3.5 Анализ основных причин произошедших аварий
Основными причинами аварий являются ошибки и нарушение правил техники безопасности персоналом, неисправность и изношенность оборудования (рисунок 1).
Рисунок 1- Причины возникновения аварий на предприятии ООО “РН-Находканефтепродукт”: 1 - ошибки персонала (30 %);2 - нарушение технологического процесса (25 %);3 - отказы средств регулирования и защиты (20 %);4 - пропуск через фланцевые соединения (10 %);5 - коррозия (5 %);6- механические повреждения (5 %)
3.6 Определение возможных причин и факторов, способствующих возникновению и развитию аварии
Применительно к условиям нефтебазы ООО “РН - Находканефтепродукт” возможными причинами разрушения технологического оборудования, приводящими к возникновению и развитию аварийных ситуаций, являются:
1. Железнодорожные эстакады.
Нарушение герметичности котла цистерны:
- при механическом нарушении целостности котла цистерны;
- при коррозии корпуса котла цистерны;
- при нарушении прочностных характеристик материала корпуса котла цистерны (перенапряжение металла);
- при реализации внешних опасностей (разлет осколков взорвавшегося вблизи объекта, удар по котлу тяжелым предметом, аварийная ситуация на железнодорожных путях, диверсия и т.д.);
- при верхнем сливе железнодорожной цистерны.
2. Насосные
Нарушение герметичности оборудования, подводящего жидкое топливо к насосам (коллектор, трубопроводы):
- при разгерметизации трубопроводов;
- при внезапной остановке насоса;
- повышение/понижение давления в трубопроводах;
- при коррозии трубопроводов коллектора;
- при недостаточности уплотнений;
- в результате внешних воздействий;
- при быстром закрытии или открытии запорных и регулирующих устройств (гидравлический удар);
- при попадании воздуха вследствие потери герметичности трубопроводов, коллектора;
Разгерметизация насосов:
- при коррозии;
- при недостаточной степени герметичности уплотнений;
- при повышении давления жидкости;
- в результате внешних воздействий.
Механические неисправности отдельных деталей и узлов насосов:
- заводской брак;
- старение;
- коррозия;
- разрушение при повышенной вибрации.
3. Резервуарный парк.
Разгерметизация резервуара:
- в результате искажения формы оболочки из-за низкого качества ее монтажа или некачественного исполнения фундамента;
- в результате коррозии корпуса;
- при дефектах сварных соединений;
- в результате деформации корпуса при большой разнице температур внутри и снаружи резервуара;
- при неравномерном оседании основания, вызванного, например, эрозией или промерзанием грунта;
- при разрыве несущего слоя основания и повреждения днища коррозией или примесями с абразивными свойствами;
- в результате воздействия внешних причин (авария на соседнем объекте, диверсия и т.д.)
Образование и накопление зарядов статического электричества:
- при наличии в нефтепродуктах примесей с диэлектрическими свойствами;
- при повышении скорости перекачки допустимого уровня;
- при воздействии атмосферного электричества.
4. Технологические трубопроводы.
- при коррозии трубопроводов;
- при недостаточности уплотнений;
- в результате внешних воздействий;
- при нарушении прокладок фланцевых соединений;
- при разрушении сварных швов или основного металла;
- при разрушении несущих опор.
3.7 Определение типовых сценариев возможных аварий
«Дерево отказов» технологического оборудования
«Дерево отказов» - это модель надежности, которая отражает взаимосвязь между отдельными случайными событиями в виде отказов, совокупность которых, приводит к отказу всей системы в целом.
При анализе «деревьев отказов» выявляются комбинации отказов (неполадок) оборудования, ошибок персонала и иных воздействий, приводящих к основному событию (аварийной ситуации).
На рисунках 2 и 3 приведены «деревья отказов».
Рисунок 2 - Дерево отказов для разгерметизации
Рисунок 3 - Дерево отказов для разгерметизации трубопровода
Потенциальную опасность на рассматриваемом объекте представляет мазут, который при разгерметизации оборудования и при возникновении источника воспламенения может привести к пожару и, как следствие, тепловому воздействию на людей и соседнее оборудование. На данном объекте возможны следующие виды аварий:
? возникновением пожара пролива при наличии источника зажигания в непосредственной близости от места разгерметизации;
? разрыв резервуара в очаге пожара с образованием волн давления, эффект BLEVE.
4 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
4.3 Обоснование методики расчета
Разливы, утечки нефти и нефтепродуктов, как показывает практика, неизбежны при транспортировке и хранении нефтепродуктов. Особую опасность представляют аварии не нефтепроводах. На локально расположенных предприятиях практически невозможно предусмотреть меры по защите окружающей среды.
Нефть, попадая в почву и грунты, вызывает необратимые изменения, нежелательные процессы. Вследствие этого очистка почвы, водных объектов от нефти и нефтепродуктов является сложной проблемой.
Особенно остро она территорий, где расположены предприятия по хранению и транспортировке нефтепродуктов. При этом, учитывая концепцию приемлемого риска, неизбежны нефтяные разливы на грунт и водные объекты. Влияние нефтяных загрязнений на рыбные запасы и водную растительность водоемов известно как весьма негативное, так как образовавшаяся даже тончайшая пленка препятствует доступу в водоем кислороду.
С финансовой точки зрения необходимо разрабатывать методы борьбы с последствиями от нефтяных загрязнений, такая деятельность экономически обоснована.
Если в результате работ по ликвидации последствий нефтяных разливов удастся возвратить в производство хотя бы малую часть от теряемой сейчас нефти, то реальный экономический эффект будет значительно выше, чем затраты на ее проведение.
Из всего выше сказанного ясно, что очистка водных и почвенных объектов от нефти и нефтепродуктов при аварийных разливах является актуальной задачей.
4.2 Методика расчета
Расчет достаточности сил и средств для локализации разлива нефтепродуктов на суше с учетом их дислокации
При расчете сил и средств учитывается время локализации разлива нефтепродукта, которое не должно превышать 6 часов при разливе на суше.
Наиболее оперативным способом локализации распространения разлива нефтепродукта является сооружение земляных валов при помощи бульдозеров и экскаваторов. Локализация разлива при помощи сооружения заградительных траншей осложняется возможным наличием в районе разлива трасс прохождения электрических, водопроводных сетей, технологических трубопроводов и вероятностью их повреждения при отрывке траншей.
Расчет количества необходимой техники определяется с учетом рельефа местности и времени ее доставки к месту аварии.
Время сбора нефти и нефтепродуктов не регламентируется нормативно-техническими документами. Для сбора, откачки нефти (нефтепродукта) из обвалования резервуара, с территории открытой площадки используется передвижные насосы, вакуумные нефтесборщики.
Необходимое количество технических средств для проведения работ (экскаваторы, бульдозеры, специальная техника) в каждом конкретном случае может быть ориентировочно определено по формулам 1, 2, 3:
где: Tдоставки - время доставки технических средств;
Vтех.средств - скорость передвижения технических средств, км/час;
S - расстояние от места дислокации технических средств до места АРН;
Qтех.средств - суммарная производительность технических средств сбора нефти и нефтепродуктов, м3/час;
VАРН- максимальный объем разлива нефти (нефтепродукта).
Бульдозеры используются на работах по планировке площади, обеспечению прохождения транспортных средств и сбора загрязненного грунта. Один бульдозер за час работы может срезать и собрать в отвалы грунт толщиной 5 см (0,05 м) с участка длиной L=100 мна ширину ножа бульдозера 2 м. Несколько бульдозеров выполняют работу по зачистке загрязненной нефтью (нефтепродуктом) почвы за время, определяемое по формуле 4:
где: S - площадь аварийного разлива нефти (нефтепродукта), м2;
(100*2) - часовая производительность бульдозера, м2/час;
n - количество бульдозеров.
Объем собранного одним бульдозером замазученного грунта определяется по формуле 5:
Для перевозки этого грунта потребуются автосамосвалы. Количество рейсов определяется по формуле 6:
где: VC- общая грузоподъемность имеющихся самосвалов.
При невозможности собрать грунт с помощью технических устройств, для очистки вручную потребуется следующее количество времени (формула 7):
где: S - площадь аварийного разлива нефти (нефтепродукта), м2;
5 м2/час - норма времени на удаление загрязненного грунта при толщине 5 см вручную с укладкой в контейнер (бочку или самосвал);
n - количество рабочих, чел.
Необходимый объем емкостей для хранения собранной нефти (нефтепродукта) определяется исходя из условия обеспечения бесперебойной работы технических устройств сбора нефти и нефтепродуктов по формуле 8:
где: Vсбора - объем емкостей для хранения собранной нефти (нефтепродукта), м2;
VАРН - максимальный объем разлива нефти (нефтепродукта);
0,8 - кэффициент, учитывающий заполнение емкости на 80 %.
Необходимое количество сорбентов (кг) рассчитывается исходя из объема нефти (нефтепродукта), оставшейся после проведения аварийных работ по сбору и откачке:
где: MН -остаточная масса нефти (нефтепродукта), кг;
С - сорбционная способность сорбента, кг/кг.
Масса оставшейся части нефти (нефтепродукт) определяется по формуле 10:
где: - плотность нефти (нефтепродукта);
S - площадь обвалования;
h - высота слоя нефти (нефтепродукта).
Средняя высота остаточного слоя нефтепродукта принимается равной 0,01 м.
Максимальная площадь разлива на территории ООО “РН-Находканефтепродукт” может составить 19600 м2 (при разрушении PBC-10000 в обваловании).
4.3 Расчет
Объем разлившегося дизельного топлива составит 4500 м3.Площадь разлива будет равна 3600 м2 Расстояние от места дислокации технических средств до места АРН равно 225 м.Производительность перекачивающего насоса, 150 м3/час.Скорость передвижения аварийной техники, 80 км/час.Средняя вместимость грузового автотранспорта Vтех.средств =10 м3. Количество бульдозеров 2.Количество рабочих для уборки территории - 1 человек на 100м2поверхности.
52,5> 6;
5 ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТРЕБОВАНИЙ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
5.1 Сведения о системе проведения сбора и анализа аварийности
Группа ГО и ЧС является структурным подразделением Общества, созданным в соответствии с требованиями постановления Правительства РФ от 10.07.1999 № 782, а также на основании п.4.2 Протокола Правления Компании № 36 от 01.11.2013 для решения задач в области ГО и ЧС.
Группа ГО и ЧС состоит из трех человек:
* Руководитель Группы ГО и ЧС ООО “РН-Находканефтепродукт”;
* Ведущий специалист Группы ГО и ЧС ООО “РН-Находканефтепродукт”;
* Специалист по чрезвычайным ситуациям Группы ГО и ЧС ООО “РН-Находканефтепродукт”.
Целью деятельности группы ГО и ЧС является проведение в Обществе единой государственной политики Российской Федерации в области гражданской обороны, развитие и повышение эффективности методов и способов защиты, обеспечение защиты работников, материальных ценностей Общества от опасностей, возникающих при ведении военных действий или вследствие этих действий, при возникновении ЧС природного и техногенного характера, а также бесперебойной производственной деятельности Общества в условиях военного времени и ЧС (происшествиях).
Задачами группы ГО и ЧС являются:
- Планирование и проведение мероприятий по гражданской обороне, предупреждению и ликвидации ЧС (происшествий).
- Планирование и осуществление необходимых мер в области защиты работников подведомственных объектов производственного и социального назначения от ЧС (происшествий).
- Планирование и проведение мероприятий по поддержанию устойчивости функционирования Общества в военное время и при возникновении ЧС (происшествий).
- Планирование и организация проведения учений (тренировок) по гражданской обороне и ликвидации ЧС (происшествий) в Обществе.
- Организация обучения работников Общества способам защиты от опасностей, возникающих при ведении военных действий или вследствие этих действий, а также при возникновении ЧС (происшествий) природного и техногенного характера.
- Организация мероприятий по оповещению работников об опасностях, возникающих при ведении военных действий или вследствие этих действий, а также при возникновении ЧС (происшествий) природного и техногенного характера, по созданию и поддержанию в состоянии постоянной готовности к использованию систем и оповещения (локальных и объектовых).
- Предоставление в установленном порядке информации в области защиты работников Общества и территорий от ЧС (происшествий), организация обмена информацией о ЧС (происшествиях).