СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
БИНГО! Ты только что нашел решение своей проблемы! Только давай договоримся – ты прочтёшь текст до конца, окей? :)
Давай начистоту: тут один шлак, лучше закажи работу на author-24.pro и не парься
– мы всё сделаем за тебя! Даже если остался один день до сдачи работы – мы справимся, и ты получишь «Отлично» по своему предмету! Только представь: ты занимаешься своим любимым делом, пока твои одногруппники теряют свои нервные клетки…
Проникнись… Это бесценное ощущение :)
Курсовая, диплом, реферат, статья, эссе, чертежи, задачи по матану, контрольная или творческая работа – всё это ты можешь передать нам, наслаждаться своей молодостью, гулять с друзьями и радовать родителей отличными оценками. А если преподу что-то не понравится, то мы бесплатно переделаем так, что он пустит слезу от счастья и поставит твою работу в рамочку как образец качества.
Ещё сомневаешься? Мы готовы подарить тебе сотни часов свободного времени за смешную цену – что тут думать-то?! Жизнь одна – не трать её на всякую фигню!
Перейди на наш сайт author-24.pro - обещаю, тебе понравится! :) А работа, которую ты искал, находится ниже :)
ВВЕДЕНИЕ
Задачей курсовой работы является приобретение навыков по оценке экологического риска и расчету ущерба окружающей природной среде при авариях на нефтебазах и автозаправочных станциях.
Авария - опасное техногенное происшествие, создающее на объекте,
определенной территории угрозу жизни и здоровью людей и приводящее к разрушению зданий, сооружений, оборудования и транспортных средств,
нарушению производственного и транспортного процесса, нанесению ущерба окружающей природной среде.
Экологический риск - количественная характеристика экологической опасности объекта СНПО, оцениваемая произведением вероятности возникновения на объекте аварии на ущерб, причиненный природной среде этой аварией и ее непосредственными последствиями.
Ущерб - выражение в денежной форме результатов вредного воздействия аварии и ее последствий на окружающую природную среду.
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Оценка экологического риска является составной частью решения задачи обеспечения экологической безопасности объектов, связанных с транспортированием, хранением и реализацией нефтепродуктов,
способствует предупреждению и предотвращению аварийных ситуаций, в
результате которых может быть нанесен ущерб окружающей природной среде, здоровью и жизни людей, нарушены условия нормальной жизнедеятельности территорий.
взрыв разлив нефтепродукт авария
1.
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА
1.1 Характеристика СНПО
На территории объекта расположено пять наземных резервуаров с
нефтью (одинаковой емкости), насосная станция. Помимо резервуаров с
нефтью на территории имеется подземный резервуар для хранения
противопожарного запаса воды. В непосредственной близости к объекту
протекает река.
При оценке экологического риска для объектов СНПО
рассматриваются сценарии развития наиболее тяжелых аварийных ситуаций,
в результате которых может быть нанесен значительный ущерб окружающей
природной среде.
В качестве такого сценария рассмотрим разлив нефтепродуктов при
разрушении одиночной емкости, содержащей максимальный объем и
возникновение пожара разлития.
Объем разрушенной емкости определяем по формуле (1):
Vo =
d |
2 |
|
|
4 |
|
h
=
3,14 * 56,9 |
2 |
|
|
4 |
|
*18
=45747,43 м3, (1)
где:
d - диаметр резервуара, d=56,9 м; h - высота резервуара, h=18 м.
По СНиП 2.11.03-93 «Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы» категория склада будет I, так как общая вместимость склада равна 365979,44 м3.
По данному СНиПу определим также следующие расстояния:до внутренней автомобильной дороги и проездов - 75 м
|
между резервуарами в одной группе (со стационарной крышей) - |
30 м |
|
|
однополосные дороги - 3 м, двуполосные - 6 м. |
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
1.2 Природно-климатические условия
Объект СНПО расположен в районе города Нижний -Новгород.
Город разделяется Окой
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%BA%D0%B0_%28%D0%BF%D1 %80%D0%B8%D1%82%D0%BE%D0%BA_%D0%92%D0%BE%D0%BB%D0
%B3%D0%B8%29> на две части: восточную возвышенную «нагорную», расположенную по правым берегам Оки
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%BA%D0%B0_%28%D0%BF%D1 %80%D0%B8%D1%82%D0%BE%D0%BA_%D0%92%D0%BE%D0%BB%D0
%B3%D0%B8%29> и Волги
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%BB%D0%B3%D0%B0_
%28%D1%80%D0%B5%D0%BA%D0%B0%29> на северо-западной оконечности Приволжской возвышенности - Дятловых горах
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D1%8F%D1%82%D0%BB%D0%BE%
D0%B2%D1%8B_%D0%B3%D0%BE%D1%80%D1%8B>, и западную (по левому берегу Оки
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%BA%D0%B0_%28%D0%BF%D1 %80%D0%B8%D1%82%D0%BE%D0%BA_%D0%92%D0%BE%D0%BB%D0 %B3%D0%B8%29> и правому берегу Волги
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%BB%D0%B3%D0%B0_
%28%D1%80%D0%B5%D0%BA%D0%B0%29>) низинную «заречную
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D1%80%D0%B5%D1%87%D 0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%8C_%D 0%9D%D0%B8%D0%B6%D0%BD%D0%B5%D0%B3%D0%BE_%D0%9D%D
0%BE%D0%B2%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%B0>».
Устье
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D1%81%D1%82%D1%8C%D0%B5>
Оки - географический центр
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BE%D0%B3%D1%80%
D0%B0%D1%84%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0
%B9_%D1%86%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%80> Восточно-Европейской равнины
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE% D1%87%D0%BD%D0%BE- %D0%95%D0%B2%D1%80%D0%BE%D0%BF%D0%B5%D0%B9%D1%81% D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%B8% D0%BD%D0%B0>.
Площадь города 410 км? <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BC%C2%B2>. Протяжённость города вдоль Оки 20 км, вдоль Волги - около 30 км. Высота нагорной части - от 100 до 200 м над уровнем моря
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%8B%D1%81%D0%BE%D1%82%D
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
0%B0_%D0%BD%D0%B0%D0%B4_%D1%83%D1%80%D0%BE%D0%B2% D0%BD%D0%B5%D0%BC_%D0%BC%D0%BE%D1%80%D1%8F>.
Исторический центр города находится в нагорной части. Левый берег имеет высоты 70-80 м над уровнем моря.
Расстояние до Москвы
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D1%81%D0%BA%D0%B2%
D0%B0> около 400 км (самый близкий к Москве город-миллионер
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4% D0%B0- %D0%BC%D0%B8%D0%BB%D0%BB%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%B5 %D1%80%D1%8B_%D0%A0%D0%BE%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%B8>
). Ближайшие города: Бор
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%BE%D1%80_%28%D0%9D%D0% B8%D0%B6%D0%B5%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4%D1%8 1%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%BE%D0%B1%D0%BB%D0%B0%D1%8
1%D1%82%D1%8C%29> (на левом берегу Волги), Дзержинск
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B7%D0%B5%D1%80%D0%B6%D 0%B8%D0%BD%D1%81%D0%BA_%28%D0%9D%D0%B8%D0%B6%D0%B 5%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4%D1%81%D0%BA%D0%B0 %D1%8F_%D0%BE%D0%B1%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%8C
%29>, Кстово
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B2%
D0%BE>, Богородск
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%BE%D0%B3%D0%BE%D1%80%
D0%BE%D0%B4%D1%81%D0%BA>.
На территории города находится 33 озера
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%B7%D0%B5%D1%80%D0%BE> и 12 рек. Самое большое озеро города - Мещерское
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%89%D0%B5%D1%80%D 1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%28%D0%BE%D0%B7%D0%B5%D1%80
%D0%BE%29>, находится в Канавинском районе, площадь его водной поверхности - 20 га <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B0>.
Климат умеренно-континентальный
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B5% D0%BD%D0%BD%D0%BE- %D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D0%BD %D1%82%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BA %D0%BB%D0%B8%D0%BC%D0%B0%D1%82>. Среднегодовые показатели:
температура
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BC%D0%BF%D0%B5% D1%80%D0%B0%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0> - 4,4 C°; скорость ветра
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A8%D0%BA%D0%B0%D0%BB%D0%B0_ %D0%91%D0%BE%D1%84%D0%BE%D1%80%D1%82%D0%B0> - 3,0 м/с;
влажность воздуха
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BB%D0%B0%D0%B6%D0%BD% D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%B2%D0%BE%D0%B7%D0%B4% D1%83%D1%85%D0%B0> - 76 %.
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
2. ОЦЕНКА ФАКТОРОВ, СВЯЗАННЫХ СО СЦЕНАРИЕМ «РАЗЛИВ НЕФТЕПРОДУКТОВ»
Оценка площади разлива
Площадь разлива нефтепродуктов S определяется следующим образом:
для наземных резервуаров при наличии обваловки или ограждающих
стен:
S=Sо = a*b (2.1)
где Sо - площадь внутри обвалований. длина обвалования ширина обвалованияо =294,7*207.4=61120.78 м2
Факторы воздействия на природную среду при отсутствии возгорания нефтепродуктов
Оценка степени загрязнения атмосферного воздуха Количество углеводородов, испарившихся с поверхности разлива и
попавших в атмосферный воздух, рассчитывается по формуле (2.2) [3]:
Мав=qип*Stp*10-6 ,т, (2.2)
где:
qип - скорость испарения нефти при скорости ветра Vвет=1 м/с,
Stp -площадь разлива, попадающая на поверхность земли и равна Sо.
Чтобы найти количество углеводородов, испарившихся с поверхности земли Мавз, необходимо знать скорость испарения нефти с поверхности земли.
Продолжительность испарения свободной нефти с поверхности земли
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
равна 12 часам, qип=535 г/с/м2 (для t=10 оС).
По формуле (2.2): Мавз =535*61120.78 *10-6 =32,7 т.
Факторы воздействия на природную среду при возникновении пожара разлития нефтепродуктов
Зона горения. Зона теплового воздействия При оценке факторов воздействия на природную среду,
сопровождающих пожар разлития, выделяются две зоны:
|
зона горения - часть пространства, в которой образуется пламя |
или огненный шар из продуктов горения; |
|
|
зона теплового воздействия - часть пространства, примыкающая |
к зоне горения, в которой происходит воспламенение или изменение состояния материалов и конструкций, растительности, поражающее действие на животных.
В зоне горения (которая совпадает с площадью разлития нефтепродуктов) происходит сгорание материалов, растительности, 100%
поражение животных, в атмосферный воздух выбрасываются токсичные
продукты горения.
Зона теплового воздействия ограничивается дальностью Rб, зависящей от пороговой интенсивности теплового излучения I*, определяется по
формуле (2.3):
|
|
|
|
*Q / I* |
|
Rб =R |
* X |
|
|
||
|
|
И |
O |
, (2.3) |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
где:* - приведенный размер очага горения, для пожара разлития
R*=294,7-одна из наибольших сторон обвалования;- удельная теплота
пожара, для нефти Qo= 1180 кДж/м2*с;
Xи = 0,08 для пожара разлития.
Используя пороговые уровни теплового излучения I*[1], рассчитаем
радиусы теплового воздействия на различные объекты, сведем все в таблицу
1.
Таблица 1
Зоны теплового воздействия
№ |
Объект |
I*, кДж/м2*с |
Rб, м |
Животные |
|
|
|
1 |
Появление ожогов |
30 |
1639,29 |
2 |
Появление ожогов |
10,5 |
4683,69 |
3 |
Появление ожогов |
2,5 |
19671,48 |
4 |
Безопасный уровень |
1,26 |
39030,71 |
Растительный комплекс |
|
|
|
5 |
Возгорание 15% древесины |
17,5 |
2810,21 |
6 |
Возгорание 15% древесины |
14 |
3512,76 |
Почвенный комплекс |
|
|
|
7 |
Возгорание торфа, уничтожение |
35 |
1405,11 |
|
верхнего слоя почвенного покрова |
|
|
Техногенный комплекс |
|
|
|
8 |
Возгорание мазута, масла |
35 |
1405,11 |
9 |
Возгорание ЛВЖ |
41 |
1199,48 |
Расчет:
1) |
Rб = 294,7 |
0,02 |
* 1180/30 = 49178,7/30 = 1639,29 м |
|
|||
) |
Rб = 49178,7/10,5 = 4683,69 м |
||
3)Rб = 49178,7/2,5 = 19671,48 м
4)Rб = 49178,7/1,26 = 39030,71 м
5)Rб = 49178,7/17,5 = 2810,21 м
6)Rб = 49178,7/14 = 3512,76 м
) |
Rб = 49178,7/35 = 1405,11 |
м |
) |
Rб = 49178,7/35 = 1405,11 |
м |
) |
Rб = 49178,7/41 = 1199,48 |
м. |
Оценка факторов, связанных со сценарием «Пожар в резервуаре с нефтепродуктами»
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
При пожаре в резервуаре с нефтепродуктами рассматриваем вариант развития аварии, пожар в резервуаре без выброса горящей жидкости:
Зона теплового воздействия ограничивается дальностью R, зависящей от пороговой интенсивности теплового излучения I*, определяется так же по формуле (2.3):
R =R* 
X |
И |
|
*QO
/ I |
* |
|
, (2.3)
где:
R* - приведенный размер очага горения, для пожара разлития
R*=d=56,9 м;
Qo - удельная теплота пожара, для нефти Qo= 1180 кДж/м2*с;
Xи = 0,08 для пожара разлития.
Используя пороговые уровни теплового излучения I*[1], рассчитаем радиусы теплового воздействия на различные объекты, сведем все в таблицу
2.
Таблица 2
Зоны теплового воздействия
№ |
Объект |
I*, кДж/м2*с |
R, м |
Животные |
|
|
|
1 |
Появление ожогов |
30 |
633,02 |
2 |
Появление ожогов |
10,5 |
1808,63 |
3 |
Появление ожогов |
2,5 |
7596,25 |
4 |
Безопасный уровень |
1,26 |
1571,93 |
Растительный комплекс |
|
|
|
5 |
Возгорание 15% древесины |
17,5 |
1085,18 |
6 |
Возгорание 15% древесины |
14 |
1356,47 |
Почвенный комплекс |
|
|
|
7 |
Возгорание торфа, уничтожение верхнего |
35 |
542,6 |
|
слоя почвенного покрова |
|
|
Техногенный комплекс |
|
|
|
8 |
Возгорание мазута, масла |
35 |
542,6 |
9 |
Возгорание ЛВЖ |
41 |
463,19 |
Расчет:
1) R = 56,9 
0,08 * 1180/30 = 18990,63/30 = 633,02 м
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
) |
R = 18990,63/10,5 = 1808,63 м |
3)R = 18990,63/2,5 = 7596,25 м
4)R = 18990,63/1,26 = 1571,93 м
5)R = 18990,63/17,5 = 1085,18 м
6)R = 18990,63/14 = 1356,47 м
) |
R = 18990,63/35 = 542,6 м |
) |
R = 18990,63/35 = 542,6 м |
) |
R = 18990,63/41 = 463,19 м. |
2.3.3 Оценка массы загрязняющих веществ М
Оценка массы загрязняющих веществ М |
, выбрасываемых в атмосферу |
|
|
при горении нефтепродуктов, производится в соответствии с методикой [5]:
М = К * Кнп * М, кг, (2.4)
где:
К |
|
- коэффициент эмиссии |
|
-го вещества, кг/кг (табл. 2); |
|
|
Кнп - коэффициент полноты сгорания нефтепродуктов; М - масса горящих нефтепродуктов, кг.
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Таблица 2 Коэффициент эмиссии загрязняющих веществ при горении нефти
№ |
Вещество |
К , кг/кг |
|
|
|
1 |
Оксид углерода |
8,40*10-2 |
2 |
Сероводород |
1,00*10-3 |
3 |
Оксиды азота |
6,90*10-3 |
4 |
Оксиды серы (в пересчете на SO2) |
1,00*10-3 |
5 |
Сажа |
1,70*10-1 |
6 |
Синильная кислота |
1,00*10-3 |
7 |
Пятиокись ванадия |
4,64*10-4 |
8 |
Бензапирен |
7,60*10-8 |
Коэффициент полноты сгорания нефтепродуктов Кнп зависит от типа подстилающей поверхности в зоне горения. Так как горение происходит инертной почве, то:
Кнп = 1- X*W (2.5)
где:
X - пористость грунта;
W - влагосодержание грунта.
Кнп = 1-0,65*0,75=0,513
Масса нефтепродуктов рассчитывается по формуле
М = V*po нп, (2.6)
где po нп - плотность нефти, равная 0,85 т/м3
М=45747,43*0,85=38885,32 т.
Масса горящих нефтепродуктов М - часть общей массы разлитых нефтепродуктов, пропорциональная площади области разлива, попавшей на данный тип подстилающей поверхности.
Расчет:
1) М = 8,40*10-2*0,513*38885,32= 8,40*10-2*19948,17 = 1675,64 т = 1675640 кг
) М = 1,00*10-3*19948,17 = 19948,17*10-3 т = 19948,17 кг
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
)
)
)
)
)
)
М= 6,90*10-3*19948,17 = 137,64 т = 137640 кг
М= 1,00*10-3*19948,17 = 19,4817 т = 19948,17 кг
М= 1,70*10-1*19948,17 = 3391,19 т = 339119 кг
М= 1,00*10-3*19948,17 = 19948,17 *10-3 т 19948,17 кг
М= 4,64*10-4*19948,17 = 92559,50*10-4 т = 9255,95 кг
М= 7,60*10-8*19948,17 = 151606,09*10-8 т = 1,52 кг.
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
3. ОЦЕНКА ФАКТОРОВ, СВЯЗАННЫХ СО СЦЕНАРИЕМ «ВЗРЫВ РЕЗЕРВУАРА С НЕФТЕПРОДУКТАМИ»
3.1 Последовательность оценки
Рассматривается комбинированный детонационно-дефлаграционный взрыв топливно-воздушной смеси в одиночной емкости, содержащей максимальный объем нефтепродуктов. В этом случае во взрыве участвует в качестве топливно-воздушной смеси 50% массы нефтепродуктов,
хранящихся в резервуаре, т.е. 38885,32 тонн [1].
Последовательность оценки последствий взрыва для дальности R[1] (R
в данном случае соответствует расстоянию от разрушенной емкости 8 до частично заглубленного резервуара 186,17 м):
) вычисляем радиус зоны бризантного действия взрыва:
R1=1/753*М=1/421875*3888532 =9,21 м,
где М - масса ТВС в кг; ) вычисляем радиус зоны огненного шара:
R2=1,7* R1=1,7*9,21=15,657 м;
и избыточное давление на внешней части этой зоны:
Рфощ=1300(R1/ R2)3+50=303,5 кПа;
) избыточное давление в зоне действия ударной волны рассчитывается по формуле:
РRф при R>R2
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
233
РRф= 
0,41* (R/R 1 )3 1 = 233/58,18=4,005 кПа;
) для оценки теплового воздействия взрыва рассчитывается: интенсивность теплового потока IR:
IR=Qo*FR*TR, кДж/м2*с, (3.1)
где:
Qо - удельная теплота пожара (для нефти Qо = 1180 кДж/м2с); TR - коэффициент прозрачности воздуха в зоне взрыва
TR =1-0,058*lnR=1-0,058*ln 186,17=0,697;
FR - угловой коэффициент пожара (огненного шара)
FR = 
R |
|
2 |
* R |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
(R |
2 |
|
R |
2 |
) |
3 |
|
2 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
=
45638,02 |
|
6521093,874 |
= 6,99*10-3 |
по формуле (3.1) IR= 1180*6,99*10-3*0,697=5,75 кДж/м2*с;
продолжительность существования огненного шара:
tсв = 0,45
3 |
M |
|
=0,45*35,36=15,25 с;
тепловой импульс:
UT = IR* tсв= 5,75*15,25=87,69 кДж/м2.
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
3.2 Оценка поражающего действия ударной волны на объекты, расположенные на расстоянии R от взорвавшегося резервуара
Частично заглубленный резервуар, находящийся на расстоянии примерно 186,17м от одиночной взорвавшейся емкости, будет испытывать избыточное давление 4,005 кПа, то есть будет подвержено слабому разрушению (40 кПа).
Оценка поражающего действия теплового импульса на животных, материалы и растительность[1]
Тепловой импульс может повлиять следующим образом:
на животных: ожог легкой тяжести, ожог средней тяжести, тяжелые ожоги, смертельные ожоги;
на растительный комплекс: воспламенение сухого дерева, воспламенение кроны деревьев;
на техногенный комплекс: воспламенение досок и резины, воспламенение кровли (рубероид).
Тепловой импульс, равный 87,69 кДж/м2, может нанести ожоги легкой степени тяжести, поэтому животные, растения и техногенный комплекс могут быть подвержены воздействию поражающих факторов.