4.4.2 Анализ условий возникновения и развития аварий

4.4.2.1 Определение возможных причин и факторов, способствующих развитию аварий

1. Разгерметизация ресиверов и аппаратов:

• в результате искажения формы оболочки из-за низкого качества ее монтажа или некачественного исполнения фундамента;

• в результате коррозии корпуса;

• при дефектах сварных соединений;

• в результате деформации корпуса при большой разнице температур внутри и снаружи резервуара;

• при неравномерном оседании основания, вызванного, например, эрозией или промерзанием грунта;

• при разрыве несущего слоя основания и повреждения днища коррозией или примесями с абразивными свойствами;

• в результате воздействия внешних причин (авария на соседнем блоке, диверсия и т.д.)

1. Технологические трубопроводы:

• при коррозии трубопроводов;

• при недостаточности уплотнений;

• в результате внешних воздействий;

• при нарушении прокладок фланцевых соединений;

• при разрушении сварных швов или основного металла;

• при разрушении несущих опор.

4.4.2.2 Определение типовых сценариев

Под сценарием аварии в соответствии с РД 03-14-2005 понимается последовательность отдельных логически связанных событий, обусловленных конкретным инициирующим событием, приводящих к аварии с конкретными опасными последствиями. [3]

Возможные аварийные ситуации на участке водородного хозяйства могут возникнуть в результате разгерметизации оборудования по причинам, которые можно условно объединить в следующие группы.

1.Отказы (неполадки) оборудования:

• коррозия оборудования и трубопроводов;

• физический износ, механические повреждения, температурная деформация оборудования и трубопроводов;

• отказы приборов контроля и автоматики;

• короткое замыкание.

2. Ошибочные действия персонала:

• ошибки при пуске и остановке оборудования;

• ошибки при проведении ремонтных, профилактических и других работ.

3. Внешние воздействия техногенного или природного характера:

• грозовые разряды и разряды от статического электричества;

• попадание оборудования в зону действия поражающих факторов аварий, происшедших на соседнем оборудовании и объектах;

• смерчи и ураганы.

Из перечисленных выше причин возникновения аварийных ситуаций инициирующим событием может быть любая причина.

Разгерметизация оборудования приводит к аварийному процессу, при котором опасные вещества, обращающиеся в технологических процессах, технологическое оборудование вовлекаются в не предусматриваемые технологическим регламентом процессы (прежде всего физико-химические) – взрывы и пожары, и создают поражающие факторы – ударные и тепловые нагрузки для персонала объекта, населения и окружающей среды, а также самого объекта [2].

При прогнозировании частоты отказов оборудования для конкретного производства обязательно нужно учитывать также наличие количества аналогичного оборудования, частоты и время эксплуатации оборудования (резервуаров, трубопроводов). Для этой цели рекомендуется оформить в виде таблиц, так называемые «рабочие листы». Для рассматриваемого объекта рабочие листы представлены в таблицах 12 и 13.

Таблица 12 – Оценка частоты выбросов из трубопровода

Рабочий лист № 1
Опасный материал	Водород
Длина технологического трубопровода, м	Lтр = 65 м
Время работ (перекачки вещества), час/год	τ = 8000 ч
Степень аварийности	Частичное Вч=5,7·10-6 1/м·год Полное Вп= 1,4·10-6 1/м·год
Количество часов в год	Т=8760 ч
- частичная разгерметизация (через отверстие диаметром 25 мм)	Рчаст= Вч· Lтр·τ/Т=5,7·10-6·65·8000/8760 = 3,4·10-4, 1/год
- полная разгерметизация (повреждение на полное сечение)	Рполн = Вп·Lтр·τ/Т=1,4·10-6·65·8000/8760 =8,3·10-5 , 1/год

Таблица 13 − Оценка частоты выбросов стационарных объектов (резервуаров хранения)

Рабочий лист № 2
Опасное вещество	Водород
Количество аппаратов	n=14
Время работы аппарата	τ = 8000 ч
Степень аварийности	Частичное Вч=6,2·10-6 1/год Полное Вп=3,7·10-7 1/год
Количество часов в год	Т=8760 ч
Частота выброса (частичная разгерметизация через отверстие 25 мм)	Рчаст = Вч· n· τ/Т = 14·6,2·10-6 ·8000/8760 =7,9·10-5 , 1/год
Частота выброса (полная разгерметизация, повреждение на полное сечение)	Рполн = Вп· n· τ/Т = 14·3,7·10-7 ·8000/8760 = 4,7·10-6 , 1/год