Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ПОЖАРНОГО РИСКА ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ И ХРАНЕНИИ НЕФТЕПРОДУКТОВ В УСЛОВИЯХ НЕФТЕБАЗЫ'

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ПОЖАРНОГО РИСКА ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ И ХРАНЕНИИ НЕФТЕПРОДУКТОВ В УСЛОВИЯХ НЕФТЕБАЗЫ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
224
40
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АВАРИЯ / ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ / РИСК / ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПОЖАРНЫЙ РИСК / ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ / АВТОМОБИЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ / НЕФТЕБАЗА

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Рожков Д. М., Седов Д. В., Беляк А. Л.

Цель - определение индивидуального пожарного риска на этапах транспортировки и хранения нефтепродуктов на примере типовой нефтебазы в Иркутской области, выработка мер по снижению вероятности возникновения чрезвычайных ситуаций, связанных с утечкой нефтепродуктов и ограничению воздействия опасных факторов пожара и взрыва. Объектами исследования являются вероятности неблагоприятных событий при возникновении пожара (использовался метод структурных схем), а также индивидуальный пожарный риск (использовались нормативные методы). Методом логического дерева событий с учетом требований норм произведен расчет вероятности реализации сценариев развития аварии. Проведен прогноз последствий различных аварийных сценариев развития чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами. Рассчитанные распределения индивидуального пожарного риска на объектах хранения нефтепродуктов на примере нефтебазы Иркутской области позволили установить участки максимальной опасности для персонала. Исследованы опасности развития аварии при разгрузке железнодорожных цистерн, при хранении нефтепродуктов в резервуарах РВС-2000 и заполнении автомобильной цистерны. Рассчитаны параметры развития негативных событий по возможным опасным сценариям для персонала нефтебазы при возможной аварии. Исследовано распределение вероятностей поражения опасными факторами пожара и взрыва (вспышки) на территории производственной площадки объекта для наиболее вероятных сценариев развития аварии железнодорожной цистерны на железнодорожной эстакаде, группы резервуаров РВС-2000 и автомобильной цистерны на эстакаде налива автомобильных цистерн. Рассчитано значение индивидуального пожарного риска в каждой точке территории нефтебазы. Разработаны меры по снижению риска для персонала в опасных зонах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Рожков Д. М., Седов Д. В., Беляк А. Л.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

A STUDY OF THE FIRE RISK VALUE IN TRANSPORTING AND STORING PETROLEUM PRODUCTS AT A TANK DEPOT

The goal is to determine the individual fire risk at the stages of transportation and storage of petroleum products on the example of a typical oil depot in Irkutsk region and to develop measures aimed to reduce the likelihood of leakage of petroleum products and limit the impact of fire and explosion hazards. The research objects are probabilities of adverse fire-related events (the block diagram method was used) and individual fire risks (the regulatory methods were used). Using the event tree method and taking into account the standards requirements, the probability of accident development scenarios was calculated. Consequences of fire-related emergencies were predicted. The calculated distributions of individual fire-related risks at oil products storage facilities made it possible to identify areas of maximum danger for the personnel. The dangers when unloading railway tanks, storing petroleum products in tanks RVS-2000 and filling automobile tanks were investigated. The parameters of negative events were calculated following possible emergency scenarios for the personnel. The distribution of damage probabilities caused by dangerous fire and explosion-related factors at the production site for the most probable emergency scenarios than can develop at railway tanks on a railway overpass, a group of tanks RVS-2000 and automobile tanks was studied. The fire risk value was calculated at each point of the tank farm. Measures aimed to reduce the risk to the personnel in hazardous areas were suggested.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ПОЖАРНОГО РИСКА ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ И ХРАНЕНИИ НЕФТЕПРОДУКТОВ В УСЛОВИЯХ НЕФТЕБАЗЫ»

9П99-7т-1йЯ 17Я XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ISSN 2500-1582 (print)

;7(2): 168-178 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY ISSN 2500-1574 (online)

БЕЗОПАСНОСТЬ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

Научная статья УДК 614.8

https://doi.org/10.21285/2500-1582-2022-2-168-178

Исследование величины пожарного риска при транспортировке и хранении нефтепродуктов

в условиях нефтебазы

Дмитрий Михайлович Рожков1^, Дмитрий Владимирович Седов2, Александр Леонидович Беляк3

''Иркутский национальный исследовательский технический университет, г. Иркутск, Россия

2ООО «ПожЭкспертиза», г. Иркутск, Россия

3Восточно-Сибирский институт МВД России, г. Иркутск, Россия

1 год [email protected]

28е^у_1гк@Н81.ги

3Ь1ахг@та11.ги

Аннотация: Цель - определение индивидуального пожарного риска на этапах транспортировки и хранения нефтепродуктов на примере типовой нефтебазы в Иркутской области, выработка мер по снижению вероятности возникновения чрезвычайных ситуаций, связанных с утечкой нефтепродуктов и ограничению воздействия опасных факторов пожара и взрыва. Объектами исследования являются вероятности неблагоприятных событий при возникновении пожара (использовался метод структурных схем), а также индивидуальный пожарный риск (использовались нормативные методы). Методом логического дерева событий с учетом требований норм произведен расчет вероятности реализации сценариев развития аварии. Проведен прогноз последствий различных аварийных сценариев развития чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами. Рассчитанные распределения индивидуального пожарного риска на объектах хранения нефтепродуктов на примере нефтебазы Иркутской области позволили установить участки максимальной опасности для персонала. Исследованы опасности развития аварии при разгрузке железнодорожных цистерн, при хранении нефтепродуктов в резервуарах РВС-2000 и заполнении автомобильной цистерны. Рассчитаны параметры развития негативных событий по возможным опасным сценариям для персонала нефтебазы при возможной аварии. Исследовано распределение вероятностей поражения опасными факторами пожара и взрыва (вспышки) на территории производственной площадки объекта для наиболее вероятных сценариев развития аварии железнодорожной цистерны на железнодорожной эстакаде, группы резервуаров РВС-2000 и автомобильной цистерны на эстакаде налива автомобильных цистерн. Рассчитано значение индивидуального пожарного риска в каждой точке территории нефтебазы. Разработаны меры по снижению риска для персонала в опасных зонах.

Ключевые слова: авария, пожарная безопасность, риск, индивидуальный пожарный риск, железнодорожный транспорт, автомобильный транспорт, нефтебаза

Для цитирования: Рожков Д. М., Седов Д. В., Беляк А. Л. Исследование величины пожарного риска при транспортировке и хранении нефтепродуктов в условиях нефтебазы // XXI век. Техносферная безопасность. 2022. Т. 7. № 2. С. 168-178. https://doi.org/10.21285/2500-1582-2022-2-168-178.

© Рожков Д. М., Седов Д. В., Беляк А. Л., 2022

ff^ 168

Й!

https://tb.istu.edu/jour/index

Рожков Д. М, Седов Д. В., Беляк А. Л. Исследование величины пожарного ... Rozhkov D. M., Sedov D. V., Belyak A. L. A study of the fire ...

ECOLOGY

Original article

A study of the fire risk value in transporting and storing petroleum products at a tank depot

Dmitry M. Rozhkov1®, Dmitry V. Sedov2, Alexander L. Belyak3

1Irkutsk National Research Technical University, Irkutsk, Russia 2LLC "PozhExpertiza", Irkutsk, Russia

3East Siberian Institute of the Ministry of Internal Affairs of Russia, Irkutsk, Russia

1 rog [email protected]

[email protected]

[email protected]

Abstract: The goal is to determine the individual fire risk at the stages of transportation and storage of petroleum products on the example of a typical oil depot in Irkutsk region and to develop measures aimed to reduce the likelihood of leakage of petroleum products and limit the impact of fire and explosion hazards. The research objects are probabilities of adverse fire-related events (the block diagram method was used) and individual fire risks (the regulatory methods were used). Using the event tree method and taking into account the standards requirements, the probability of accident development scenarios was calculated. Consequences of fire-related emergencies were predicted. The calculated distributions of individual fire-related risks at oil products storage facilities made it possible to identify areas of maximum danger for the personnel. The dangers when unloading railway tanks, storing petroleum products in tanks RVS-2000 and filling automobile tanks were investigated. The parameters of negative events were calculated following possible emergency scenarios for the personnel. The distribution of damage probabilities caused by dangerous fire and explosion-related factors at the production site for the most probable emergency scenarios than can develop at railway tanks on a railway overpass, a group of tanks RVS-2000 and automobile tanks was studied. The fire risk value was calculated at each point of the tank farm. Measures aimed to reduce the risk to the personnel in hazardous areas were suggested.

Keywords: accident, fire safety, risk, individual fire risk, railway transport, road transport, tank farm

For citation: Rozhkov D. M., Sedov D. V., Belyak A. L. A study of the fire risk value in transporting and storing petroleum products at a tank depot. XXI vek. Tekhnosfernaya bezopasnost' = XXI century. Techno-sphere Safety. 2022;7(2):168-178. (In Russ.). https://doi.org/10.21285/2500-1582-2022-2-168-178.

ВВЕДЕНИЕ

С 2013 г. Россия была крупнейшим производителем нефти в мире, опережая ближайшего конкурента -Саудовскую Аравию - на миллион баррелей в сутки1 [1, 2]. В связи с этим, обеспечение безопасности персонала на объектах хранения нефти и нефтепродуктов представляется актуальным вопросом. С учетом развития современных

1Добыча нефти в России www.tadviser.ru/index.php

(25.05.2022 г.);

Риски пожаров на промышленных объектах России // Пожарные риски России. Глава 5. Москва: Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России, 2016. С. 131-173.

технологий безопасности и совершенствования профилактических мер по безопасности полностью предотвратить чрезвычайные ситуации, связанные с пожарами на объектах транспортировки и хранения нефти и нефтепродуктов на нефтебазах, не удается. В период с 2004 по 2021 гг. [3] на территории Российской Федерации произошло 238 пожара в ре-зервуарных парках, часть из которых (93,3%) приходится на надземные, при этом 34% пожаров произошло в резер-вуарных парках при хранении и транспортировке бензина.

Аварии с пожарами на объектах транспортировки и хранения нефти и нефтепродуктов являются продолжи-

https://tb.istu.edu/jour/index

169

И

Рожков Д. М., Седов Д. В., Беляк А. Л. Исследование величины пожарного риска... Rozhkov D. M., Sedov D. V., Belyak A. L. A study of the fire risk value...

тельными, наносят значительный материальный ущерб, приводят к травмированию и гибели персонала. Таким образом, в современных условиях проблема снижения вероятности возникновения техногенных аварий, связанных с пожарами нефти и нефтепродуктов при транспортировке и хранении, являются актуальными [4, 5].

Основой профилактических мероприятий по минимизации пожарной опасности при транспортировке и хранении нефти и нефтепродуктов является расчет показателя индивидуального пожарного риска. Расчет значения индивидуального пожарного риска для промышленных объектов, в том числе объектов транспортировки и хранения нефтепродуктов, осуществляется на основании норм2 [6].

Цель работы - определение индивидуального пожарного риска с использованием нормативной методики2 [6] на этапах транспортировки и хранения нефтепродуктов на примере типовой нефтебазы в Иркутской области и выработка мер по снижению вероятности возникновения таких чрезвычайных ситуаций.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЯ

Расчет вероятности неблагоприятных событий при возникновении пожара осуществлялся с использованием метода структурных схем3 [7, 8]. Необходимые параметры для оценки надежности

2Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах (с изменениями на 14.12.2010). Приказ МЧС России от 10.07.2009 № 404 // Пожарная безопасность. 2009. № 3.

3Губенко В.К., Никодимов А.П., Жилин Г.К. и др. Цистерны. Устройство, эксплуатация, ремонт:

Справочное пособие . М.: Транспорт, 1990. 151 с.; СП 12.13130.2009 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрыво-пожарной и пожарной опасности (с изм. № 1). Принят МЧС России 25 марта 2009 г. М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009.

технических узлов и элементов технологической схемы транспортировки и хранения нефти и нефтепродуктов определялись на основе справочных данных4 [9-13]. Методом логического дерева событий с учетом требований норм произведен расчет вероятности реализации сценариев развития аварии с возникновением пожара2 [6]. Проведен прогноз последствий различных аварийных сценариев развития чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами245 [6, 9-14]. Осуществлен расчет величины индивидуального пожарного риска с использованием нормативно-закрепленных алгоритмов [6]. Для исследований в развитии расчетных оценок, проведенных ранее для аналогичных объектов26 [14], приняты климатические характеристики Иркутского района [15].

4СП 131.13330.2020 Строительная климатология СНиП 23-01-99*. Принят Минстроем России 24 декабря 2020 г. М.: Стандартинформ, 2021.; РД 03-357-00 Методические рекомендации по составлению декларации промышленной безопасности опасного производственного объекта. Утв. постановлением Госгортехнадзора России от 26.04.00 № 23. М.: ПИО ОБТ, 2000.; ГОСТ Р ИСО/МЭК 31010-2011 Менеджмент риска. Методы оценки риска. Введ. 01.12.2011. М.: Стан-дартинформ, 2012.;

Мерициди И. А., Ивановский В. Н., Прохоров А. Н. Техника и технологии локализации и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов: справ. / Под ред. И. А. Мерициди. СПб.: НПО «Профессионал», 2008. 819 с.; Технический регламент о требованиях пожарной безопасности (с изм. на 29.07.2017) (редакция, действующая с 31.07.2018): федер. закон от 22.07.2008 № 123-ФЗ;

ГОСТ Р 12.3.047-2012 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля. Пр. Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии 27.12.2012 г. М.: Стандартинформ, 2014. 5ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Пожарная безопасность. Общие требования (с Изм. № 1). Пр. Комитетом стандартов, мер и измерительных приборов при Совмине СССР 14 июня 1991 г. Ред. 01.09.2006. М.: Стандартинформ, 2006.;

https://tb.istu.edu/jour/index

Рожков Д. М., Седов Д. В., Беляк А. Л. Исследование величины пожарного . Rozhkov D. M., Sedov D. V., Belyak A. L. A study of the fire ...

Пожарная опасность элементов технологии нефтебазы. Объектом исследования выбрана нефтебаза, пожарная опасноть элементов технологического процесса которой являются общей не только для нефтебаз Иркутской области.

Бензин и дизельное топливо железнодорожным транспортом поступают на временное хранение на нефтебазу по железной дороге. Резервуарный парк нефтебазы включает в себя группу из 6 вертикальных стальных резервуаров РВС-2000. Для доставки топлива потребителям нефтепродукты загружаются в автоцистерны. При технологических операциях слива и налива как железнодорожных, так и автомобильных цистерн используются насосные агрегаты7.

Территорию типовой нефтебазы можно разделить условно на 4 пожароопасных участка:

1. Эстакада выгрузки железнодорожных цистерн.

2. Резервуарный парк.

3. Загрузочная эстакада налива автоцистерн.

4. Насосная станция.

Исследование опасностей для

персонала при разгрузке железнодорожных цистерн. Основные направления развития аварии при разгрузке же-

Тимофеева С.С. Надежность технических систем и техногенный риск: учеб. пособ. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2003. 290 с.;

Методические основы по проведению анализа опасностей и оценки риска аварий на опасных производственных объектах: рук-во по безопасности. Утв. приказом Ростехнадзора от 11.04.2016 № 144.

6Методические рекомендации по проведению количественного анализа риска аварий на опасных производственных объектах магистральных нефтепроводов и магистральных нефтепродукто-проводов: рук-во по безопасности. Утв. приказом Ростехнадзора от 17.06.2016 № 228.

7Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей: рук-во по безопасности. Утв. приказом Ростехнадзора от 31.03.2016 № 137.

лезнодорожных цистерн связаны:

1. С выходом нефтепродукта из технологического оборудования с образование значительного количества паров нефтепродукта при:

а) разгерметизации оборудования по причине образования трещин и неплотностей в котле и арматуре цистерны;

б) разрушение котла из-за опрокидывания цистерны.

2. Появлением источника зажигания:

а) самовозгорание пирофорных отложений;

б) проведение технологических огневых работ;

в) статическое электричество и проявления атмосферного электричества;

г) механическое воздействие на технологическое оборудование;

д) тепловое проявление электрического тока.

Нарушение целостности корпуса железнодорожной цистерны происходит по причине усталостных напряжений металла, коррозии, в том числе возможного заводского брака, допущенного при изготовлении элементов цистерны, ослабление болтовых соединений и других крепежных элементов, а также механическая деформация задвижек и клапанов и основных силовых запорных устройств.

В результате опрокидывания котла цистерны возможно образование пробоя в месте удара, или в месте крепления сливного устройства к котлу цистерны с последующим образованием разлива бензина и значительного количества паров. Трение цистерны о землю способствует появлению источника зажигания и возможному воспламенению паров разлитого нефтепродукта.

Учитывая вышеизложенное, можно предположить, что выход нефтепродукта из цистерны и его разлив с образованием горючей паровоздушной среды наиболее вероятен при реализации двух независимых событий: нарушение герметичности котла цистерны и ее опрокидывание (рис. 1).

https://tb.istu.edu/jour/index

Ш

171

®

Рожков Д. М, Седов Д. В., Беляк А. Л. Исследование величины пожарного ... Rozhkov D. M., Sedov D. V., Belyak A. L. A study of the fire ...

Нарушение работоспособности (отказ) рамы цистерны, Оорц

Нарушение работоспособности (отказ) тележки № 1, Qoti

Нарушение работоспособности (отказ) рамы тележки № 1 Qopti Нарушение работоспособности (отказ) колесной пары 1, QoKni Нарушение работоспособности (отказ) колесной пары 2, Qorai2

Нарушение работоспособности (отказ)

рамы тележки № 2 QOPT2

Нарушение работоспособности (отказ) колесной пары 3, Qom3

Нарушение работоспособности (отказ) колесной пары 4, Qoktm

Рис. 1. Дерево возникновения и развития аварии железнодорожной цистерны на разгрузочной эстакаде нефтебазы

Fig. 1. The accident occurrence and development tree for a railway tank at the unloading platform of the oil depot

Нарушение работоспособности (целостности), приводящее к отказам конструктивных элементов железнодорожной цистерны определено с учетом данных об их интенсивностях отказов: ^орц = 1,5-10"6 ч-1; ^окп = 2,6-10-7 ч-1; ^орт = 2,1 10-6 ч-1; Аж = 810-7 ч-1 [3]. Расчет параметров надежности производился на время безотказной работы в течение года с использованием экспоненциального закона распределения ве-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

роятности безотказной работы. Расчетом получены значения отказов, приводящие к аварийному разливу: Оорц = 1,310-2 в год; Оокп = 2,3-10-3 в год; Оорт = 1,810-2 в год; Оик = 710-3 в год, при этом установлено, что вероятность аварии железнодорожной цистерны с разливом нефтепродукта составляет Оа = 4,110-4 в год.

При возникновении и развитии аварии железнодорожной цистерны на тер-

https://tb.istu.edu/jour/index

Рожков Д. М., Седов Д. В., Беляк А. Л. Исследование величины пожарного . Rozhkov D. M., Sedov D. V., Belyak A. L. A study of the fire ...

ритории нефтебазы определены следующие опасные сценарии развития событий для персонала нефтебазы (рис. 2):

1) воспламенение паров нефтепродукта без образования ударной волны (сценарий А1), опасность для людей -тепловое излучение из зоны горения;

2) воспламенение паров разлитого нефтепродукта на удалении от места аварии спустя некоторое время за счет воздействия ветра (сценарий А2), опасность для людей;

3) воспламенение паров разлива с образованием ударной волны с фронтом избыточного давления (сценарий А3), опасность для людей - ударная волна и тепловое воздействие.

Вероятность отказа железнодорожной цистерны с воспламенением паров бензина при его разливе - Омги/а = 0,05, вероятность отказа с последующим воспламенением паров нефтепродукта без вспышки (взрыва) - Qпослед/А = 0,061 и вероятность отказа, воспламенение паров углеводородов со вспышкой (взрывом) и образованием фронта избыточного давления - Qдавл/А = 0,1 [5]. По результатам расчета для железнодорожной цистерны с

бензином вероятности реализации различных сценариев развития аварии (вероятность отказа) получены следующие результаты: QА1 = 2,110-5 в год; QА2 = 2,510-5 в год; QА3 = 4,110-5 в год.

Опасные факторы пожара и взрыва (вспышки) рассчитывались для представленных вариантов аварии на различном расстоянии от места возникновения аварии в направлении развития пожара, взрыва. Для расчетов приняты следующие допущения: объем железнодорожной цистерны с бензином - 61,3 м3 со степенью ее заполнения - 0,95; 1 л бензина разливается на 0,15 м2 [14], температура окружающей среды была принята равной максимальной для Иркутской области [17]. В этих условиях интенсивность теплового излучения достигает таких значений, что на расстоянии 100 м от пожара работник получит ожог первой степени в течении 1520 сек. [6]. Наряду с этим, на всей территории нефтебазы опасность для человека представляет избыточное давление ударной волны при вспышке (взрыве) паровоздушной смеси паров бензина.

Воспламенение паров разлива

нефтепродукта ОмОмгн/д Сценарий Ai

Воспламенение паров разлива нефтепродукта через некоторое время без образования ударной волны с избыточным давлением 0А20Послед/А

Выход нефтепродукта из цистерны Од

Сценарий А2

Воспламенение паров разлива нефтепродукта через некоторое время с образованием ударной волны с избыточным давлением

0А30давл/А

Сценарий Аз

Рис. 2. Дерево событий при аварии железнодорожной цистерны на эстакаде разгрузки Fig. 2. The accident event tree for a railway tank on an unloading platform

https://tb.istu.edu/jour/index

н il

Рожков Д. М., Седов Д. В., Беляк А. Л. Исследование величины пожарного . Rozhkov D. M., Sedov D. V., Belyak A. L. A study of the fire ...

Распределение вероятностей поражения персонала нефтебазы по территории различных вариантов развития аварии железнодорожной цистерны определялось по зависимости

Q

1

Пораж / Ai

Pr -5

J

e

dU,

где / - порядковый номер неблагоприятного сценария развития аварии;

•=f (лХ+7) -

Рг = ! и/х2 + у2! - связь между точкой

возникновения ав арии и точкой, в которой определяется опасность для человека (х и у - координаты человека из числа персонала, постоянно находившегося на территории объекта); и - параметр, равный Рг.

На основании полученных данных рассчитан потенциальный риск Р, определяющий вероятность гибели человека из числа персонала, постоянно находившегося на территории объекта. Потенциальный риск для аварии железнодорожной цистерны с бензином рассчитан по формуле

РЖДЦ ^ ^Пораж/А^А,

В месте возникновения аварии на железнодорожной цистерне находится пик потенциального риска Рждц с максимальным значением 810-6 в год [17]. По площади разлива бензина определяют значение вероятности поражения людей из числа персонала тепловым излучением равным 1. Интенсивность теплового излучения за пределами зоны разлива нефтепродукта резко снижается, а также значительно снижается и величина потенциального риска. Значения избыточного давления вспышки (взрыва) паров бензина по мере удаления от места возникновения аварии (отказа технической

системы) снижается равномерно.

Исследование опасностей для персонала при аварии резервуаров РВС-2000. Опасность аварии резервуаров для людей из числа персонала нефтебазы рассмотрена на примере аварии одного резервуара из группы.

Выход бензина из резервуара РВС-2000 возможен в результате разрушения металлических стенок резервуара при внешнем механическом воздействии, появлении трещин в результате коррозии и усталостных напряжений в металле (истечение нефтепродукта из резервуара будет происходить постепенно), а также разрушении фундамента резервуара (горючая жидкость сразу выйдет в окружающую среду). При этом за площадь разлива необходимо принять площадь обвалования.

Полное разрушение резервуара с бензином является наиболее вероятной угрозой развития аварии со следующими значениями вероятности полного разрушения резервуара (вероятности отказа) от 3.10-7 в год [6] до 10-5 в год [10], поэтому принимаем для расчетов Ов = 10-5 в год.

Вероятность разрушения резервуара РВС-2000 с образованием разлива бензина с воспламенением равна Ов1 = 510-7 в год. Вероятность разрушения резервуара РВС-2000 воспламенением без возникновения вспышки (взрыва) равна Ов2 = 6,110-7 в год. Вероятность разрушения резервуара РВС-2000 воспламенением с возникновением вспышки (взрыва) и ударной волны с избыточным давлением в ее фронте составила О(Вз) = 10-6 в год.

Значение потенциального риска Ррвс1, является максимальным на площади обвалования и равно 2,110-6 в год.

С целью расчета результирующего поля потенциального риска для всей группы из 6 резервуаров применялась зависимость объединения вероятностей отказов:

Щ

17

https://tb.istu.edu/jour/index

2

U

2

Рожков Д. М, Седов Д. В., Беляк А. Л. Исследование величины пожарного ... Rozhkov D. M., Sedov D. V., Belyak A. L. A study of the fire ...

РРВС 1 РРВС, _>

/

где Ррва - потенциальный риск для аварии /'-го резервуара РВС-2000.

Наибольшая величина потенциального риска Ррвс = 7,310-6 в год для аварии одного резервуара отмечается в 4-х областях при наложении величин потенциальных рисков соседних резервуаров.

Исследование опасностей для персонала при заполнении автоцистерны. Разлив нефтепродуктов при технологической операции заполнении автоцистерны на загрузочной эстакаде на территории нефтебазы возможен в результате:

а) разгерметизации запорной аппаратуры автомобильной цистерны;

б) ошибки оператора;

в) нарушение условий и правил транспортировки нефтепродуктов.

На основании анализа возможных отказов технических элементов автомобильной цистерны и статистических данных установлена вероятность разгерметизации автоцистерны, которая составляет Об = 4,7510-6 в год.

Последовательность возникновения и развития аварии с разливом бензина из автоцистерны и ее сценарии идентичны аварии железнодорожной цистерны. Для расчета распределения потенциального риска по территории нефтебазы, в случае аварийного выхода нефтепродукта из автоцистерны, в качестве нефтепродукта принят бензин объемом 23 м3. Расчетом определены значения вероятностей реализации различных сценариев развития аварии (вероятность отказа):

а) вероятность воспламенения паров разлива бензина - Об1 = 2,310-6 в год;

б) вероятность воспламенения паров горючего через некоторое время вспышки (взрыва) Об2 = 2,910-6 в год;

в) вероятность вспышки (взрыва) па-

ров бензина с образованием ударной волны и избыточным давлением во фронте вспышки (взрыва) - Обз = 4,810-7 в год.

Резкое увеличение потенциального риска отмечено на границе аварийного разлива нефтепродукта, при этом набольшее значение величины потенциального риска Рац = 7,8710-6 в год наблюдается в месте возникновения аварии.

Исследование общей опасности аварий для персонала на всей территории нефтебазы. Распределение потенциального риска Р для всей территории нефтебазы определено на основе расчетов потенциального риска возникновения и развития вышеизложенных сценариев аварий. На основе закона объединения вероятностей получены значения общего потенциального риска.

Наибольшее значение потенциального риска Р при возникновении аварии на нефтебазе определено на эстакаде налива автомобильных цистерн, и оно равно 8,3610-6 в год.

Для расчета вероятности гибели человека из числа персонала нефтебазы (индивидуальный пожарный риск) [ учитывается вероятность наличия персонала на территории нефтебазы Цу. Таким образом, для каждого работника нефтебазы рассчитывается значение индивидуального риска по формуле

Ъ = РЯу

С целью получения значений территориального распределения вероятности Ц] присутствия у-го работника на территории нефтебазы был проведен анализ времени нахождения ]-го работника только на открытом пространстве на территории нефтебазы при исполнении обязанностей по обслуживанию технологического оборудования, а также получены результаты распределения време-

https://tb.istu.edu/jour/index

н

Рожков Д. М., Седов Д. В., Беляк А. Л. Исследование величины пожарного риска... Rozhkov D. M., Sedov D. V., Belyak A. L. A study of the fire risk value...

ни § присутствия у-го персонала по территории исследуемого объекта, используя следующую зависимость:

! 24

Рассчитанные территориальные распределения вероятности присутствия персонала Цу позволили определить вероятность нахождения одного человека из числа персонала в наиболее опасных точках на территории объекта. Используя полученные значения ц рассчитаны величины индивидуального пожарного риска Я и его территориальное распределение.

Установлено, что на территории нефтебазы наибольшие величины индивидуального пожарного риска Я для персонала нефтебазы наблюдаются на железнодорожной эстакаде разгрузки железнодорожных цистерн - 810-6 в год и эстакаде загрузки автомобильных ци-

стерн - 7,8710-6 в год. При этом область резервуарного парка отмечена низкими величинами индивидуального пожарного риска.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, наибольшие значения индивидуального пожарного риска для людей из числа персонала по территории нефтебазы отмечены на разгру-зочно-погрузочных эстакадах для автомобильных и железнодорожных цистерн 810-6 в год. Снижение величины риска для персонала нефтебазы возможно путем сокращения времени пребывания сотрудников в наиболее опасных точках за счет автоматизации технологических процессов разгрузки, загрузки нефтепродуктов, в том числе в разработке технических мероприятий по ограничению площади разливов при аварийном выходе нефтепродуктов.

Список источников

1. Москалева к. А., Прокудина А. Г., Желвакова Н. С., Пономарев С. В. Нефтяная промышленность России // Молодой ученый. 2017. № 22 (156). С. 282-285.

2. Исатов А. В. Анализ статистических данных о пожарах на объектах нефтепромысла // Наука, техника и образование. 2021. № 8(83). С. 60-63.

3. Nguyen Van Phong. State management of fire prevention and firefighting during inland waterway oil and petroleum transport // Proceedings of the International Scientific and Technical Conference "Safety Systems". 2020. no 29. P. 13-16.

4. Дупляков Г. С., Елфимова М. В. Проблемы обеспечения пожарной безопасности складов нефти и нефтепродуктов // Техносферная безопасность. 2019. № 3 (24). С. 50-62.

5. Серебренников Д. С., Ставрати к. М., Маркеев А. В. Методика аудита и оценки рисков в области производственной безопасности на сторонних нефтеналивных терминалах // Нефтяное хозяйство. 2017. № 11. С. 68-69. https://doi.org/10.24 887/0028-2448-2017-11-68-69.

6. Медведев В. И., Ощепков З. П., Рублев М. Г. Анализ защищенности критически важных объектов железнодорожного транспорта и обеспечение безопасности персонала // Вестник Сибир-

ского государственного университета путей сообщения. 2018. № 1 (44). С. 33-39.

7. Султанов Р. М., Ибатуллина Л. А. Прогнозирование чрезвычайных ситуаций при транспортировке нефтепродуктов железнодорожным транспортом // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2017. № 1 (107). С. 176-185.

8. Федосов А. В., Маннанова Г. Р., Шипилова Ю. А. Анализ опасностей, оценка риска аварий на опасных производственных объектах и рекомендации по выбору методов анализа риска // Нефтегазовое дело. 2016. № 3. С. 322-336.

9. Абдрахманов Н. Х., Абдрахманова К. Н., Воро-хобко В. В., Абдрахманов Р. Н., Басырова А. Р. Моделирование сценариев развития аварийных ситуаций для нестационарных опасных производственных объектов нефтегазового комплекса // Нефтегазовое дело. 2015. № 5. С. 516-531.

10. Тарасова М. Н., Хамидуллина Е. А. Моделирование параметров риска аварии с выбросом опасных веществ при их перевозке железнодорожным транспортом // Техносферная безопасность в XXI веке: материалы VI Всерос. науч.-практ. конф. магистрантов, аспирантов и молодых ученых (г. Иркутск, 29-30 ноября 2016 г.). Иркутск: Иркутский

17" л

https://tb.istu.edu/jour/index

Рожков Д. М., Седов Д. В., Беляк А. Л. Исследование величины пожарного . Rozhkov D. M., Sedov D. V., Belyak A. L. A study of the fire ...

национальный исследовательский технический университет, 2016. С. 110-117.

11. Матвеев А. В., Максимов А. В., Щербаков О. В., Смирнов А. С. Метод оценки достоверности количественного анализа риска на объектах нефтегазовой отрасли // Пожаровзрывобезопас-ность. 2018. Т. 27. № 1. С. 35-49.

12. Aven T. Risk assessment and risk management: Review of recent advances on their foundation // European Journal of Operational Research. 2016. Vol. 253. Iss. 1. P. 1-13.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

13. Абрамов Д. В., Ибатуллин М. Г., Абдуллин Р. Ш. Обоснование необходимости применения программных комплексов в практической деятельности должностных лиц, обеспечивающих пожарную безопасность на примере объектов нефтебаз //

Аллея науки. 2019. Т. 1. № 2 (29). С. 760-765.

14. Шебеко Ю. Н., Болодьян И. А., Гордиенко Д. М., Дешевых Ю. И., Гилетич А. Н., Кириллов Д. С. [и др.] Обеспечение пожарной безопасности ре-зервуарного парка хранения нефтепродуктов, расположенного вблизи жилых и общественных зданий // Пожарная безопасность. 2009. № 2. С. 33-41.

15. Седов Д. В. Особенности расчетного определения величины индивидуального пожарного риска для персонала нефтеналивного резерву-арного парка // XXI век. Техносферная безопасность. 2016. Т.1. № 3. С. 114-25.

16. Седов Д. В. Оценка индивидуального пожарного риска объектов нефтепродуктообеспечения // Вестник Восточно-Сибирского института МВД России. 2009. № 3 (50). С. 75-84.

References

1. Moskaleva K. A., Prokudina A. G., Zhelvakova N. S., Ponomarev S. V. Russian oil industry. Molodoi uchenyi = Young Scientist. 2017;22(156):282-285. (In Russ.).

2. Isatov A. V. Analysis of statistical data on fire at oil field facilities. Nauka, tekhnika i obrazovanie = Science, technology and education. 2021;8:60-63. (In Russ.).

3. Nguyen Van Phong. State management of fire prevention and firefighting during inland waterway oil and petroleum transport. Proceedings of the International Scientific and Technical Conference "Safety Systems". 2020;29:13-16.

4. Duplyakov G. S., Elfimova M. V. Problems of ensuring fire safety of warehouses of petroleum and petroleum products. Tekhnosfernaya bezopasnost' = Technosphere safety. 2019;3:50-62. (In Russ.).

5. Serebrennikov D. S., Stavrati K. M., Markeev A. V. Audit and HSE risk assessment principles at third-party marine terminals. Neftyanoe khozyaistvo = Oil industry. 2017;11:68-69. (In Russ.). https://doi. org/10.24887/0028-2448-2017-11 -68-69.

6. Medvedev V. I., Oschepkov Z. P., Rublev M. G. Security analysis of critical railway transport facilities and ensuring personnel safety. Vestnik Sibirskogo gosudarstvennogo universiteta putei soobshcheniya = The Siberian transport university bulletin. 2018;1:33-39. (In Russ).

7. Sultanov R. M., Ibatullina L. A. Emergency prediction for railway transportation of petroleum products. Problemy sbora, podgotovki i transporta nefti i nefteproduktov = Problems of gathering, treatment and transportation of oil and oil products. 2017;1:176-185. (In Russ.).

8. Fedosov A. V., Mannanova G. R., Shipilova Yu. A. The analysis of dangers, assessment of risk of accidents on hazardous production facility and the recommendation about the choice of methods of the

analysis of risk. Neftegazovoe delo = Oil and Gas Business. 2016;3:322-336. (In Russ.).

9. Abdrakhmanov N. Kh., Abdrakhmanova K. N., Vorokhobko V. V., Abdrakhmanov R. N., Basyrova A. R. Modeling of scenarios of development of emergencies for non-stationary hazardous production facilities of an oil and gas complex. Neftegazovoe delo = Oil and Gas Business. 2015;5:516-531. (In Russ.).

10. Tarasova M. N., Khamidullina E. A. Modeling the risk parameters of an accident with the release of hazardous substances during their transportation by rail. Tekhnosfernaya bezopasnost' v XXI veke: ma-terialy VI Vserossiiskoi nauchno-prakticheskoi kon-ferentsii magistrantov, aspirantov i molodykh uchenykh = Technospheric safety in the XXI century: materials of the VI All-Russian scientific and practical conference undergraduates, graduate students and young scientists (Irkutsk, 29-30 November 2016). Irkutsk: Irkutsk National Research Technical University; 2016. p. 110-117.

11. Matveev A. V., Maksimov A. V., Shcherbakov O. V., Smirnov A. S. Method of estimation for the reliability of quantitative risk analysis on objects of oil and gas industry. Pozharovzryvobezopasnost' = Fire and explosion safety. 2018;27(1):35-49. https://doi.org/ 10.18322/PVB.2018.27.01.35-49.

12. Aven T. Risk assessment and risk management: Review of recent advances on their foundation. European Journal of Operational Research. 2016;253(1):1-13.

13. Abramov D. V., Ibatullin M. G., Abdullin R. Sh. Justification of the need to use software systems in the practical activities of officials ensuring fire safety on the example of oil depot facilities. Alleya nauki. 2019;1(2):760-765. (In Russ.).

14. Shebeko Yu. N., Bolodian I. A., Gordienko D. M., Deshevykh Yu. I., Giletich A. N., Kirillov D. S., [at

https://tb.istu.edu/jour/index

jpf

Рожков Д. М., Седов Д. В., Беляк А. Л. Исследование величины пожарного риска... Rozhkov D. M., Sedov D. V., Belyak A. L. A study of the fire risk value...

al.]. Fire safety of oil product tank farm located near dwellings and office buildings. Pozharnaya be-zopasnost' = Fire safety. 2009;2:33-41. (In Russ.). 15. Sedov D.V. Specifics of determining the value of an individual fire risk for the staff of an oil-tanker reservoir. XXI vek. Tekhnosfernaya bezopasnost' =

Информация об авторах

Д. М. Рожков,

кандидат технических наук,

доцент кафедры Промэкологии и БЖД,

Иркутский национальный исследовательский

технический университет,

Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83

Д. В. Седов

кандидат технических наук, инженер, ООО «ПожЭкспертиза», 664011, Россия, г. Иркутск, ул. Нижняя набережная, 12Б

А. Л. Беляк

кандидат технических наук,

доцент кафедры судебно-экспертной

деятельности,

Восточно-Сибирский институт МВД России, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 110

Вклад авторов

Все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила в редакцию 17.05.2022. Одобрена после рецензирования 06.06.2022. Принята к публикации 23.06.2022.

XXI century. Technosphere Safety. 2016;1(3):114-125. (In Russ.).

16. Sedov D. V. Individual fire risk estimation of petroleum maintenance objects. Vestnik Vostochno-Sibirskogo instituta MVD Rossii. 2009;3:75-84. (In Russ.).

Information about the authors

Dmitry M. Rozhkov,

Cand. of Sci. (Chem.), Department of Industrial Ecology and life safety, Irkutsk National Research Technical University,

83 Lermontov St., 664074 Irkutsk, Russia,

Dmitry V. Sedov,

Cand. of Sci. (Tech.)., Engineer, "PozhExpertiza" LLC, 12B Nizhnyaya naberezhnaya St., 664011 Irkutsk, Russia

Alexander L. Belyak,

Cand. of Sci. (Eng).,

Department of Forensic Activities

East Siberian Institute of the Ministry

of Internal Affairs of Russia

110 Lermontov St., 664074 Irkutsk, Russia

Contribution of the author's

The authors contributed equally to this article.

Conflict of interests

The authors declare no conflict of interests.

All authors have read and approved the final manuscript.

The article was submitted 17.05.2022. Approved after reviewing 06.06.2022. Accepted for publication 23.06.2022.

ff^ 178

Й!

https://tb.istu.edu/jour/index

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.