Автогазозаправочные станции как источник техногенной опасности Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ SAGETY IN EMERGENCIES

Оригинальная статья / Original article УДК: 331.436, 614.833

АВТОГАЗОЗАПРАВОЧНЫЕ СТАНЦИИ КАК ИСТОЧНИК ТЕХНОГЕННОЙ ОПАСНОСТИ

л __ о

© Е.А. Хамидуллина1, Е.А. Ольгина2

Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Резюме. Цель. Автогазозаправочные станции (АГЗС) рассматриваются как источник техногенной опасности по признаку применения воспламеняющегося вещества - сжиженного углеводородного газа (СУГ), используемого в качестве моторного топлива. Необходимо оценить аварийные риски, возникающие при эксплуатации. Методы. Выполнено моделирование аварийных ситуаций с повреждением газового оборудования на автогазозаправочной станции. Для моделирования использовали программный комплекс ТОКСИ+Risk, позволяющий как оценить размеры зон поражения от различных опасных явлений, так и рассчитать параметры риска. Результаты и их обсуждение. Проведенный анализ последствий гипотетических аварий показывает, что автогазозаправочные станции представляют опасность из-за возможной утечки углеводородов с последующей трансформацией высвободившегося газа с созданием поражающих факторов для людей и материальных объектов, причем, опасные уровни поражающих факторов формируются дальше нормативно установленных расстояний от АГЗС до посторонних объектов. Заключение. Эксплуатация неисправного оборудования, заземления, средств защиты от проявлений молнии, нарушение графика планово-предупредительных ремонтов, правил пожарной безопасности на АГЗС, отсутствие квалификации у обслуживающего персонала, применение неомедненного инструмента - все способно привести к аварии. Кроме того, несоблюдение нормативных расстояний при строительстве автогазоза-правочных станций необоснованно увеличивает риск для посторонних людей.

Ключевые слова: автогазозаправочные станции, моделирование аварии, поражающие факторы аварии, риск гибели.

Формат цитирования: Хамидуллина Е.А., Ольгина Е.А. Автогазозаправочные станции как источник техногенной опасности // XXI век. Техносферная безопасность. 2016. Т. 1. № 2. С. 21-35.

GAS FILLING STATIONS AS A SOURCE OF TECHNOGENIC HAZARDS Е.А. Khamidullina, Е.А. Olgina

Irkutsk National Research Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.

Abstract. Purpose. Gas filling stations are considered a source of technogenic risks as they apply a flammable substance, liquefied petrol gas, as an engine fuel. The article aims to assess accidental risks of GFSs. Methods. Accident event involving damage to gas filling station equipment has been simulated. For this purpose, we have used TOXI+Risk to assess the size of damage areas from different hazardous phenomena as well as to calculate risks parameters. Results and discussion. The analysis has shown that GFSs are hazardous sources because of potential hydrocarbons leakage followed by released gas transformation and development of affecting factors for people and material objects. The distance from the area where dangerous levels of affecting factors develop exceeds the distance specified by the regulatory acts. Conclusion. The operation of defective equipment, electrical ground, lightning immunity equipment, breach of a preventive maintenance schedule, fire prevention rules, lack of qualifications, and use of non-copperplated tools can cause accidents. Furthermore, breach of specified distances when constructing gas filling stations increases risks for third persons.

Key words: gas filling stations, affecting factor, design accident event, risk of loss

For citation: Khamidullina E., Olgina E. Gas filling stations as a source of technogenic harards. XXI century. Techno-sphere Safety. 2016, vol. 1, no. 2, pp. 21-35. (in Russian).

1Хамидуллина Елена Альбертовна, кандидат химических наук, доцент кафедры промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности, e-mail: [email protected]

Khamidullina Elena, Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor of Industrial Ecology and Life Safety Department, e-mail: [email protected]

2Ольгина Елена Александровна, магистр направления подготовки «Народосбережение, управление профессиональными, аварийными и экологическими рисками», e-mail: [email protected] Olgina Elena, a master degree student of the Program "People saving. Professional, environmental and accidental risk management", e-mail: [email protected]

Том 1 № 2 2016 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Vol. 1 no. 2 2016 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ SAGETY IN EMERGENCIES

Ж

а

SZZ

ш\

к/

Введение

Автогазозаправочные станции (АГЗС) являются опасными производственными объектами по признаку применения воспламеняющегося вещества - сжиженного углеводородного газа (СУГ), используемого в качестве моторного топлива. Экологическая безопасность газового двигателя, возможно, стала главным фактором, делающим преимущества газового моторного топлива неоспоримыми. Эта безопасность определяется тремя факторами:

- значительно меньшими выбросами в воздух загрязняющих веществ двигателями, работающими на газе, чем использующими нефтяное топливо;

- снижением выброса тепличных газов;

- сокращением расхода быстро истощающихся ресурсов.

Количество автомобилей на газовом топливе растет, и, следовательно, неотвратимо увеличивается число АГЗС в непосредственной близости к местам нахождения большого количества людей.

Цель настоящей статьи - рассмотреть автогазозаправочную станцию как источник техногенной опасности и оценить аварийные риски, возникающие при ее эксплуатации.

Результаты и методы исследования

Изучение статистики аварий на АГЗС [1] показывает, что наиболее часто аварии возникают при сливо-наливных операциях при перекачке газа из газовоза в резервуар. При определенных условиях налива СУГ в емкости (при увеличении скорости налива) заряды статического электричества накапливаются быстрее, чем отводятся через заземление, т.к. газ относится к диэлектрикам с очень слабой проводимостью электрического тока. В таких случаях с увеличением уровня налива газа в емкости напряжение статического электричества будет возрастать и достигнет такого значения, при котором в момент приближения свободной поверхности топ-

лива к стенкам заливной горловины (при наполнении емкости свыше 90%) вследствие разности потенциалов произойдет искровой разряд, способный вызвать воспламенение или взрыв смеси паров с воздухом и пожар. Так как давление смеси в момент взрыва достигает 1,5 МПа, а температура колеблется в пределах 1500-1800°С, может произойти разгерметизация сосуда. Это в свою очередь обусловит доступ кислорода в разгерметизированный сосуд и дальнейшее развитие аварии - пожар или образование огненного шара. При проведении операций наполнения и опорожнения резервуаров всегда существует вероятность формирования в газовом пространстве над поверхностью жидкости смеси паров топлива с воздухом в области нижнего концентрационного предела воспламенения (НКПВ) и/или верхнего концентрационного предела воспламенения (ВКПВ).

Аварийная ситуация может возникнуть при вскрытии резервуаров для подготовки к проведению ремонтных и технологических работ и при проведении ремонтных работ в резервуарах. При этом особую опасность представляют пирофорные отложения железа, способные к самовоспламенению в присутствии кислорода воздуха при обычной температуре. Наиболее опасны пирофорные соединения в том случае, если они образовались под слоем газа. Быстрое освобождение емкости от газа создает благоприятные условия для интенсивного взаимодействия данных отложений с кислородом паровоздушной смеси. При этом пирофорные отложения могут разогреться до температуры 500-700°С и послужить источником воспламенения и загорания СУГ.

Эксплуатация неисправного оборудования, заземления, средств защиты от проявлений молнии, нарушение графика планово-предупредительных ремонтов, правил пожарной безопасности, отсутствие квалификации у обслуживающего персона-

Том 1 № 2 2016 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Vol. 1 no. 2 2016 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ SAGETY IN EMERGENCIES

Ж

a

szz

ш\

к/

ла, применение неомедненного инструмента - все способно привести к аварии. В зависимости от характера разгерметизации, погодных и других условий аварии могут развиваться в виде проливов, пожаров проливов, взрывов, огненных шаров. Взрывы и пожары происходят при воспламенении паровоздушной смеси как внутри емкостного оборудования, так и на открытой площадке. Загорание СУГ обычно начинается со вспышки или взрыва паров с воздухом. Первоначальная вспышка паров переходит в воспламенение и создает условия для полного сгорания топлива.

В настоящей работе выполнено моделирование происшествий нарушения герметичности оборудования (все сценарии от появления отверстия разгерметизации до полного разрушения оборудования) при сливо-наливной операции из газовоза ППЦТ-36 в резервуар. Для моделирования использовали программный комплекс ТОК-СИ+^Бк, позволяющий как оценить размеры зон поражения от различных опасных явлений, так и рассчитать параметры риска.

Деревья событий, моделирующие все возможные сценарии развития аварий-

ных ситуаций полного и частичного разрушения емкости после нарушения герметизации во время сливо-наливной операции, представлены на рис. 1 и 2.

При полном разрушении емкости с СУГ (принимается за наиболее опасный сценарий) возможно дальнейшее развитие аварии по следующим основным сценариям:

- воспламенение пролива СУГ с возникновением огненного шара или пожара пролива;

- образование облака топливо-воздушной смеси (ТВС), в штилевых условиях, с последующим взрывом или возникновением пожара-вспышки;

- рассеивание облака ТВС, при наличии ветра, без воспламенения.

Наибольшая условная вероятность (0,608) у последнего сценария, т.е. у рассеивания без воспламенения, однако при этом должен дуть ветер, и, если домножить данное значение на условную вероятность ветра в г. Иркутске, то вероятность рассеивания без последствий уменьшится и станет соразмерной с условной вероятностью пожара пролива (0,228).

Рис. 1. Дерево событий аварийной ситуации «Полное разрушение емкости, содержащей горючее

вещество под давлением» Fig. 1. Accident event tree "Complete destruction of the container with combustible substance under pressure"

Том 1 № 2 2016 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Vol. 1 no. 2 2016 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

Рис. 2. Дерево событий аварийной ситуации «Частичное разрушение емкости, содержащей горючее

вещество под давлением» (начальный расход газа из отверстия > 50 кг/с) Fig. 2. Accident event tree "Partial destruction of the container with combustible substance under pressure"

(initial consumption of gas from the opening >50 kg/sec)

В сценариях с частичным разрушением емкости появляется вариант с возникновением факельного горения, и это второй по значимости сценарий после рассеивания без воспламенения. При этом следует отметить, что с увеличением диаметра отверстия разгерметизации условная вероятность возникновения факельного горения возрастает. Так, при начальном расходе газа из отверстия меньше 1 кг/с условная вероятность факела составит 0,005, а уже при расходе газа из отверстия 50 кг/с условная вероятность факела повышается до 0,15.

Моделирование аварии выполнялось для наихудших условий рассеяния, т.е. при минимальном горизонтальном и вертикальном движении атмосферы (скорость ветра 1 м/с, стратификация F). В качестве энергетических характеристик СУГ использовали соответствующие характеристики смеси пропан-бутан. Давление СУГ в оборудовании приняли 1,57 МПа. Пролив на бетон, значение коэффициента шероховатости - 0,55 м. Расчет показателей факела выполнялся по

Приказу МЧС РФ от 10.072009 № 404 «Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах», а показателей пожара пролива и огненного шара - по ГОСТ Р 12.3.047-2012 ССБТ «Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля».

При аварийном проливе СУГ наибольшая опасность возникает в первую минуту пролива и при достижении концентрационных пределов воспламенения. Это было показано изучением модели зависимости параметров газового облака от времени его распространения. Так, в начальный период гравитационного опускания увеличение скорости подмешивания воздуха станет максимальным по сравнению с последующими периодами распространения облака (рис. 3, а). И, таким образом, концентрация опасного газа в ядре облака резко упадет в начальный момент времени (рис. 3, б). А наибольшая взрывоопасная масса будет достигнута уже через 10 с после аварии (рис. 4).

Том 1 № 2 2016 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Vol. 1 no. 2 2016 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ SAGETY IN EMERGENCIES

а б

Рис. 3. Зависимость скорости подмешивания воздуха в газовое облако от времени - а; зависимость концентрации в ядре газового облака от времени - б Fig. 3. Time air admixture speed dependence in a gas cloud - a; time concentration dependence in a core

of a gas cloud - b

Рис. 4. Зависимость взрывоопасной массы углеводородов от времени Fig. 4. Time hydrocarbons explosive mass dependence

На рис. 5 представлены зоны распространения газового облака (на примере АГЗС, расположенной по Якутскому тракту, г. Иркутск), ограниченные нижним и верхним концентрационными пределами воспламенения. Радиус зоны ВКПВ / 2 составит 21 м, НКПВ / 2 - 54 м.

Моделирование ситуации взрыва образовавшейся топливно-воздушной смеси осуществили на самый опасный сценарий аварии (полное разрушение оборудования, наибольшая взрывоопасная масса газа 50 кг), и результаты расчета последствий воздействия ударных волн приведены в табл. 1, 2.

Том 1 № 2 2016 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Vol. 1 no. 2 2016 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ SAGETY IN EMERGENCIES

По порядку, начиная от центра: / In order, beginning from the center:

I I- нижний концентрационный предел воспламенения / 2 / lower concentration ignition limit / 2 I I- нижний концентрационный предел воспламенения / lower concentration ignition limit I I- верхний концентрационный предел воспламенения / 2 / higher concentration ignition limit / 2

Рис. 5. Зоны, ограниченные концентрационными пределами воспламенения при разгерметизации резервуара СУГ на АГЗС Fig. 5. Areas limited to concentration ignition limits when depressurizing SUG tank at a GFS

Таблица 1

Радиус зоны повреждений зданий ударной волной при взрыве ТВС

Table 1

Radius of buildings damage area by a shock wave from T TVS explosion

Название критерия / Name of criterion Избыточное давление, кПа / Excessive pressure, kPa Импульс, кПас / Impulse, kPa c Радиус зоны, м / Area radius, m

Полное разрушение зданий / Complete destruction of buildings 70,24 6,88 16,09

Граница области сильных разрушений / Border of strong destruction area 34,72 2,99 36,95

Полное разрушение остекления / Complete destruction of glazing 6,99 1,02 108,02

Граница области минимальных повреждений/ Border of minimum damage area 3,61 0,60 181,91

Том 1 № 2 2016 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Vol. 1 no. 2 2016 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ SAGETY IN EMERGENCIES

Таблица 2

Радиус зоны повреждения человека ударной волной при взрыве ТВС

Table 2

Radius of human damage area by a shock wave from TVS explosion_

Название критерия / Name of the criterion Избыточное давление, кПа / Excessive pressure, kPa Импульс, кПас / Impulse, kPa c Радиус зоны, м / Area radius, m

Наиболее вероятно, что все люди, находящиеся в неукрепленных зданиях, либо погибнут, либо получат серьезные повреждения в результате действия взрывной волны, либо при обрушении здания или перемещении тела взрывной волной / It is more probable that all people in unfortified buildings will die or receive serious injuries caused by blast waves, building collapse or body motion by the blast wave 69 6,46 17,15

Люди, находящиеся в неукрепленных зданиях, либо погибнут или получат серьезные повреждения барабанных перепонок и легких под действием взрывной волны, либо будут поражены осколками и развалинами здания / People in unfortified buildings will either die or suffer serious eardrum and lung injuries caused by blast waves or will suffer from fragment injuries and building ruins 55 4,13 26,83

Обслуживающий персонал получит серьезные повреждения с возможным летальным исходом в результате поражения осколками, развалинами здания, горящими предметами и т.п. Имеется 10%-ая вероятность разрыва барабанных перепонок / Service personnel will suffer serious damages with a possible lethal outcome caused by fragment injuries, building collapse, burning objects, etc. There is a 10% probability of a rupture of eardrums 24 2,393 46,3

Возможна временная потеря слуха или травмы в результате вторичных эффектов взрывной волны, таких как обрушение зданий, и третичного эффекта переноса тела / Temporary loss of hearing or trauma is possible as a result of secondary effects of a blast wave, such as building collapse, and tertiary effect of a body transfer 16 1,843 60,13

С высокой надежностью гарантируется отсутствие летального исхода или серьезных повреждений / Lack of a lethal outcome or serious damages is highly reliable. 5,9 0,9 123,07

Том 1 № 2 2016 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Vol. 1 no. 2 2016 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

а

szz

БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ SAGETY IN EMERGENCIES

ШМ

Таким образом, зона поражения ударной волной распространяется на расстояние около 200 м; в зону поражения попадают не только помещения операторской АГЗС, но и находящиеся рядом посторонние здания (для данной АГЗС - «Качугский рынок»).

При моделировании использовали как детерминированные (табл. 1, 2), так и вероятностные критерии поражения. По-

следние представлены на рис. 6 и были рассчитаны по значениям соответствующей пробит-функции (по величинам избыточного давления во фронте ударной волны) (рис. 7). Так, 30%-ная вероятность разрыва барабанных перепонок у людей существует на расстоянии до 15 м. На расстоянии до 20 м, с 80%-ной вероятностью, поврежденные здания подлежат сносу.

Рис. 6. Вероятностные критерии поражения взрывом ТВС: 1-ая снизу кривая - отброс людей волной давления; 2-ая - разрыв барабанных перепонок у людей; 3-я - поврежденные здания подлежат сносу; 4-ая - восстановление поврежденных стен промышленных зданий возможно без их сноса Fig. 6. Probabilistic criteria of TVS blast effect: The 1st curve from below - people are thrown away by a pressure wave; The 2nd curve from below - eardrums rupture; The 3rd curve from below - damaged buildings have to be demolished; The 4th curve from below - damaged walls of industrial buildings can be

restored is possible without their demolition

Рис. 7. Зависимость избыточного давления от расстояния от эпицентра взрыва Fig. 7. Excessive pressure dependence on the distance from the explosion epicenter

Том 1 № 2 2016 Vol. 1 no. 2 2016

XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ SAGETY IN EMERGENCIES

В соответствии с приведенными деревьями событий, помимо взрыва облака парогазовоздушной смеси углеводородов, возможен пожар пролива СУГ. Результаты расчета зон поражения тепловым излучением пламени (детерминированные критерии) для сценария полного разрушения оборудования представлены в табл.3.

Выполнили расчет и вероятностных критериев поражения. По величинам интенсивности теплового излучения (рис. 8)

вычислили значения пробит-функции, моделирующей гибель людей от пламени пожара на разных расстояниях и проследили вероятность гибели человека от теплового излучения пламени, результаты расчета представлены в табл. 4. Необходимо отметить, что во всех сценариях время истечения жидкой фазы ограничивали временем ликвидации отверстия разгерметизации и принимали равной времени ликвидации аварии - 1800 с.

Таблица 3

Зоны поражения тепловым излучением при пожаре пролива СУГ /

Table 3

Areas affected by thermal radiation during a fire caused by LHG spread_

Критерий поражения / Damage criterion Уровень теплового излучения, Вт/м2 / Thermal radiation level, W/sq.m Расстояние от эпицентра взрыва, м / Distance from explosion epicanter, m

Без негативных последствий / Without negative consequences 1400 48,42

Безопасно для человека в брезентовой одежде / Safely for the person in tarpaulin clothes 4200 29,71

Непереносимая боль через 20 с / Intolerable pain in 20 sec. 7000 23,82

Непереносимая боль через 35 с / Intolerable pain in 35 sec. 10500 19,99

Воспламенение древесины / Wood ignition 13500 17,69

Рис. 8. Зависимость интенсивности теплового излучения пожара в результате пролива

от расстояния

Fig. 8. Fire thermal radiation intensity dependence caused by spread on the distance

Том 1 № 2 2016 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Vol. 1 no. 2 2016 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ SAGETY IN EMERGENCIES

Таблица 4

Характеристика зон поражения для пожара пролива

Table 4

Damage area characteristics for fires caused by the LHG spread_

Площадь Длина зоны при заданной Вероятность

отверстия Площадь пролива, м2/ Spread area, sq.m вероятности смертельного Вероятность

разгерметизации, м2 / Depressurizations opening area, sq.m смертельного поражения, м / Area length at a specified probability of a lethal injury, m поражения человека, %/ Death probability, % сценария, 1/год / Scenario probability, 1/year

5,25 1

2-10"5 39,27 3,63 25 1,6-10-7

3,54 100

13,18 1

1,2410-4 245,45 9,58 25 410-8

8,84 100

2-10"3 1697 30,54 1 1,5210-8

23,24 100

7,910-3 1697 23,24 100 6,810-9

Полное 30,54 1

разрушение / Complete destruction 1697 23,24 100 6,8410-8

Проанализировали и остальные учтенные в дереве событий сценарии аварийных ситуаций. Характеристика зон поражений, площадей отверстий разгермети-

зации и вероятности реализации сценариев аварии для факельного горения газа представлены в табл. 5, а те же параметры для огненного шара в табл. 6.

Таблица 5 Table 5

Характеристика зон поражения при факельном горении газа

Damage area haracteristics for torch gas burning

Площадь отверстия разгерметизации, м2 / Depressurizations opening area, sq.m Диаметр факела, м / Torch diameter torch, m Длина зоны смертельного поражения, образованная горизонтальным факельным горением, м / Length of a lethal injury area caused by horizontal torch burning, m Вероятность сценария, 1/год / Scenario probability, 1/year

210-5 0,95 6,35 210-7

1,24-10-4 1,98 13,23 510-8

210-3 6,01 40,1 1,910-8

7,910-3 10,47 69,81 8,510-9

Том 1 № 2 2016 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Vol. 1 no. 2 2016 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ SAGETY IN EMERGENCIES

Таблица 6

Характеристика зон поражения огненного шара при полном разрушении

оборудования

Table 6

Damage area characteristic for a fire ball when a complete equipment destruction_

Время существования огненного шара, с / Existence time for a fire ball, sec Вероятность смертельного поражения, % / Death probability, % Размер зон поражения, м / Damage area size, m Вероятность сценария, 1/год / Scenario probability, 1/year

1 138,9

25 105,89 4,2310-8

14,56 с 50 92,6

90 66,32

99 40,69

Программный комплекс «ТОК-СИ+^Бк» позволяет выполнить прогнозирование индивидуального, коллективного и социального риска аварии. Для оценки рисков приняли следующие исходные данные: персонал АГЗС в смену составляет 3 человека, при общем количестве работающих 7 человек, а на разном удалении может находиться до 50 человек «третьих лиц». Рассчитанные количественные показатели риска представлены в табл. 7.

Были построены поля потенциального риска, представленные на рис. 9, на примере АГЗС на Якутском тракте г. Иркутска. Области равного риска выделены цве-

том и показаны изолиниями в соответствии с легендой.

Нами был оценен уровень аварийной опасности автогазозапровочных станций для близлежащих объектов; как представляющие большую опасность, выбирали АГЗС только с надземными резервуарами СУГ. По нашим данным, в г. Иркутске 14 таких объектов. Для определения уровня аварийной опасности АГЗС для близлежащих объектов рассчитали (по графикам на рис. 7, 8) основные показатели поражающих факторов по зонам поражения для этих АГЗС; результаты расчета представлены в табл. 8.

Таблица 7 Table 7

Количественные показатели риска Quantitative risk indices

Персонал / Personnel Третьи лица / Third parties

Индивидуальный риск, 1/год / Individual risk, 1/year Коллективный риск, чел./год / Collective risk, person/year Индивидуальный риск, 1/год / Individual risk, 1/year Коллективный риск, чел./год / Collective risk, person/year

3,13 10-8 2,2 10-7 1,8 10-9 2,210-7

Том 1 № 2 2016 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Vol. 1 no. 2 2016 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ SAGETY IN EMERGENCIES

4.230E-010 - 2.717E-008

2.717E-008 - 5.774E-008

9.213E-008 - 3.825E-007

Рис. 9. Поля рисков в результате аварии на АГЗС Fig. 9. Risk fields caused by accidents at GFSs

Расчеты показали, что избыточное давление до ближайшего общественного или административного объекта будет опасным, при взрыве паров СУГ на АГЗС, по следующим адресам: Генерала Доватора, 2/4; Маршала Конева, 36а; Костычева, 28/11; Розы Люксембург, 184/13; Баумана, 233в; Розы Люксембург, 202/1; Старокузь-михинская, 95Б; Новаторов, 50/2; Розы Люксембург, 240; Якутский тракт. Также установили, что интенсивность теплового излучения до ближайшего общественного или административного объекта представит опасность, при пожаре пролива на АГЗС, по следующим адресам: Генерала Доватора, 2/4; Розы Люксембург, 184/13;

Новаторов, 50/2.

На рис. 10 показано, как зоны поражения возможных аварийных ситуаций на отдельных АГЗС г. Иркутска распространяются на близлежащие объекты.

Провели сравнение фактически существующих расстояний от АГЗС до близлежащих посторонних объектов с нормативными расстояниями, установленными НПБ 111-98 «Автозаправочные станции. Требования пожарной безопасности». Сравнение показало, что расстояния не соответствуют нормам на АГЗС по следующим адресам: Генерала Доватора, 2/4; Розы Люксембург, 184/13; Новаторов, 50/2; Розы Люксембург, 240 (табл. 9).

Том 1 № 2 2016 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Vol. 1 no. 2 2016 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

а

szz

БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ SAGETY IN EMERGENCIES

Уровни поражающих факторов для посторонних объектов, расположенных вблизи АГЗС

к/

Таблица 8

Table 8

Levels of striking factors for third objects ocated near GFSs

Адрес АГЗС с надземными резервуарами / Address of an AGZS with elevated tanks Ближайшие сторонние объекты / Nearest foreign objects Расстояние, м / Distance, m Избыточное давление, кПа / Excessive pressure, kPa Интенсивность излучения, кВт/м2 / Radiation intensity, kW/sq.m

Генерала Доватора, 2/4 / 2/4, General Dovator st. Автосервис по ремонту автомобилей / Garage 30 45 4,8

Байкальский тракт, 8/6 / 8/6, Baikalsky trakt, Автомойка / Car wash 156 4,9 0

Маршала Конева, 36а / 36а, Marshal Konev blv. Административное здание / Office building 75 12 0

Старокузьмихинская,1 / 1, Starokuzmikhinskaya st. Гаражи / Car parks 100 7,5 0

Костычева, 28/11 / 28/11, Kostycheva st. Административное здание / Office building 40 31 1,5

Розы Люксембург, 184/13 / 184/13, Rozy Luksemburg st. Автосервис / Garage 16 75 17

Баумана, 233в/ 233v, Bauman st. Торговый автоцентр/ Shopping car center 53 19 1

Розы Люксембург, 202/1 / 202/1, Rozy Luksemburg st. Склад / Warehouse 55 18,7 0,7

Старокузьмихинская, 95Б / 95B, Starokuzmikhinskaya st. Жилой дом / residential buidling 91 10 0

Новаторов, 50/2 / 50/2, Novatorov st. Административное здание / Office building 23 68 7

Розы Люксембург, 240 / 240, Rozy Luksemburg st. Кафе / Cafe 58 14 0

Якутский тракт / Yakutsky trakt Рынок «Качугский» / Market "Kachugsky" 75 13 0

Объездная дорога, 1а / 1a, Obyezdnaya doroga Хозяйственное здание / Outbuilding 201 3,8 0

Объездная дорога, 2/1 / 2/1 Obyezdnaya doroga Строительный рынок «Молоток» / Building market "Molotok" 110 6,9 0

Том 1 № 2 2016 Vol. 1 no. 2 2016

XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

а

szz

БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ SAGETY IN EMERGENCIES

шм

к/

Рис. 10. Зоны поражения от возможных аварийных ситуаций на АГЗС г. Иркутска Fig. 10. Areas affected by possible accidents at Irkutsk GFSs

Таблица 9

Сравнение фактически существующих расстояний от АГЗС до ближайшего постороннего объекта с нормативными расстояниями

Table 9

Comparison of existing distances from GFSs to the nearest third objects located at specified

distances

Адрес АГЗС с надземными резервуарами / Address of a GFS with elevated tanks Ближайшие объекты / Nearest objects Нормативное расстояние до объекта, м / Specified distance to the object, m Фактическое расстояние до объекта, м / Existent distance to the object, m

Генерала Доватора, 2/4 / 2/4, General Dovator st. Автосервис / Garage 40 (производственные и административно-бытовые здания) / (production and administrative and household buildings) 30

Розы Люксембург, 184/13 / 184/13, Rozy Luksemburg st. Автосервис / Garage 40 16

Новаторов, 50/2 / 50/2, Novatorov st. Административное здание / Office building 40 23

Розы Люксембург, 240 / 240 Rozy Luksemburg st. Кафе / Cafe 60 (места массового пребывания людей) / (crowded places) 58

34

Том 1 № 2 2016 Vol. 1 no. 2 2016

XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY

VÄ

л

Ш

а

szz

БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ SAGETY IN EMERGENCIES

Заключение

Проведенный анализ последствий гипотетической аварии показывает, что автогазозаправочные станции представляют опасность из-за возможной аварийной утечки углеводородов с последующей трансформацией высвободившегося газа с созданием поражающих факторов для людей и материальных объектов. Типология АГЗС такова, что создаваемые уровни поражающих факторов являются опасными не только для работников АГЗС, но и для рядом находящихся объектов, особенно если эти объекты расположены ближе нормативно установленных расстояний. К тому же подчеркнем, что наши расчеты демонстрируют тот факт, что опасные уровни поражающих факторов создаются гораздо

дальше нормативно установленных расстояний до посторонних для АГЗС объектов. Таким образом, на владельцев АГЗС, как и на других участников транспортировки СУГ, в полной мере ложится ответственность за жизнь и здоровье людей, как работников станций, так и «третьих лиц». И, возможно, не только полное соблюдение требований промышленной безопасности при обращении с СУГ, но и личная ответственность каждого, причастного к этой деятельности, обеспечит требуемую безопасность. В заключение еще и еще раз хочется процитировать известное выражение: «Количество погибших определяется не только зоной поражения, но и действиями людей» [2].

Библиографический список

1. Промышленная безопасность (Электронный ре- 2. Маршалл В. Основные опасности химических

сурс). У^: 11йр://1Ь. safety.ru (03.04.2016). производств. М.: Мир, 1989, с. 376.

References

1. Promyshlennaja bezopasnost' [Industrial safety], available at: http://ib. safety.ru (accessed 03 April, 2016).

2. Marshall V. Osnovnye opasnosti himicheskih pro-izvodstv [Main hazards of chemical industries], Moscow, Mir Publ., 1989, p. 376.

Конфликт интересов Conflict of interest

Авторы заявляют об отсутствии конфликта The authors declare no conflict of interest. интересов.

Поступила 05.05.2016 Received on 05.05.2016

Том 1 № 2 2016 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Vol. 1 no. 2 2016 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY