Обеспечение безопасности, прогнозирование и разработка мероприятий по предупреждению и ликвидации чрезвычайной ситуации, вызванной аварией на магистральном нефтепроводе

Вероятность присутствия источника зажигания приведена в таблице 2.3 [42, 76].

Таблица 2.3 - Вероятность присутствия источника зажигания

Деревья событий для количественного анализа различных сценариев ЧС, вызванных авариями на МНП, представлены на рисунках 2.3, 2.4, 2.5.

Рисунок 2.3 - Дерево событий для наиболее вероятного сценария

Из рисунков 2.3 и 2.4 видно, что вероятности появления нежелательных событий равные 45∙10-6 и 15∙10-6 соответственно превышают допустимое значение.

Рисунок 2.4 - Дерево событий для сценария с наибольшими последствиями (пожар пролива)

Рисунок 2.5 - Дерево событий для сценария с наибольшими последствиями (взрыв паров нефти)

Значение частоты возникновения отдельного события или сценария пересчитывается путем умножения частоты возникновения инициирующего события на условную вероятность развития аварии по конкретному сценарию [19].

Значение частоты P1 возникновения первого сценария (образование облака опасных для человека концентраций паров нефти):

P1 = P2∙Р3, (2.1)

где P2, P3 - вероятности возникновения событий 2, 3 соответственно.

P1 = 3,61∙10-4∙0,125=45∙10-6

Для второго сценария (пожара пролива нефти):

P4= P5∙Р6= 3,61∙10-4∙0,042=15∙10-6

Для третьего сценария (взрыв паров нефти):

P7= P8∙Р9 ∙Р10= 3,61∙10-4∙0,042∙0,054=8,1∙10-7

Можно сделать вывод, что вероятность возникновения первого и второго сценария превышает допустимую, и поэтому для МНП УБКУА требуется разработка и принятие мер по повышению надежности, а для этого необходимо прогнозирование последствий ЧС, т.е. определение ее параметров.

Так как из двух сценариев ЧС, вероятности возникновения которых превышают допустимое значение, далее будем рассматривать второй, т.е. пожар пролива нефти.

2.4.2 Оценка количества опасных веществ, способных участвовать в техногенной аварии, сопровождающейся проливом

При разрушении магистрального нефтепровода объём вытекшей жидкости определяется по формуле [72]:

(2.2)

где - давление перекачки, составляющее 5 МПа;

Q – расход нефти, равный 0,06 м3/с [80];

t – время перекрытия задвижек, равное 3600 с (так как ЧС произошла на линейной части МНП, расположенной в значительном удалении от ЛПДС, а так же длина отрезка между соседними задвижками составляет 12,6 км);

D - диаметр трубопровода, 500 мм;

L - длина отрезка между соседними задвижками, 12,6 км.

Таким образом, объем вытекшей нефти составляет 250 м3.

2.4.3 Определение массы нефти, разлившейся при ЧС

Количество пролившейся нефти, вследствие разгерметизации нефтепровода, рассчитывается:

, (2.3)

где - плотность нефти при расчетной температуре, кг/м3;

- объем вытекшей нефти, 250 м3;

Е – коэффициент заполнения трубопровода нефтью (Е = 0,79).

Таким образом, масса разлившейся нефти составляет:

т.

2.4.4 Определение площади растекания и толщины слоя разлившейся нефти

Линейный размер разлития нефти при аварии на линейной части МНП зависит от объёма вытекшей жидкости и условий растекания. При свободном растекании диаметр разлития может быть определён из соотношения [72]:

d= (2.4)

где V - объём жидкости, 250 м3;

Толщина слоя разлившейся нефти рассчитывается по формуле:

, (2.5)

где V- объем разлившейся жидкости, 250 м3,

F – площадь растекания нефти, м2, которая определяется по формуле:

(2.6)

Таким образом, диаметр разлития составит:

d= м

Площадь растекания:

м2

Толщина слоя разлившейся нефти:

0,05 м.

2.4.5 Определение количества нефти, впитавшейся в грунт

Количество нефти (масса Мвп или объем Vвп), впитавшейся в грунт, определяется по соотношениям [62]:

Мвп=Кн· Vгр· ρ, (2.7)

Vвп=Кн· Vгр , (2.8)

где ρ - плотность нефти, 0,86 т/м3[20];

Vгр - объем нефтенасыщенного грунта, м3;

Кн - нефтеемкость грунта, 0,16 % [52].

Объем нефтенасыщенного грунта вычисляется по формуле:

Vгр=Fгр· hср , (2.9)

где Fгр - площадь нефтенасыщенного грунта, равная площади пролива нефти, т.е 5024 м2;

hср - средняя глубина пропитки грунта по всей площади, принимается равной 0,15 м.

Объем Vгр нефтенасыщенного грунта составляет:

Vгр=5024×0,15=754 м3.

Масса нефти, впитавшейся в грунт, составляет:

Мвп=0,16 ×754×0,86=104 т.

Объем нефти, впитавшейся в грунт, составляет:

Vвп=0,16· 754 = 121 м3.

Таким образом, объем нефтенасыщенного грунта составляет 754 м3, объем нефти, впитавшейся в грунт равен 121 м3, количество нефти, впитавшейся в грунт, равно 104 т.

2.4.6 Определение зоны образования взрывоопасных концентраций паров нефти в приземном слое атмосферы

Зоны взрывоопасных концентраций при испарении нефти с поверхности разлива определяют для наиболее неблагоприятного варианта – при подвижности воздуха, равной нулю (штиль), и температуре нефти, равной среднемесячной температуре самого жаркого месяца.

Среднемесячная температура июля для нефтепровода, проходящего по территории Республики Башкортостан, принята по нормативным данным равной 19 °С.

Время испарения нефти принято равным одному часу, т.е. количеству времени до момента появления источника зажигания. Глубина взрывоопасной зоны определяется по формуле:

, (2.10)

 Скачать реферат