
_Быков Зайковский В ПЕЧАТЬ 18.05.2022
.pdf
Основываясь на соответствующих статистических данных, для практического использования предлагаются следующие распределения масштабов проливов или потери груза, приведенные в таблице 4.27.
Таблица 4.27. Укрупненные оценки распределения масштабов утечек/проливов при авариях на автомобильном транспорте
Объем пролива/утечки
Условные
вероятности
10 % потери груза (условно через отверстие 1") или 1000 галл* |
60 % |
30 % потери груза (условно через отверстие 2") или 3000 галл |
20 % |
100 % потери груза (мгновенно) или 10000 галл. |
20 % |
Примечание: *1 галлон = 4546 л
Эти величины охватывают область значительных объемов проливов/утечек. Для упрощения процедуры анализа последствий можно использовать два «репера», считая, что пролив 3000 галлонов случается в 80 % случаев аварий, а пролив 10000 галлонов – в 20 % случаев.
Приведенные выше экспертные оценки обобщены в таблице 4.28, а также в формализованной таблице 4.29, которая представляет упрощенный формат для расчета средней годовой частоты (вероятности) аварий при грузовых перевозках, приводящих к проливам различных количеств веществ. Дополнительная информация, необходимая для решения этой задачи, включает следующие данные:
перевозимый материал;
годовое число перевозок;
общий объем груза на одну перевозку;
общуюдлинумаршрута,втомчисле,вблизинаселенныхпунктов;
тип автодороги, по которой осуществляется перевозка (если для них можноприменитьконкретные степени аварийности,если нет, топринимаются показатели как для скоростной трассы).
Таблица 4.28. Рекомендуемые экспертные оценки по показателям аварийности для грузовых перевозок автотранспортом
Показатель аварийности |
|
Рекомендуемое значение |
Степень аварийности |
1,2·10–6 аварий/км |
|
Условная вероятность пролива |
0,2 для значительных проливов |
|
Распределение размеров проливов |
0,60 |
для 10 % потери груза |
(в относительных долях) |
0,20 |
для 30 % потери груза |
|
0,20 |
для 100 % потери груза |
390
Таблица 4.29. Формализованная таблица для оценки частот аварий при грузовых перевозках опасных веществ автотранспортом
Опасный материал(ы): |
___________________________________ |
Общее число грузовых |
А= ________________________________ |
перевозок: |
(только загруженный транспорт) |
Длина рассматриваемого |
В= ________________________________ |
маршрута |
(миль вблизи адм. образований) |
Общее число км в год*) С=А·В |
___________________________________ |
D=C·1,2·10–6 |
____________________ аварий/год |
Е= D·0,2 |
____________________ проливов/год |
Проливы по размерам**) |
|
10% потери груза: |
Е·0,6 = ____________ проливов/год |
30% потери груза: |
Е·0,2 = ____________ проливов/год |
100% потери груза: |
Е·0,2 = ____________ проливов/год |
Примечания:
*) Если имеется несколько различных маршрутов с меняющимся количеством перевозок, тонеобходимо умножить число перевозокнадлинупути каждого маршрута отдельно, а затем их просуммировать. Например, 100 перевозок на 15 км и 50 перевозок на 7 км дадут (100·15) + (50·7) = 1 850 км (общая длина маршрута).
**) Можно использовать для целей моделирования все три сценария или рассматривать только крупные проливы.
Транспортировка опасных веществ по трубопроводам
По трубопроводам в первую очередь транспортируются нефть и нефтепродукты, а также топливные газы, которые обычно включают природный газ и сжиженный нефтяной газ (LРG). В значительно меньшей степени по трубопроводам также транспортируются сжиженный и газообразный этан, этилен, сжиженный природный газ (LNG), аммиак, оксид углерода, кислый (содержащий сероводород) природный газ и другие химические вещества. Большинство трубопроводов последнего типа связывает ограниченное число поставщиков и потребителей, в отличие от многочисленных магистралей по передаче природного газа на большие расстояния.
391

Большая часть опасных веществ транспортируется по трубопроводам относительно малых диаметров (до 12–13 дюймов2). Рабочее давление в трубопроводах при этом может изменяться в широких пределах (от нескольких атмосфер до 50–75 атмосфер).
Ежегодно в США и Европе представляются данные о тысячах случаев утечек, однако многие из них очень незначительны и, как правило, не имеют выраженных негативных последствий для населения.
Основываясь на имеющейся статистической информации, экспертами предлагается для трубопроводов с диаметром:
менее 20" принять степень аварийности, равную ~1·10–3 /км-год;
больше или равным 20" – соответственно ~3·10–4 /км-год.
Для анализа выбросов опасных веществ из трубопроводов предлагаются следующие распределения:
для жидкостных и газовых трубопроводов выброс при разрушении на полное сечение (гильотинный разрыв) – 20 % случаев;
для всех трубопроводов с газами или жидкостями 1 час выброса через отверстие 1" – 80 % случаев.
Эти данные обобщены в таблице 4.30 и используются в табли-
це 4.31.
Таблица 4.30. Рекомендуемые экспертные данные по степеням аварийности для транспортировки по трубопроводам
Показатель |
Рекомендуемое |
Примечание |
|
аварийности |
значение |
||
|
|||
Степень |
1·10–3 /км-год |
для трубопроводов с диаметрами: |
|
аварийности |
меньше 20" |
||
|
3·10–4 /км-год |
большими или равными 20" |
|
Условное |
0,20 |
для 15 мин истечения потока через |
|
распределение |
|
отверстие, эквивалентное диаметру |
|
масштабов |
|
трубы (или для 1 часа, если отсутствует |
|
|
|
система перекрытия аварийного |
|
|
|
участка); |
|
|
0,80 |
для 1 часа выброса вещества через |
|
|
|
отверстие 1" |
2 1" = 2,54 см
392
Таблица 4.31. Формализованная таблица для оценки частот аварий на трубопроводах
Опасный материал(ы): |
___________________________________ |
Длина трубопроводов |
А= ________________________________ |
нестандартного диаметра |
расстояние в адм. образованиях |
Длина трубопроводов |
В= ________________________________ |
с диаметром < 20" |
расстояние в адм. образованиях |
Длина трубопроводов |
С= ________________________________ |
с диаметром > 20" |
расстояние в адм. образованиях |
Частота пролива D = (А·1·10-3)+(В·1·10-3)+(С·3·10-4) = ________________ |
|
(проливов/год) |
|
Проливы по масштабу: |
|
1 час выброса через отверстие 1": |
D·0,8 = _______________ (проливов/год) |
Повреждение на полное сечение: |
D·0,2 = _______________ (проливов/год) |
Дополнительная информация включает:
исследуемое (транспортируемое) вещество;
длину трубопровода в районе административных образований;
диаметр трубопровода;
скорость потока;
наличие (или нет) систем обнаружения утечек и отсекающей (управляющей) арматуры.
Транспортировка опасных веществ в небольших упаковках
По существующим оценкам большое количество транспортных средств и судов используются для перевозки опасных веществ/материалов в относительно мелких упаковках (OTA-SET-301, 1986). Их емкость (масса) обычно не превышает 500 литров (500 кг). Онимогут транспортироваться воздушным, водным, железнодорожным или автомобильным транспортом. По оценкам, транспортировка опасных товаров в упаковке составляет 50 % от общего грузопотока, перевозимого автомобильным транспортом и 80 % от общего объема перевозок для наливного транспорта. До 8 % морских перевозок указанных грузов осуществляется сухогрузами, перевозящими небольшие резервуары или контейнеры. Транспортировка опасных материалов воздушным транспортом в основном ограничена небольшими упаковками. Транспортируемые воздушным транспортом материалы относятся обычно либо к дорогостоящим, либо к требующим скорой доставки.
393
Информация по грузопотокам подобных перевозок крайне ограничена из-за их большого количества и разнообразия. Как следствие, существует определенный недостаток данных по уровням аварийности или распределении проливов по объемам, которые могут быть приняты за основу.
Воснове определения последствий аварий с «малыми» упаковками лежит использованиебазовойинформациипо общейаварийностидляжелезнодорожного, водного или автомобильного транспорта с учетом соответствующих долей аварий, приводящих к проливу или утечке.
На первом этапе оценки распределения поразмерам пролива можно принять,чтопотеряодногоконтейнера(илигруппыконтейнеров)водной упаковке происходит в 90 % случаев, а полная потеря груза (все контейнеры) – 10 % случаев.
При анализе последствий при авариях с опасными веществами/материалами, транспортируемыми в отдельных упаковках, часто предполагается, что весь объем упаковки выбрасывается в окружающую среду мгновенно.
При необходимости более точной оценки может быть полезна одна из более детальных методологий, например (Kloeber et al, 1979).
4.4.Использование методик экспресс-оценки частоты аварий при осуществлении различных
видов деятельности
Вданном разделе представлены материалы, опубликованные в работе (Быков, Колесников, Кондратьев-Фирсов, 2013).
Помимо использования статистики по аварийным и чрезвычайным ситуациям, произошедшим на опасных объектах, для прогнозирования возможностей аварий и ЧС в будущем, для прогнозирования частоты и последствийихреализациимогутиспользоватьсяспециальныеметодические материалы и теоретические знания по авариям и взрывам (Аварии и катастрофы, 1995; 1996; Андреев, Беляев, 1960; Бесчастнов, 1991).
Вданном разделе будет в качестве иллюстрации представлен подход, использованный в международном «Руководстве по классификации
иопределению приоритетности рисков, связанных с крупными авариями на объектах перерабатывающих и смежных отраслей промышленности»
394
(Manual, 1996). Руководство было разработано в рамках Межведомственной программы по оценке и управлению риском для здоровья и окружающей среды от энергетических и других сложных промышленных систем, которая должна была способствовать внедрению комплексной оценки и управления риском в крупных промышленных районах. Программа предусматривала сбор методик по оценке риска для окружающей среды и здоровья населения, обмен знаниями и опытом между странами
вобласти применения этих методик и внедрения комплексного подхода к управлению риском. Программа осуществлялась под эгидой четырех организаций ООН: МАГАТЭ, Программой ООН по окружающей среде (ЮНЕП) в рамках. Программы расширения осведомленности и обеспечения готовности к чрезвычайным ситуациям на местном уровне (АПЕЛЛ), Организацией Объединенных Наций по промышленному развитию (ЮНИДО) и Всемирной Организацией Здравоохранения (ВОЗ).
Организации ООН, финансирующие данную программу, в течение рядалет участвоваливдеятельностипооценкеиуправлениюрискамидля окружающей среды и здоровья населения, предотвращению серьезных аварий и повышению готовности к чрезвычайным ситуациям. Данное Руководство было разработано на основе опыта, полученного в ходе этой деятельности, и главная его цель – осуществление методической помощи
вклассификации и определение приоритетности рисков в крупных промышленных районах с тем, чтобы дальнейшую более детальную и подробную оценку рисков проводить с учетом установленных приоритетов.
Впроцессе работы по Программе поступили замечания из нескольких стран (Колумбия, Индия, Италия, Нидерланды, Швейцария и США), которыебыли учтенывтретьейверсии Руководства. Перваяверсия– процедура инвентаризации, разработанная Д. ван ден Брандом для провинции Южная Голландия, – есть только на голландском языке. Вторая вер-
сия Руководства разработана «TNO Environmental and Energy Research» (Нидерланды) и в основном использует идеи Д. ван ден Бранда. Эта версия Руководства переведена на ряд языков и называется "The Guide to Hazardous Industrial Activities". Версия Руководства IAEA-TECDOC-727 (Manual, 1996) представляет собой руководство третьего поколения, преследующее те же цели, основанное во многом на тех же технических данных, но содержащее важные дополнения, а также поэтапный подход, который ранее не использовался.
395
Описанные в Руководстве методические подходы и алгоритмы применимы к рискам, связанным с авариями на стационарных промышленных объектах, занимающихся хранением, обработкой, переработкой опасных веществ, а также крупными авариями при транспортировке опасных веществ автомобильным, железнодорожным, трубопроводным и внутренним водным транспортом. Учитываются риски для здоровья населения, связанные:
с пожарами;
взрывами;
выбросами токсических веществ за пределы опасных объектов. Риск для здоровья персонала и риски последствий для окружающей
природной среды в расчет не принимаются.
ВРуководстве «риск» определяется через понятия последствий
ивероятностей реализации нежелательных (опасных) событий.
Вданном разделе будут кратко представлены методические подходы Руководства по оценке вероятностей реализации аварий.
Основныедопущения,принятыев Руководствев отношенииоценки вероятностей реализации аварий:
оценка вероятностей осуществляется с использованием категорий/классов, отличающихся друг от друга на порядок величины;
средняя частота аварий принимается на основании статистических данных;
использование поправок для учета различий между видами промышленной деятельности, уровня безопасности и др.
Краткое описание метода и порядка его применения
Определение приоритетности рисков согласно (Manual, 1996) можно разделить на следующие этапы:
классификация опасных видов деятельности и веществ;
оценка тяжести последствий;
оценка вероятностей аварий;
оценка социального риска;
определение приоритетности рисков.
396
Краткое описание этапов Классификация опасных видов деятельности и веществ
После определения границ и основных общих характеристик рассматриваемой территории собирают общую информацию обо всех опасных стационарных объектах и обо всех маршрутах и способах транспортировки опасных веществ (совместно именуемые далее как «опасные виды деятельности»). Из этих видов деятельности отбирают лишь те, которые представляют опасностьдлянаселения,и собирают о них болееподробную информацию. После этого проводят инвентаризацию опасных веществ и классифицируют их.
Оценка тяжести последствий
Оцениваюттяжестьпоследствий(т.е.числопогибших людейзапределами объекта) крупных аварий для каждого анализируемого вида деятельности, умножая площадь зоны поражения на плотность населения в зоне и ряд поправочных коэффициентов. Поправки учитывают расстояниедоближайшегорайоназаселения,распределениенаселениявзонепоражения, возможные действия по смягчению последствий.
Оценка частоты (вероятности) аварий
Стационарные объекты. Оценивают среднюю частоту крупных аварийдлякаждоговидадеятельности,вводятпоправкидляучетаотдельных операций (погрузочно-разгрузочных), систем безопасности, организации и управления безопасностью, вероятности ветра в направлении заселенных районов в зоне поражения.
Транспортировка опасных веществ. Оценивают среднюю частоту крупных аварий для каждого опасного вещества (группы веществ), идентифицированного для каждого анализируемого участка автомобильной дороги/ железной дороги/ водного пути/ трубопровода, вводят поправки на условия безопасности транспортной системы, интенсивность перевозок, вероятность ветра в направлении заселенных районов в зоне поражения.
При этомчастота и вероятность в Руководстве приводятся ирассчитываются в виде десятичных логарифмов с противоположным знаком
(«7» = 10–7, «5,5» = 3 x 10–6 и т.п.).
Оценка социального риска
Каждый вид деятельности классифицируют в зависимости от тяжести последствий и вероятности аварии, приводящих к таким последствиям. Классифицированные таким образом виды деятельности отображают на матрице вероятностей и последствий.
397
Определение приоритетности рисков
Оценку социальных рисков для всех видов деятельности проводят с помощью матрицы,накоторой легко выявитьвиды деятельности,не отвечающие установленным требованиям. Исходя из нормативов, на матрице можно провести границу приемлемости риска и определить, какие вероятности и/или последствия являются достаточно серьезными и требуют продолжения процесса более детальной оценки и управления рисками.
Таким образом, в целом, метод основан на классификации опасных видов деятельности в анализируемой зоне через классификацию тяжести последствий и вероятностей возникновения крупных аварий. Для классификации тяжести последствий определяют, сколько человек погибнет в результате аварии на стационарном объекте или при транспортировке опасных материалов. Оценка вероятностей дает информацию о частоте аварий (число аварий в год для данного вида деятельности). Полученные результаты рекомендуется представлять в матричной или графической форме в системе координат х – у, где по оси х отложен класс тяжести последствий, а по оси y– класс вероятности аварии. По такому графику или матрице можно идентифицировать все виды деятельности, не удовлетворяющие определенным требованиям, проведя на матрице границу приемлемости риска и определить, какие вероятности и/или последствия видов деятельности требуют более детального рассмотрения. Конечная цель при использовании Руководства – получить перечень тех видов деятельности, для которых необходим в первую очередь более детальный анализ риска.
Классификация видов деятельности и опасных веществ
В руководстве методики позволяют идентифицировать и классифицировать опасные виды деятельности и опасные вещества с помощью системы таблиц. В частности, в таблице 4.32 дан перечень видов деятель-
ности, опасных веществ и их цифровые коды. Для идентификации веществвРуководствеиспользуютсяцифровыекоды,приведенныевтаблице4.32,атакжеприводитсяпримерныйпереченьвеществ,соответствующих определенному типу и свойству вещества и присвоенному коду.
398
|
Таблица 4.32. Коды |
классификации |
видов деятельности |
|
и используемых опасных веществ (Manual, 1996) |
|
|||
|
|
|
|
|
Код |
Вид |
Тип |
Свойства |
Вещества (примеры) |
деятельности |
вещества |
|||
1 |
Хранение |
Горючие |
Давление насы- |
Аллиловый спирт |
|
в заглублен- |
жидкости |
щенных паров |
Анилин |
|
ных |
|
<0,3 бар при 20 С |
Бензальдегид |
2а |
резервуарах |
|
(температура |
Бензилхлорид |
Трубо- |
|
вспышки > 20 С) |
Бутанол |
|
|
проводы |
|
|
Бутилдигликоль |
3 |
Прочее |
|
|
Дихлорбензол |
|
|
|
|
Дихлорпропен |
|
|
|
|
Дизельное топливо |
|
|
|
|
Диэтилкарбонат |
|
|
|
|
Диметилформамид |
|
|
|
|
Этаноламин |
|
|
|
|
Этилформиат |
|
|
|
|
Этилгликольацетат |
|
|
|
|
Этилсиликат |
|
|
|
|
Этиленхлоргидрин |
|
|
|
|
Этиленгликоль |
|
|
|
|
Топливное масло |
|
|
|
|
Фурфурол |
|
|
|
|
Фурилкарбинол |
|
|
|
|
Изоамиловый спирт |
|
|
|
|
Изобутанол |
|
|
|
|
Изопропанол |
|
|
|
|
Метилбутилкетон |
|
|
|
|
Метилгликоль |
|
|
|
|
Метилгликольацетат |
|
|
|
|
Нафталин |
|
|
|
|
Нитробензол |
|
|
|
|
Нефть |
|
|
|
|
Фенол |
|
|
|
|
Стирол |
|
|
|
|
Триоксан |
|
|
|
|
Ксилен |
|
|
|
Давление насы- |
Ацеталь |
|
|
|
щенных паров |
Ацетальдегид |
|
|
|
<0,3 бар при 20 |
Ацетон |
|
|
|
С (температура |
Ацетонитрил |
|
|
|
вспышки 20 С) |
Бензол |
|
|
|
|
Безилхлорид |
399