает опасность возникновения пожара, в случае утечки топлива и наличия источника воспламенения. При утечке топлива в технологические колодцы создается опасность образования взрывоопасных концентраций топ-ливно-воздушной смеси в технологических колодцах, что при наличии источника инициирования взрыва может обусловить взрыв топливно-воздупщой смеси в технологических колодцах и создать условия для дальнейшего развития аварии в подземных хранилищах.
Не исключена вероятность аварии в резервуарах даже при наличии исправной системы защиты от статического электричества и нормальной эксплуатации технически исправного оборудования. Вероятность возникновения в зоне резервуаров пожара или взрыва составляет 2, 9х 10"4. [ 17, с. 71 ] При определенных условиях налива нефтепродуктов в ёмкости (при увеличении скорости налива) заряды статического электричества накапливаются быстрее, чем отводятся через заземление, т. к. бензин и дизтошшво относятся к диэлектрикам с очень слабой проводимостью электрического тока. В таких случаях с увеличением уровня налива топлива в ёмкости напряжение статического электричества будет возрастать и может достигнуть такого значения, при котором в момент приближения свободной поверхности топлива к стенкам заливной горловины (при наполнении емкости свыше 90% наполнения) вследствии разности потенциалов произойдет искровой разряд, способный вызвать воспламенение или взрыв смеси паров с воздухом и пожар. Так как давление в момент взрыва достигает 1470 кПа (1, 5мПа), а температура взрыва колеблется в преде
лах 1500-1800°С может произойти разгерметизация сосуда. [18, с. 21] Это в свою очередь обусловит доступ кислорода в разгерметизированный сосуд, развитие пожара или образование огненного шара, дальнейшее развитие аварии. При проведении операций наполнения и опорожнения резервуаров всегда существует вероятность образования в газовом пространстве над поверхностью жидкости смеси паров топлива с воздухом в области НКПВ и ВКПВ.
Опасность возникновения аварии и аварийной ситуации может возникнуть при вскрытии резервуаров для подготовки к проведению ремонтных и технологических работ и при проведении ремонтных работ в резервуарах. При этом особую опасность представляют собой пирофорные отложения железа, способные к самовоспламенению в присутствии кислорода воздуха при обычной температуре. Наиболее опасны пирофорные соединения в том случае, если они образовались под слоем нефтепродуктов. Быстрое освобождение емкости от нефтепродуктов создает благоприятные условия для интенсивного взаимодействия этих отложений с кислородом паро-воздушной смеси. При этом пирофорные отложения могут разогреться до температуры 500-700 °С и послужить источником воспламенения и загорания нефтепродуктов. [18, с. 59] Для предотвращения аварийной ситуации или аварии, вызываемой пирофорными отложениями, необходимо проводить своевременную зачистку резервуаров. [18, с. 60] Эксплуатация неисправного оборудования, заземления, средств защиты от проявлений молнии, несоблюдение графика ППР, отсутствие квалификации у обслуживающего персонала, не соблюдение на территории АЭС "Правил пожарной безопасности на АЭС", применение неомедненного инструмента, метр-штока, способных вызвать искру - может привести к аварии.
В зависимости от характера разгерметизации, погодных и других условий аварии могут развиваться в виде проливов, пожаров проливов, взрывов, огненных шаров. Взрывы и пожары могут происходить при воспламенении паро-воздушной смеси как внутри емкостного оборудования, так и на открытой площадке. (Район дыхательных клапанов - СМДК-50). Суть взрывов и пожаров - горение.
Горение - это сложный химический процесс, основой которого является быстро протекающая химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества тепла и света. Скорость горения зависит от наличия горючего вещества и окислителя (кислорода воздуха), их определенной температуры и агрегатного'состояния. Пары нефтепродуктов окисляются быстрее, жидкие - медленнее. Это связано с концентрацией окислителя (кислорода) в парогазовой и жидкой фазах нефтепродуктов. В парогазовой фазе кислорода значительно больше, чем у поверхности жидкой фазы и в жидкой фазе. [ 18, с. 18] Скорость распространения пламени на поверхности зеркала бензина при обычных условиях 10-15 м /сек. , в факеле распыленного форсункой дизельного топлива превышает 150 - 160м/сек, скорость распространения пламени во взрывчатой смеси паров бензина с воздухом достигает 1500 - 1800 м/сек. (10). При такой скорости распространения пламени горение переходит во взрыв с
большой разрушительной силой. Давление в момент взрыва превышает 1470 кПа (1, 5 мПа), температура взрыва в пределах 1500 -1800 °С. Скорость распространения взрывной волны более 1500 м/сек. Скорость выгорания жидкости (бензина) в объёме - 20-ЗОсм/ч, дизтоплива -18-20 см/ч. [18, с. 18, 21]
ПДК бензина- 100 мг/м3, 4 класс опасности по ГОСТ 12. 1. 007-76. Показатели огнеопасности и взрывоопасности нефтепродуктов [ 1, с. 54-55 ] Вид продукта
•
Температура вспышки, "С
Пределы воспламенения
Температура самовоспламенения, °С
Температура воспламенения, °С
концентрационные, % об.
НТПВ °С
ВТПВ °С
Бензины (различных марок)
-39 --29
0, 65-8, 04
-30
до 10
350 - 440
-34
Дизельное топливо: Л 3
40-60 более 61
2, 1-12
более 35
до 155
240-370
45-^65
За пределами температурной зоны взрывоопасных концентраций, образующаяся смесь нефтепродуктов с воздухом не всегда взрывоопасна, но всегда огнеопасна, способна вспыхивать от любого источника открытого огня. Бензины всех марок и некоторые виды дизтоплива относятся к легковоспламеняющимся жидкостям (ЛВЖ), другие виды дизтоплива - к горючим жидкостям (ПК). К ЛВЖ относятся горючие жидкости с температурой вспышки паров, не превышающей 61 °С в закрытом тигле. [ 18, с. 20]
К ГЖ относятся нефтепродукты, температура вспышки паров которых выше 61°С в закрытом тигле. [18, с. 20] Загорание нефтепродуктов всегда начинается со вспышки или взрыва паров с воздухом.
Первоначальная вспышка паров переходит в воспламенение нефтепродуктов и создает условия для полного его сгорания. По сравнению с бензином дизельное топливо испаряется значительно медленнее, однако взрыв смеси паров дизельного топлива с воздухом не уступает силе взрыва паро-воздушной смеси бензина.
Примечание: [1, с. 11, 12, 15] [18, с. 22, 23]
Температурой вспышки называется наименьшая температура горючего вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары или газы способные вспыхивать в воздухе от внешнего источника зажигания; устойчивого горения вещества при этом не возникает. Температурой воспламенения называется наименьшая температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары или газы с такой скоро
стью, что после воспламенения их от внешнего источника зажигания вещество устойчиво горит.
Температурой самовоспламенения называется наименьшая температура горючего вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермической реакции, приводящее к возникновению пламенного горения. Температурными пределами воспламенения паров в воздухе (нижний температурный предел воспламенения - НТПВ; верхний температурный предел воспламенения - ВТЙВ) называются такие температуры вещества, при которых его насыщенные пары образуют концентрации, равные соответственно нижнему или верхнему концентрационным пределам воспламенения. Нижним пределом взрывоопасной концентрации называется такая концентрация паров нефтепродукта с воздухом, ниже которой смесь взрываться не будет.
Верхним пределом взрывоопасной концентрации называется такая концентрация паров нефтепродукта с воздухом, выше которой смесь взрываться не будет.
Зона, лежащая в границах нижнего и верхнего пределов взрывоопасных концентраций смеси паров нефтепродуктов с воздухом, называетсязоной взрываемости или пределом воспламенения. 1. 1. 1. Причины пожаров и взрывов. [18, с. 37-52J
Открытый огонь, искры, разряды статического электричества, грозовые разряды, самовоспламенение, самовозгорание, пирофорные отложения:
- открытый огонь: зажженная спичка, лампа, брошенный окурок сигареты у хранилищ, у заправочной станции; проведение ремонтных работ с источником открытого огня; - искра: выполнение работ стальным инструментом, из выхлопных труб машин, эксплуатация неисправного электрооборудования, всякая другая искра независимо от природы её происхождения; - разряды статического электричества: нарушение системы защиты от статического электричества; плавающие на поверхности нефтепродуктов предметы могут накопить заряды статического электричества и, приблизившись к стенке резервуара, вызвать искровой разряд, который будет источником воспламенения смеси napde с воздухом; грозовые разряды, молния (при неисправности конструкции молние-защиты) могут вызвать пожары и взрывы;
- природные катаклизмы.
7
1. 2. Основные правила безопасной эксплуатации АЭС.
1. 2. 1. В соответствии с ГОСТ 12. 3. 00275 безопасность производственного процесса обеспечивается выбором режима работы технологического оборудования, выбором конструкции оборудования и его размещения, профессиональным отбором и обучением работающих. Производственный процесс приема, хранения и отпуска нефтепродуктов на АЭС осуществляется По непрерывной схеме в герметичном оборудовании, исключающем контакт работающих с нефтепродуктами. Все резервуары с нефтепродуктами расположены на площадке АЭС под землей. Электрооборудование установлено во взрывозащищенном исполнении. Контроль и управление технологическим процессом осуществляется частично в ручном режиме, частично автоматически со щита управления операторной.
При наиболее опасных нарушениях технологического режима предусмотрена сигнализация. АЭС оснащена громко говорящей связью. К работе на АЗС допускаются лица, прошедшие необходимую подготовку, сдавшие экзамен на допуск к самостоятельной работе.
В аварийных ситуациях действовать согласно рабочей инструкции по охране труда и оперативной части ПЛАСа. В основу разработки мероприятий по безопасному ведению процесса положены действующие нормы и правила: ППБ79, НАОП 1. 3. 00-1. 01-88 -ОПВХП 88, НАШ А. 01. 001-95 и др.
1. 2. 2 Основные мероприятия, обеспечивающие безопасное ведение технологического процесса. а) Поддерживать параметры технологических процессов АЗС в пределах норм технологического режима (температура, атмосферное давление, уровень налива нефтепродуктов в хранилища, скорость налива).
б) Обеспечивать систематический контроль давления, температуры, уровня нефтепродуктов в хранилищах, не допуская отклонений от установленных норм. в) Перед пуском в работу необходимо проверить герметичность оборудования, арматуры, трубопроводов. При обнаружении пропусков немедленно принимать меры к их устранению. г) Все запорные устройства должны содержаться в исправности и обеспечивать быстрое и надежное прекращение поступления или выхода продукта. д) Категорически запрещается устранять пропуски на действующих трубопроводах, оборудовании без их отключения и освобождения. е) Для всего технологического оборудования, где по условиям ведения технологического процесса возможно скопление воды, устанавливается периодичность дренирования регламентом. ж) Эксплуатировать технически исправное оборудование с исправным заземлением.
8
з) Осуществлять постоянный контроль состояния оборудования, трубопроводов, запорной арматуры с записью в оперативном журнале. и) Контролировать правильность работы приборов измерения параметров технологического режима.
к) Отражать в вахтенном журнале параметры технологического режима перекачивания и хранения нефтепродуктов с помощью приборов КИПиА, контролировать качество нефтепродуктов. л) Соблюдать противопожарный режим АЭС: [15, с 118]
территория должна быть спланирована таким образом, чтобы исключить попадание разлитых нефтепродуктов за её пределы; автомобили, ожидающие очереди для заправки должны находиться возле въезда на территорию АЭС, вне зоны размещения резервуаров и колонок с нефтепродуктами;
запрещается курить, проводить ремонтные и другие работы, связанные с применением открытого огня как в пределах АЭС, так и за её пределами на расстоянии не менее 20 м;
на АЭС должны быть вывешены на видных местах плакаты, содержащие перечень обязанностей водителей во время заправки автотранспорта, а также инструкции о мерах пожарной безопасности; места заправки и слива нефтепродуктов должны быть освещены в ночное время суток;
АЭС должна быть оснащена телефонной и громко говорящей связью и другие требования "Правил пожарной безопасности в Украине", м) Выполнять требования по безопасной эксплуатации АЭС согласно отраслевого нормативного акта "Правила технической эксплуатации и охраны труда на стационарных, контейнерных и передвижных АЗС". н) Контролировать состояние воздушной среды на содержание взрывоопасных концентраций паров нефтепродуктов в смотровых колодцах, о) Производить своевременную зачистку резервуаров от пирофорных отложений. п) Соблюдать чистоту на территории АЗС.
р) О производственных неполадках и принятых мерах старший оператор сообщает начальнику АЗС.
ЬЗ. Сценарий возникновения и развития возможных аварий. Анализ причин и условий возникновения и развитии аварий.
События, способные привести к возникновению аварии (нарушение герметичности технологической системы, выход опасного вещества в окружающее пространство) могут быть разделены на две основные группы:
События 1-ой группы - события, которые могут привести к нарушению нормального технологического режима АЗС. Например: болезненное наркотическое состояние работника АЗС; износ материалов, деталей оборудования, крепежа, прокладок, сальников и т. д. ; выход из строя средств защиты от статэ*
лектричества и вторичных проявлений молний; неисправность дыхательного клапана. События 2 -ой группы - аварийные ситуации нарушения нормального технологического режима или состояния оборудования, приводящие к тому, что герметичность технологической системы может быть нарушена. Например: переполнение резервуаров, баков автотранспорта; эксплуатация негерметичного насоса топливораздаточной колонки; включение в работу негерметичных участков трубопровода; работы с искрящим инструментом и т. д. Эти события предшествуют разгерметизации технологического оборудования (собственно аварии). АВАРИЯ уровня А - авария, развитие которой не выходит за пределы рассматриваемого технологического блока. АВАРИЯ уровня Б - авария, развитие которой выходит за пределы рассматриваемого технологического блока, но ограничена территорией АЭС. АВАРИЯ уровня В - авария, развитие которой выходит за пределы, ограниченной территорией АЭС. Сценарии возникновения и развития возможных аварий приведены в карточках опасности оборудования (стр. 17-31 ). Главная задача обслуживающего персонала на первой стадии - предупредить аварию, т. е. выявить опасное событие, идентифицировать причину и потенциальную опасность, выполнить в необходимой последовательности в минимально возможные сроки действия по переводу технологической системы в устойчивое и безопасное состояние. При своевременных и правильных действиях обслуживающего персонала и срабатывании систем защиты авария может быть предотвращена. Перевод системы в безопасное состояние может осуществляться: 1). Без остановки технологического процесса:
-с использованием резерва;
-с ручным регулированием отдельных параметров технологического процесса; - с изменением производительности АЗС.
2). С остановкой технологического процесса :
- с остановкой отдельных функциональных блоков,
- полная остановка в нормальном или аварийном режиме. f На второй стадии, при нарушении герметичности системы, перед обслуживающим персоналом стоит двойная задача: -Для уменьшения количества опасного вещества в выбросе - оперативно отключить поврежденный участок (оборудование) от системы и освободить его от технологической среды.
-Выполнить необходимые действия по сохранению устойчивости системы (аналогично действиям на 1 -ой стадии) с учетом нового состояния, при отключении части оборудования.
10
Дальнейшее развитие аварии в зависимости от состава, количества и места аварии может идти таким образом:
1. При разгерметизации с выбросом жидкой фазы может сопровождаться: • возникновением пожара пролива при наличии источника зажигания в непосредственной близости от места разгерметизации; • испарением жидкости и образованием пожаровзрывоопасного облака с последующим продвижением его по территории предприятия (АЭС), горением при встрече с источником зажигания, взрывом; • образованием токсичного облака из исходных продуктов и продуктов горения. 2. Разрушением оборудования, сооружений, зданий при попадании их в зону действия поражающих факторов и возникновению вторичных эффектов «домино». 3. Взрыв паро-воздушной среды или самовозгорание пирофорных отложений внутри аппарата при проникновении в него атмосферного воздуха (при вскрытии оборудования, во время ремонта).
Для АЭС характерны следующие виды аварий:
-Пожар пролива - горение проливов жидких продуктов - диффузионное горение паров ЛВЖ и ГЖ в воздухе над поверхностью жидкости.
-Огненный шар - диффузионное горение плотных, слабо смешанных с воздухом парогазовых облаков с поверхности облаков в открытом пространстве.
-Взрыв - детонационное горение - сгорание предварительно перемешанных газо- или паро-воздушных облаков со сверхзвуковыми скоростями в открытом пространстве или в замкнутом объеме. -Хлопок - вспышка, волна пламени, сгорание предварительно перемешанных газо- или паро-воздушных облаков с дозвуковыми скоростями в открытом или замкнутом пространстве.
