Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Прогнозирование и оценка производственных рисков. Учебник
.pdf
потерпевших, которое определяется числом людей, оказавшихся в превалирующей зоне действия поражающих факторов (исходя из принципа поглощения
большей опасностью всех меньших опасностей).
Индивидуальный риск для работников объекта рекомендуется оценивать
частотой поражения определенного работника объекта в результате аварии в
течение года. Социальный риск рекомендуется представлять в виде графика
ступенчатой функции.
Коллективный
риск определяет масштаб ожидаемых последствий
для людей от потенциальных аварий и оценивается ожидаемым количеством
пораженных в результате аварий на рассматриваемой территории за определенный промежуток времени.
Для расчета коллективного риска использовалась формула (1):
n
R
i=1
= QBi·Q
колл
BПi·QНi·Ni,
(1)
где Q
– частота возникновения i-й аварии, 1/год;
Вi
Q
– условная вероятность нахождения человека в данной зоне поражения;
Нi
Q
– условная вероятность определенного вида поражения человека,
BПi
находящегося в зоне аварии, при реализации i-й аварии;
N – количество смертельно пораженных при i-й аварии, чел;
n – количество рассматриваемых аварий.
Оценка индивидуального риска при различных сценариях аварии.
Индивидуальный риск поражения для персонала (частота поражения
отдельного индивидуума в результате воздействия исследуемых факторов
опасности) оценивался по формуле
n
Rи=QBi·Q
i=1
(2):
BПi·QНi
, (2)
где QВi – частота возникновения i-й аварии на рассматриваемом блоке, 1/год;
Q
– условная вероятность нахождения человека в данной зоне поражения;
Нi
Q
– условная вероятность определенного вида поражения человека,
BПi
находящегося в зоне аварии, при реализации указанной аварии i-го типа;
n – количество типов рассматриваемых аварий.
Условная вероятность нахождения людей в зоне аварии определялась
исходя из территориально-временного распределения персонала на площадке
подготовки газа в течение суток, смены и с учетом продолжительности вахты.
Оценка социального
риска.
Социальный риск – зависимость частоты возникновения событий, в
которых пострадало определенное количество человек, от числа пострадавших. При оценке социального риска учитывались только необратимые
людские потери [10].
31
Оценка социального риска гибели людей от аварий на опасных производственных объектах представлена на рисунке 7.
Рис. 7 – Оценка социального риска гибели людей от аварий на опасных
производственных объектах
2.2. Расчет рисков на примере нефтеперерабатывающего завода
На основе анализа причин возникновения и факторов, определяющих
исходы аварий, учитывая особенности применяемых на опасных производственных объектах технологических процессов, можно выделить следующие
характерные типовые сценарии аварии:
1. Сценарий 1 (C1) – разрыв трубопровода или оборудования с
газом, истечение газа без возгорания.
2. Сценарий 2 (С2) – горение «колонного
» шлейфа газа, истекаю-
щего из котлована, образующегося в результате разрушения газопровода.
3. Сценарий 3 (С3) – горение двух независимых высокоскоростных
струй газа, истекающего из концов разрушенного газопровода.
4. Сценарий 4 (С4) – образование и взрыв ГВС (ПВС) в замкнутом
пространстве (в помещении).
5. Сценарий 5 (С5) – образование и взрыв газопаровоздушной
смеси (ГПВС) в замкнутом пространстве (
внутри оборудования работающего
под атмосферным давлением).
6. Сценарий 6 (С6) – пожар в замкнутом объеме (в помещении).
7. Сценарий 7(C7) – пожар пролива горючих жидкостей на открытой
площадке.
32
8. Сценарий 8 (C8) – образование и взрыв (дефлаграционное горение)
ГПВС в открытом пространстве на месте разгерметизации оборудования.
9. Сценарий 9 (С9) – разгерметизация оборудования, образование
и рассеивание паровых облаков(дрейф облака) без возгорания.
10. Сценарий 10(С10) – разгерметизация оборудования, образование
и рассеивание паровых облаков (дрейф облака) с возгоранием по маршруту
дрейфа.
11. Сценарий 11 (С11) – разгерметизации
емкостного оборудования
образование и сгорание облака ГВС по модели «огненный шар».
12. Сценарий 12 (С12) – достижение критических параметров
оборудования, физический взрыв, распространение ударной волны, разлет
осколков[2].
Таблица 6
Распределение потенциального риска
Потенциальный риск
Зоны риска
1 2
УВК
Технологический корпус УВК 6,58·10-5
Открытая площадка в районе технологического корпуса УВК 3,5·10-4
УСК
Технологический корпус УСК 1,4·10-4
Открытая площадка в районе технологического корпуса УСК 5,4·10-4
УПДТ-1
Технологический корпус УПДТ-1 1,2·10-4
Открытая площадка в районе технологического корпуса УПДТ-1 3,4·10-4
УПДТ-2
Технологический корпус УПДТ-2 1,2·10-4
Открытая площадка в районе технологического корпуса УПДТ-2 4,15·10-4
УПП
Технологический корпус УПП 3,51·10-4
Технологическая площадка АВО 6,3·10-4
РПП и ПБ
Манифольдная РПП и ПБ 4,6·10-6
Насосная РПП и ПБ 4,96·10-4
Технологическая площадка РПП и ПБ 4,19·10-4
Эстакада налива пропана в автоцистерны 7,7·10-6
РПСК и ДТ
Манифольдная РПСК и ДТ 1,2·10-7
Насосная РПСК и ДТ 4,6·10-5
Открытая площадка РПСК и ДТ 1,4·10-6
УДК-1
Технологический корпус УДК-1 1,03·10-4
Открытая площадка в районе технологического корпуса УДК-1
(высокая сторона)
смертельного поражения,
1/год
2,7·10-4
33
Окончание таблицы 6
1 2
УПС
Технологическая площадка УПС 1,2 т. н. 4,12·10-4
Технологическая площадка УПС 3,4 т. н. 4,12·10-4
Технологическая площадка УПС 5т. н. 2,8·10-4
ЗПА 1,2 т. н. 2,6·10-7
ЗПА 3,4 т. н. 2,6·10-7
ЗПА 5 т. н. 2,2·10-7
УДК-2
Технологический корпус УДК-2 9,5·10-5
Технологическая площадка печей УДК-2 5,6 (7,8) т. н. 1,96·10-4
Частота отказов технологического оборудования и элементов систем
безопасности определяется на основании статистических данных и нормативных документов. Показатели надежности технологического оборудования
и элементы систем безопасности приведены в таблице 7.
Таблица 7
Интенсивность аварийных отказов технологического оборудования
и элементов систем безопасности
Наименование оборудования или элемента Частота, 1/год
Разрушение сосуда (технологической емкости)
Разгерметизация фланцевых соединений
Разгерметизация насосов и фланцевых соединений масляной системы
Дефекты труб и арматуры
Разрушение трубопроводной арматуры
Отказ измерительных приборов
Отказ обратного клапана
Отказ предохранительного клапана
Отказ клапана-регулятора
Отказ системы электроснабжения (с учетом отказа резервной системы
эл/питания)
Повреждение питающих кабелей
Отказ электродвигателя вентилятора
Отказ газоанализаторов 0,9
Отказ сигнализаторов пламени 1,69
2,010-5
3,010-3
9,610-3
2,010-2
3,110-4
8,810-3
5,010-3
5,010
7,310
1,510-3
5,010-2
1,7510
-3
-3
-2
Отказ импульсных линий 0,77
Вероятности реализации альтернативных исходов аварии на площадке
подготовки газа приведены в таблице 8.
34
Вероятности реализации альтернативных исходов аварии
Событие Вероятность
Таблица 8
Возгорание газа при условии разрыва надземного участка технологического
трубопровода
Возгорание газа при условии разрыва подземного участка технологического
трубопровода
Горение газа по факельному типу при авариях с возгоранием на надземных
газопроводах
Горение газа факельного типа при авариях с возгоранием на подземных
газопроводах
Горение газа «колонного» типа при авариях с возгоранием на подземных
газопроводах
Дефлаграционный взрыв газа при авариях с возгоранием на надземных
газопроводах
Дефлаграционный взрыв газа при авариях с возгоранием на подземных
газопроводах
Вероятность появления внешнего источника зажигания для аварий,
связанных с разгерметизацией технологического оборудования с ГЖ
0,8
0,5 - 0,1
1,0
0,5
0,5
0,5
0,1
0,5
Расчетные показатели событий, инициирующих аварийные ситуации на
УПП (с учетом количества установленного технологического оборудования,
протяженности трубопроводов и оснащения запорной арматурой) приведены в
таблице 9.
Таблица 9
Частоты инициирующих событий по выбранным сценариям
№
п/п
ДКС
Катастрофическое разрушение теплообменных трубок
1
АВО газа (ДКС 1 ст.)
Катастрофическое разрушение теплообменных трубок
2
АВО газа (ДКС 2 ст.)
3 Полная разгерметизация аппаратов с природным газом и ДЭГ
Катастрофическая разгерметизация трубопроводов
4
с природным газом:
входной коллектор тех. цеха № 2 (от ДКС 2 ст.)
Исходное событие
Частота реализации,
–1
год
-3
3,110
4,9610-3
4,810-4
2,1910-5
Частота реализации опасных последствий развития аварийных ситуаций
определялась с помощью графо-аналитического метода «дерево событий».
Частота реализации выявленных аварийных ситуаций на площадке подготовки
газа показано в таблице 10.
35
Таблица 10
а
5
4
4
4
4
4
Частота реализации выявленных аварийных ситуаций на технологической площадке
Наименование блока Наименование оборудования № сценария
Блок охлаждения газ
ДКС 1 ст.
АВО газа, теплообменные
трубки
С1
Блок осушки газа Абсорбер МФА А-201 С2
Блок технологических
трубопроводов газа
УПП
Входной коллектор
технологического цеха №2
(от узла подключения ДКС 2 ст.)
С3
Частота реализации,
-1
год
1,5710
1,210
-3
-5
5,4810-6
Анализ приведенной в таблице частоты реализации опасных последствий
показал, что наиболее вероятными катастрофическими авариями являются:
установка комплексной подготовки газа – горение газа в
помещении технологического корпуса подготовки газа при разгерметизации
-5
внутрицеховых трубопроводов газа, частота реализации 5,310
1/год;
компрессорной станции в случае прорыва газа через масляные
-5
уплотнения нагнетателя, частота реализации 8,110
1/год (на каждой ступени).
Наибольшая частота разрушения наружных трубопроводов с природным
газом, сопровождающаяся крупномасштабным горением истекающего газа
ожидается на трубопроводе наибольшей протяженности – коллекторе
осушенного газа от узла замера газа до охранных кранов, частота реализации
-5
1,7510
1/год.
Наиболее опасным блоком площадки подготовки газа с точки зрения
интенсивности возникновения не катастрофических аварийных ситуаций
является блок аппаратов воздушного охлаждения ДКС 2 ступени, частота
реализации 2,5110
-3
1/год.
Распределение потенциального риска на объектах приведено в
таблице 11.
Таблица 11
Распределение потенциального риска на Заводе
Потенциальный риск
Зоны риска
смертельного поражения,
1/год
1 2
УВК
Технологический корпус УВК 6,58·10
Открытая площадка в районе технологического корпуса УВК 3,5·10
УСК
Технологический корпус УСК 1,4·10
Открытая площадка в районе технологического корпуса УСК 5,4·10
УПДТ-1
Технологический корпус УПДТ-1 1,2·10
УПДТ-2
Технологический корпус УПДТ-2 1,2·10
Открытая площадка в районе технологического корпуса УПДТ-2 4,15·10
36
-
-
-
-
-
-
-4
Окончание таблицы 11
4
4
6
4
4
6
а
1 2
УПП
Технологический корпус УПП 3,51·10
Технологическая площадка АВО 6,3·10
-
-
РПП и ПБ
Манифольдная РПП и ПБ 4,6·10
Насосная РПП и ПБ 4,96·10
Технологическая площадка РПП и ПБ 4,19·10
Площадки вспомогательных и административных сооружений 1,27·10
-
-
-
-
Распределение потенциального риска на технологической площадке
в случае реализации возможных аварий на ее блоках приведено в таблице 12.
Таблица 12
Распределение потенциального риска Технологической площадки АВО
Потенциальный риск
Зоны риска
смертельного поражения,
1/год
ППА
Узел подключения ДКС
Здание ЦОГ
Открытая площадка в районе ЦОГ
Здание БПТПИГ
Открытая площадка в районе здания БПТПИГ
Компрессорный цех, укрытие ГПА
Компрессорный цех, открытая площадк
(высокая сторона / низкая сторона)
АВО газа
Склад масел ДКС
Открытая площадка в районе ПЭБ
Узел ввода шлейфов
Технологический корпус подготовки газа
Открытая площадка в районе технологического корпуса
подготовки газа (высокая сторона)
Площадка административно-бытовых и вспомогательных
помещений УКПГ
Площадка вспомогательных сооружений
(БВП, ДЭС, парк запаса вод)
2,5610-5
3,210-5
3,4710-5
3,010-5
1,2410-4
6,910-5
1,4510-4
7,610
-5
/ 1,9710-5
1,0310-4
5,010
6,810
2,1510-5
4,4510
6,310-5
менее 110-6
4,210
-5
-5
-4
-6
-4
Как видно из таблицы, наибольший потенциальный риск (4,4510
1/год)
соответствует помещениям технологического корпуса, что обусловлено
высокой концентрацией оборудования и трубопроводов на ограниченной
площади.
На открытых площадках максимальный потенциальный риск достаточно
-5
равномерно распределен (3,010
- 7,610-5 1/год) по территории между техно-
логическим корпусом и ДКС (высокая сторона).
37
Следует отметить, что «низкая» сторона технологического корпуса, с
которой расположены административно-бытовые и вспомогательные помещения, в большой степени защищена от воздействия негативных факторов
возможных аварий на трубопроводах и оборудовании, и поэтому потенциальный риск для нее не рассчитывался. Это объясняется защитными свойствами здания технологического корпуса.
Защитные свойства отдельных
укрытий ГПА ДКС значительно более
низкие по сравнению с технологическим корпусом, поэтому территория
«низкой» стороны ДКС (в т.ч. ПЭБ) характеризуется потенциальным риском
-5
1,9710
1/год.
Расчет коллективного риска выполнен для аварий с наиболее опасными
последствиями. При расчете использовались данные по вероятности реализации
указанных аварий и данные о количестве травмированных.
Распределение коллективного риска по опасным производственным
объектам приведено в таблице 13.
Таблица 13
Коллективный риск смертельного поражения персонала Завода
Наименование составляющих Коллективный риск, чел/год
УВК 1,56·10-3
УСК 1,83·0-3
УПДТ-1 6,2·10-4
УПДТ-2 7,4·10-4
УПП 1,2·10-2
РП П и ПБ 7,5·10-3
РП СК и ДТ 1,9·10-4
УДК-1 1,5·10-3
УПС 2,1·10-3
УДК-2 1,3·10-3
ДКС 2,3·10-3
Головная насосная станция 1,4·10-3
Площадки вспомогательных
и административных сооружений
(ГСС, АБК, КОСы, СЭРБ, РММ,
котельные, парк запаса воды, проходная)
В целом по ЗПКТ 3,3·10-2
1,3·10-6
Коллективный риск смертельного поражения персонала при реализации
наиболее крупных аварий на технологической площадки УПП составит
-3
1,8610
чел/год.
Индивидуальный риск гибели персонала опасных производственных
объектов от аварий на Заводе по подготовке конденсата к транспорту приведен
в таблице 14.
38
Таблица 14
Индивидуальный риск смертельного поражения персонала Завода
по подготовке конденсата к транспорту
Индивидуальный риск
№ Персонал установки
Производство
Ремонтный персонал (слесарь-ремонтник, электромонтер
1
по ремонту и обслуживанию электрооборудования)
УСК, УВК*
2 Инженерно-технический персонал 1,03·10-5
3 Оператор 1,93·10-5
4 Сменный персонал основных специальностей 1,19·10-5
УПДТ
5 Инженерно-технический персонал 6,4·10-5
6 Оператор 5,76·10-5
7 Сменный персонал основных специальностей 6,9·10-6
РПП и ПБ, РПСК и ДТ
8 Инженерно-технический персонал 1,8·10-5
9 Оператор РПП/РПСК и ДТ 2,1·10-5/2,5-10-5
10 Сменный персонал основных специальностей 1,56·10-5
УПП
11 Инженерно-технический персонал 2,5·10-5
12 Оператор 4,8·10-5
13 Сменный персонал основных специальностей 3,2·10-5
Ремонтный персонал (слесарь-ремонтник, электромонтер
14
по ремонту и обслуживанию электрооборудования)
УДК-1
15 Инженерно-технический персонал 5,5·10-5
16 Оператор 4,9·10-5
17 Сменный персонал основных специальностей 4,3·10-5
УДК-2, УПС
18 Инженерно-технический персонал 1,3·10-5
19 Оператор 1,32·10-5
20 Сменный персонал основных специальностей 1,47·10-5
ДКС
21 Инженерно-технический персонал 1,8·10-5
22 Оператор 1,2·10-5
23 Сменный персонал основных специальностей 7,7·10-5
Головная насосная станция
24 Инженерно-технический персонал 1,7·10-5
25 Оператор насосной/ ТУЗ 1,56·10-5/8,2·10-5
26 Сменный персонал основных специальностей 2,7·10-5
смертельного поражения,
1/год
2,5·10-5
1,4·10-5
39
Значения индивидуального риска смертельного поражения для основных
специальностей и групп обслуживающего персонала, характеризующихся
одинаковым временем пребывания в опасных зонах технологической площадки,
в случае реализации аварий на блоках данного рассматриваемого объекта
приведены в таблице 15.
Таблица 15
Индивидуальный риск гибели персонала технологической площадки
Индивидуальный риск
№ Специальность, группа людей
1 Машинист технологических компрессоров
2 Слесарь КИПиА
Ремонтный персонал основных производств
3
(слесарь-ремонтник, электромонтер по ремонту
и обслуживанию электрооборудования
Вспомогательный персонал основных производств
4
(электрогазосварщик, слесарь-сантехник)
5 Инженерно-технический персонал
6 Руководящий состав
7 Остальные категории рабочих и служащих менее 10-7
смертельного поражения,
1/год
2,06 10-5
1,05 10
1,50 10-5
2,44 10-5
4,9 10-6
7,3 10-6
-5
Как видно из таблицы, наиболее высокий риск поражения характерен
для машиниста технологических компрессоров. Величина индивидуального
-5
риска для данной категории персонала составляет 2,0610
1/год.
Средний индивидуальный риск гибели персонала технологической
площадки, отнесенный к общему количеству рискующих, составляет
-5
1,64 · 10
1/год.
Отмеченный уровень риска поражения персонала от возможных аварий
на объекте не превышает значения среднего индивидуального риска для
высоко опасных производственных объектов (средний индивидуальный риск
–3
гибели персонала от аварий на ОПО составляет 1,010
- 1,010–4 1/год).
Наиболее опасной составляющей Завода по подготовке конденсата к
транспорту с точки зрения потенциального риска является УПП. Наиболее
опасными рабочими местами на производственной площадке установки,
-4
является площадка АВО пропана и ПБФ (6,4 10
1/год).
Уровень индивидуального риска при реализации возможных аварий
для персонала различных специальностей Завода находится в диапазоне от
-6
2,5-10
до 4,8-10-4 1/год.
Максимальный индивидуальный риск смертельного поражения персонала Завода в случае реализации аварий на объекте характерен для основного
-4
обслуживающего персонала УПП - операторов установки (4,8-10
1/год).
Минимальный индивидуальный риск смертельного поражения
персонала Завода в случае реализации аварий на декларируемом объекте
характерен для основного обслуживающего персонала РПП – операторов
-6
РПСК и ДТ (2,5-10
1/год).
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]