Настанова щодо дослідження небезпеки та кількісної оцінки ризику техногенних аварій
Загальні принципи аналізу небезпек і оцінки ризику
Для кожного об'єкта аналізу розглядається:
- виникнення і розвиток аварій, пов'язаних з впливом зовнішніх сил (факторів) природного, техногенного й антропогенного походження;
- виникнення і розвиток аварій у результаті відхилень під час експлуатації.
Зовнішні впливи та їх імовірність не залежать від умов експлуатації об'єкта підвищеної небезпеки. Тому робиться тільки оцінка можливих масштабів наслідків у випадку руйнування об'єкта під впливом зовнішніх сил і визначається достатність заходів для забезпечення стійкості об'єкта до зовнішніх впливів і зменшення наслідків за алгоритмом, що наведений на малюнку 1.1. Кількісна оцінка ризику при цьому не виконується.
Малюнок 1.1 Алгоритм аналізу небезпеки зовнішніх впливів на потенційно небезпечний об'єкт
Аналіз і оцінка ризику експлуатаційної небезпеки є найбільш важливим етапом досліджень, завданням якого є виявлення всіх можливих небезпек, що виникають під час експлуатації та здатних призвести до виникнення та розвитку аварій.
На малюнку 1.2 наведений алгоритм аналізу й оцінки ризику експлуатаційної небезпеки.
Малюнок 1.2 Алгоритм аналізу небезпеки та ризику експлуатації потенційно небезпечного об'єкта (лист 1)
Малюнок 1.2 Алгоритм аналізу небезпеки та ризику експлуатації потенційно небезпечного об'єкта (лист 2)
Малюнок 1.2 Алгоритм аналізу небезпеки та ризику експлуатації потенційно небезпечного об'єкта (лист 3)
Малюнок 1.2 Алгоритм аналізу небезпеки та ризику експлуатації потенційно небезпечного об'єкта (лист 4 )
Передбачені алгоритмом етапи досліджень небезпеки та ризику є рекомендованими. У кожному конкретному випадку, залежно від мети (завдання) аналізу ризику, складності об'єкта, особливостей його розташування і масштабів небезпеки, виконуються ті етапи, які
необхідні та достатні для прийняття рішень. Рішення можуть прийматися на будь-якому етапі аналізу з поверненням до попереднього.
Оцінка ризику здійснюється через визначення ймовірності небажаних наслідків аварій на основі сценаріїв їх виникнення та розвитку (мал. 1.3). Подія, що є вершиною подій, які призводять до виникнення аварій, одночасно є початком її розвитку.
2. Постановка завдання аналізу небезпеки й оцінки ризику
Постановка завдання містить у собі такі основні етапи:
- визначення мети і завдання дослідження ризику;
- виділення об'єктів, для яких необхідно, виходячи з цілей і завдань дослідження, виконати аналіз небезпеки та ризику;
- визначення реципієнтів і виділення з них об'єктів "турботи" суспільства.
вихідні (елементарні та нерозкриті) події відмов
Малюнок 1.3 Принципова схема сценарію виникнення та розвитку аварії
Для об'єкта підвищеної небезпеки на стадії постановки завдання необхідно провести попередній аналіз небезпеки. На етапі попереднього аналізу небезпеки належить:
- виділити ті апарати чи установки, на яких можливі аварії з найбільшим викидом небезпечних речовин;
- визначити ті з них, на яких можливі аварії з ураженням та нанесенням збитків за межами підприємства;
- установити зони максимального ураження, вид і масштаби можливих наслідків негативних впливів;
- визначити реципієнти, що потрапляють у зону ураження, і визначити об'єкти "турботи".
Необхідно визначити загрозу населенню, для чого виділити місця проживання, підприємства й організації, що попадають у зону ураження. Крім цього необхідно виділити інші об'єкти "турботи", що потрапляють у зону небезпечного впливу аварії.
3. Аналіз небезпеки й умов виникнення аварій
Для кожного об'єкта аналізу оцінюється можливість впливу зовнішніх сил виходячи з особливостей місця його розташування. Орієнтовний перелік зовнішніх впливів наведений у таблиці 1.1.
Таблиця 1.1 - Орієнтовний перелік зовнішніх впливів, здатних призвести до виникнення небезпечних подій
N п/п |
Найменування мож-ливого зовнішнього впливу |
Коментарі |
1 |
Висока температура навколишнього середовища |
Можливе зростання тиску парів хімічних речовин, небезпечна зміна складу газової фази, розширення рідин і зростання тиску в апараті, розширення конструкцій і виникнення внутрішніх напружень |
2 |
Посуха |
Може вплинути на наявність охолоджувальної води |
3 |
Низькі температури |
Виникнення температурних напруг у металі та крихкості, замерзання рідин і утворення крижаних пробок |
4 |
Мороз |
Сильний мороз може призвести до ушкодження фундаменту споруд |
5 |
Туман |
Підвищується імовірність нанесення ушкоджень транспортними засобами |
6 |
Град |
Може викликати ушкодження як літаючий предмет |
7 |
Блискавка |
Можливе ушкодження систем управління та енергосистем. Є джерелом для виникнення пожежі чи вибуху |
8 |
Інтенсивне випадання опадів (сильний дощ) |
Розглядається як повінь, викликана зовнішніми причинами |
9 |
Снігопад |
Виростає навантаження на дахи. При таненні призводить до повеней, викликаних зовнішніми причинами |
10 |
Лавина |
Ударна хвиля (повінь) |
11 |
Повінь, викликана зовнішніми причинами |
Врахувати наявність рік, озер і струмків поблизу ОПН, інші події, що можуть призвести до повені |
12 |
Ерозія берегів |
|
13 |
Припливи, підви-щення рівня води в ріках, озерах та ін. |
Див. п. 11 |
14 |
Низький рівень води у ріках, водоймах |
Нестача охолоджувальної води |
15 |
Коливання рівня води у водоймах |
Вид повені |
16 |
Зміна напрямку плину рік |
Те ж, що і низький рівень води у ріці, водоймі |
17 |
Крижаний покрив, налипання |
Засмічення рік льодом, механічні поломки внаслідок падіння льоду |
18 |
Буря, торнадо |
Виникнення предметів, що летять, уламків. Вітрове навантаження на конструкції |
19 |
Штормові хвилі, хвилі |
Викликають повені |
20 |
Зсуви |
Осідання устаткування |
21 |
Піщана буря |
Виводить з ладу устаткування, засмічує повітрязабірники |
22 |
Цунамі |
Те ж, що штормові хвилі, повінь |
23 |
Селі |
|
24 |
Землетрус, сейсмічна активність |
Відповідність будинків і будівельних споруд сейсмічній активності місцевості |
25 |
Виверження вулканів |
Те ж, що і сейсмічна активність |
26 |
Лісова пожежа чи пожежі на сусідніх об'єктах |
Враховується розташування об'єкта підвищеної небезпеки відносно лісового масиву та сусідніх пожежонебезпечних об'єктів |
27 |
Вплив літаків і падаючих уламків |
Враховується за наявності аеродрому (чи злітно-посадкової смуги) ближче за 5 км |
28 |
Падіння метеоритів |
Скрізь однаково |
29 |
Усадка, набрякання чи отвердіння |
Небезпека руйнування будинку, споруди, дороги |
30 |
Аварії на сусідніх військових чи інших промислових об'єктах |
Які об'єкти розташовані по сусідству |
31 |
Заливання водою |
Розташовані поруч великі резервуари з водою, засмічення водостоків, вода з опалювальних систем |
32 |
Ударні хвилі й осколки |
Вибухи посудин сусідніх апаратів, інших об'єктів |
33 |
Аварії на сусідніх трубопроводах |
Вибухи газоповітряних сумішей і пожежі розливів, викиди токсичних речовин |
34 |
Виділення хімічних речовин зі сховищ, апаратів і трубо про-водів сусідніх об'єктів |
Отруєння операторів і втрата управління процесами, корозійне руйнування устаткування |
35 |
Підземні і землерийні роботи |
Ушкодження підземних споруд, пориви трубопроводів і кабельних ліній |
36 |
Саботаж, війна, повстання |
Руйнування, що створюють загрозу аварій, чи створення аварій |
37 |
Диверсія і терористичні акти |
Може проводитися як випадково, так і за замовленням конкурентів, здирників, злочинними угрупованнями та ін. |
38 |
Осколки при поломках машин |
Відцентрові машини, турбіни, машини з деталями, що швидко обертаються |
39 |
Аварія корабля |
Для перевезення вантажів морем, для прибережних споруд |
40 |
Транспортні аварії |
Можливість транспортних аварій поблизу об'єкта, в результаті яких ушкоджуються будівлі, обладнання тощо |
У процесі аналізу визначаються зовнішні впливи, характерні для місцевості, в якій розташований досліджуваний об'єкт. Послідовно розглядаються і встановлюються ті з них, що можливі на об'єкті, який аналізується.
Якщо є інші причини зовнішнього впливу, що не наведені в таблиці 1.1, то вони також включаються в аналіз. Дані про джерела можливого небезпечного зовнішнього впливу повинні бути повними. Наприклад, якщо можливе затоплення водою при руйнуванні розташованого поруч великого резервуара, то вказуються відстань до нього, об'єм, можливі масштаби затоплення й очікувані наслідки.
Далі під час оцінки ризику виконується аналіз тільки тих небезпек, що пов'язані з порушенням умов безпечної експлуатації об'єкта. Аналіз включає:
- виявлення небезпечних речовин та їх небезпечних властивостей;
- визначення критичних умов, за яких можливий прояв небезпечних властивостей речовин і виникнення аварії;
- аналіз відхилень у технологічному процесі, що призводить до виникнення аварії.
Для систематизації досліджень експлуатаційних небезпек об'єкт, що аналізується, розглядається як технологічна система, що являє собою сукупність взаємозалежних і діючих як єдине ціле апаратів, машин і механізмів, у яких здійснюється певна послідовність технологічних операцій - підготовка сировини, власне перетворення з одержанням цільових продуктів і виділення цільових продуктів.
В об'єкті підвищеної небезпеки виділяється технологічна система як об'єкт аналізу, наприклад, виробництво хлору, виробництво метанолу, склад зберігання легкозаймистих і пальних рідин та ін. Технологічна система розбивається на основні технологічної одиниці (стадії, відділення, дільниці, блоки тощо).
Кожна стадія (відділення, дільниця, блок) містить у собі характерні для неї елементи. Як елемент розглядається типовий апарат, у якому протікає типовий фізико-хімічний процес.
У технологічній системі для аналізу виділяються джерела аварії (стадії та/або елементи) з масштабом негативних наслідків, що виходять за межі території підприємства. Складається перелік об'єктів аналізу (джерел аварії), для яких повинен виконуватися аналіз небезпеки та ризику.
У кожному виділеному потенційному джерелі аварії аналізується технологічне середовище і наявність у ньому небезпечних речовин, їх фізико-хімічні, хімічні, теплофізичні та інші властивості, наведені в науково-технічній, довідковій і нормативно-технічній літературі, що свідчать про їх небезпеку. При цьому розглядається не тільки можливість прояву небезпечних властивостей при виході речовин за межі апаратури та контакті з атмосферою, але і можливість небезпечних процесів в апаратах і трубопроводах, у т. ч. можливість протікання некерованих реакцій.
Визначається наявність компонентів технологічного середовища, здатних вступати в екзотермічні реакції та/або взаємодії у результаті:
- розкладання;
- хімічної взаємодії одного з одним;
- фізичних взаємодій чи перетворень, наприклад, розчинення, конденсації, кристалізації тощо.
- взаємодії з повітрям, водою чи з іншими речовинами в результаті випадкового попадання повітря, води чи інших компонентів технологічного середовища з інших апаратів, пов'язаних з аналізованою стадією (елементом) технологічними потоками;
- взаємодії з повітрям, водою чи з іншими речовинами в результаті витоків і викидів з апаратів;
- інших небезпечних взаємодій.
Визначається наявність компонентів, що є токсичними чи шкідливими речовинами.
Визначається можливість утворення побічних продуктів з небезпечними властивостями.
Під час аналізу можливих компонентів технологічного середовища має враховуватися:
- вихідна сировина;
- продукти, що утворяться як у цільових, так і в побічних реакціях, у тому числі і при відхиленнях у режимах процесу;
- застосовувані розчинники, сорбенти, екстрагенти, каталізатори й інші допоміжні матеріали;
- домішки, наявні у вхідній сировині та допоміжних матеріалах;
- інші речовини, що можуть застосовуватися в процесі.
В усіх випадках виділяються речовини з небезпечними властивостями відповідно до категорій небезпечних речовин, встановлених Нормативами порогових мас небезпечних речовин для ідентифікації об'єктів підвищеної небезпеки.
Визначаються режими та відхилення в технологічній системі, що є причиною виникнення умов, за яких можлива реалізація небезпечних властивостей речовин.
На підставі аналізу можливих відхилень виявляються небезпечні події, що призводять до виникнення та розвитку аварій (події, ініціюючі виникнення аварій). Складається перелік подій, ініціюючих виникнення аварії.