
- •1 Аналитический обзор
- •2 Патентный поиск
- •3 Цели и задачи
- •4 Технологическая часть
- •4.1 Исходные данные для оценки технологической безопасности исследуемого объекта
- •4.1.1 Данные о размещении персонала объекта с указанием средней численности наибольшей работающей смены
- •4.1.2 Характеристики опасных веществ
- •4.1.3 Описание технологического процесса и принципиальная технологическая схема с обозначением основного технологического оборудования
- •4.1.4 План размещения оборудования
- •4.1.5 Перечень основного технологического оборудования, в котором обращаются опасные вещества
- •4.2. Разделение производства на блоки
- •4.2.1 Оценка уровня взрывоопасности. Расчет энергетического потенциала
- •4.3 Описание технических решений по обеспечению безопасности
- •4.3.1 Решения по исключению разгерметизации оборудования и предупреждению аварийных утечек водорода
- •4.3.2 Решения по обеспечению взрывопожаробезопасности
- •4.4 Анализ риска
- •4.4.1 Анализ известных аварий
- •4.4.2 Анализ условий возникновения и развития аварий
- •4.4.2.1 Определение возможных причин и факторов, способствующих развитию аварий
- •4.4.2.2 Определение типовых сценариев
- •4.4.2.3 «Дерево отказов» технологического оборудования
- •4.4.2.4 Оценка «дерева событий», краткое описание сценариев аварийных ситуаций
- •4.4.2.5 Оценка реализации аварийных ситуаций и сценариев их дальнейшего развития
- •4.4.2.6 Оценка количества опасных веществ, участвующих в аварии
- •4.4.3 Выбор физико-математических моделей и методов расчета вероятных зон поражающих факторов
- •4.4.3.1 Факельное горение
- •4.4.3.2 Избыточное давление в помещении при сгорании горючей смеси
- •4.4.3.3 Расчет поражающего воздействия увв при адиабатическом расширении
- •4.4.4 Оценка риска гибели людей
- •4.4.4.1 Индивидуальный риск
- •4.4.4.2 Коллективный риск
- •4.4.4.3 Социальный риск
- •5 Строительная часть
- •5.1 Данные о топографии и месторасположении объекта
- •5.2 Данные о природно-климатических условиях расположения промышленного объекта
- •5.3 Наличие и границы запретных и санитарно-защитных зон
- •5.4 Обоснование принятого типа и этажности здания
- •5.5 Обоснование и описание принятых конструкторских решений и выбранных материалов
- •6 Автоматизация
- •7 Охрана труда и окружающей среды
- •7.1 Охрана труда
- •7.1.1 Химический фактор на производстве
- •7.1.2 Вредные физические факторы производственной среды
- •7.1.3 Тяжесть и напряженность труда
- •7.1.4 Сведения о системе вентиляции
- •7.1.5 Освещение производственного помещения
- •7.1.6 Классификация производственных помещений
- •7.1.7 Определение размеров санитарно-защитной зоны
- •7.2 Охрана окружающей среды
- •8 Стандартизация
- •9 Гражданская оборона
- •9.1 Характеристика организационно-технических мероприятий, обеспечивающих безопасность объекта и готовность к ликвидации чрезвычайных ситуаций
- •10 Экономика
- •10.1.Расчет ущерба для наиболее вероятного сценария
- •10.1.1 Расчёт материальных потерь
- •10.1.2 Расчет затрат на компенсацию последствий взрыва
- •10.1.3 Расчет социального ущерба
- •10.2.Расчет ущерба для наиболее опасного сценария
- •10.2.1 Расчёт материальных потерь
- •10.2.2 Расчет затрат на компенсацию последствий взрыва
- •10.2.3 Расчет социального ущерба
- •11 Применение вычислительной техники, компьютерных технологий и информационных систем
- •12 Заключение и проектные предложения
- •12.1 Перечень наиболее значимых факторов, влияющих на показатели риска
- •12.2 Предложения по внедрению мер, направленных на уменьшение риска аварий
- •Смертельная зона Безопасная зона
- •Смертельная зона Безопасная зона
4.4.2.5 Оценка реализации аварийных ситуаций и сценариев их дальнейшего развития
Вероятность сценариев аварий в системе получения и хранения водорода принимается в соответствии с таблицами, изложенной в приказе № 404 МЧС [4]. Вероятности инициирующих событий при аварии на технологическом оборудовании приведены в таблице 15.
Таблица 15 – Вероятности реализации аварийных ситуаций
№ Блока |
Наименование Блока |
Полная разгерметизация, 1/ год |
Частичная разгерметизация, 1/ год |
1 |
Электролизная установка (трубопровод) |
8,3·10-5 |
3,4·10-4 |
2 |
Открытая площадка ресиверов |
4,7·10-6 |
7,9·10-5 |
Частота реализации каждого сценария аварии определяется умножением исходного события на все вероятности.
В таблице 16 представлены расчетные значения вероятностей реализации сценариев аварий, кроме сценариев, заканчивающихся без опасных последствий.
Таблица 16 – Частота реализации сценариев аварий в водородном хозяйстве
Наименование блока |
Наименование оборудования |
Сценарий |
Вероятность реализации сценария, в год |
Блок № 1 |
Трубопровод от электролизера к разделительной колонке |
С1п |
4,98·10-6 |
С2п |
5,31·10-6 |
||
С1 |
1,36·10-5 |
||
С2 |
2,18·10-5 |
||
Блок № 2 |
Ресивер |
С3п |
9,4·10-7 |
С1 |
5,5·10-7 |
Анализируя данные таблицы по частотам реализации аварий по каждому блоку, следует что:
Самым опасным сценарием является: С3п= 9,4·10-7, 1/год:
Полная разгерметизация ресивера → адиабатическое расширение газа→ попадание персонала и соседнего оборудования в пределы опасной зоны → воздействие УВВ на людей, соседнее оборудование и здания.
Самым вероятным сценарием является: С2=2,18·10-5, 1/год:
Частичная разгерметизация трубопровода с водородом в помещении → выход газа в помещение→ воспламенение водородвоздушной смеси→ дефлаграция смеси→ попадание персонала и соседнего оборудования в пределы опасной зоны → воздействие УВВ на людей, здание и соседнее оборудование
4.4.2.6 Оценка количества опасных веществ, участвующих в аварии
Оценка количества опасных веществ, участвующих в аварии проводится, как правило, для каждого типа сценария (или группы типовых сценариев), определенного на предыдущем этапе.
Количество опасных веществ, участвующих в аварии, определялось в соответствии с приказом МЧС № 404 [4], при этом учитывалось количество газа, вышедшего из оборудования за время срабатывания запорной арматуры. Количество опасных веществ, участвующих в аварии и в создании поражающих факторов для указанных сценариев представлено в таблице 17.
Расчет количества опасного вещества, участвующего в аварии при частичном разрушении технологического трубопровода принимается в размере отверстия 5 мм, а для ресивера принимается – 25 мм.
Примечание 4− при частичной разгерметизации технологического трубопровода в блоке № 1 при Рраб и отверстии 5 мм массовый расход газа, выходящего из установки, остается большим, и за время закрытия ручной запорной арматуры (300 с) количество горючего газа вышедшего в помещение составляет все количество водорода, который присутствует в установке и то количество водорода, которое успевает производить электролизер за время аварийного отключения (5 с).
Таблица 17 – Количество опасных веществ, участвующих в создании поражающих факторов при реализации наиболее вероятных сценариев развития аварийной ситуации
№ сценария |
Последствия |
Основной поражающий фактор |
Количество опасного вещества, кг |
|
Участвующего в аварии |
Участвующего в создании поражающих факторов |
|||
С1п (С1) |
Факельное горение при полной (частичной) разгерметизации трубопровода |
Тепловое воздействие на людей, здание и оборудование |
1,72 |
1,72 |
С2п (С2) |
Дефлаграция водород-воздушной смеси |
Воздействие УВВ на людей, здание и оборудование |
1,72 |
1,72* |
С3п |
Адиабатическое расширение |
Воздействие УВВ на людей, соседнее оборудование и здания |
41,6 |
20,8 |
С1 |
Факельное горение при частичной разгерметизации ресивера |
Тепловое воздействие на людей и оборудование |
41,6 |
41,6 |
* - в соответствии с ПБ 09-540-03 (приложение 2) для замкнутых объектов (помещений) доля массы водорода, участвующей во взрыве принимается 1.