Разработка методики определения расчетных величин пожарных рисков при взрывах сосудов под давлением тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.26.03, кандидат наук Краснов, Антон Валерьевич

• Краснов, Антон Валерьевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Краснов, Антон Валерьевич

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Научная новизна

Методы исследования

Основные защищаемые положения

Научная новизна

Практическая значимость работы

Апробация работы

1 Оценка состояния пожарной и промышленной безопасности предприятий нефтегазовой отрасли

1.1 Основные опасности нефтегазовой отрасли промышленности

1.2. Анализ причин взрывопожароопасных ситуаций

1.3 Статистика по взрывопожароопасным ситуациям на предприятиях нефтегазовой отрасли промышленности

1.4 Особенности взрывоопасных ситуаций

1.5. Классификация взрывов и взрывных явлений

1.6. Взаимодействие воздушной ударной волны с наземными объектами

1.7 Анализ пожарных рисков

1.8. Основы подготовки нефти к переработке

1.8.1 Основные способы сепарации

2 Методы оценки величин пожарных рисков для сосудов под давлением 38 2.1 Методы анализа риска опасных объектов нефтегазовой отрасли

2.1.1 Методы «Проверочного листа»

2.1.2 «Анализ вида и последствий отказов»

2.1.3 «Анализ опасности и работоспособности»

2.1.4 Анализ «дерева событий» и «дерева отказов»

2.1.5 Методы количественного анализа риска

2.2 Методы определение частоты реализации взрывопожароопасной ситуации

2.3 Методы определения давления насыщенных паров нефти и нефтепродуктов

2.4 Метод определения концентрации горючего вещества в облаке TBC

3.1 Анализ возможности возникновения взрывопожароопасной ситуации

3.2 Определение величины пожарного риска при взрывах сосудов под давлением, расположенных на открытых технологических площадках

3.2.1 Определение массы газовоздушной смеси

3.2.2 Определение ожидаемого режима сгорания вещества

3.2.3 Классификация окружающего пространства по степени загромож-денности

3.2.4 Классификация горючих веществ по степени чувствительности

3.2.5 Определение эффективного энергозапаса TBC

3.2.6 Определение избыточного давления взрыва и вероятности поражения людей при взрывах на открытых технологических площадках

3.2.7 Детонация газовых и гетерогенных TBC

3.2.8 Дефлаграция газовых и гетерогенных TBC

3.2.9 Определение вероятности поражения людей при взрыве на открытых технологических площадках

3.3 Определение величины пожарного риска при взрывах, происходящих внутри зданий

3.3.1 Определение массы газопаровоздушной смеси

3.3.2 Определение избыточного давления взрыва в помещении

3.3.3 Определение вероятности поражения людей при взрывах TBC в помещениях

4 Расчет кавитационно-вихревого сепаратора на участке первичной под-

готовки нефти

4.1 Исходные данные для проведения расчетов

4.2 Анализ возможности возникновения взрывопожароопасной ситуации

4.3 Расчет ударной взрывной волны

4.3.1 Определение эффективного энергозапаса смеси

4.3.2 Расчет избыточного давления взрыва и импульса фасы сжатия

4.4 Расчет величин индивидуального пожарного риска

4.5 Расчет пожарного риска при взрыве в помещении

Общие выводы

Список литературных источников

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка методики определения расчетных величин пожарных рисков при взрывах сосудов под давлением»

Введение

Во второй половине XX века интенсивное развитие получила такая наука как пожарная и промышленная безопасность. В первую очередь это связано с ростом промышленного производства, повышением его концентрации, усложнением технологий, использованием широкой номенклатуры новых видов веществ, участвующих в технологических процессах, и др. Все это привело к тому, что происходящие техногенные аварии стали носить все более катастрофический характер, оказывая пагубное воздействие на здоровье людей и окружающую природную среду.

Авариям на предприятиях нефтегазовой отрасли характерны большие объемы выброса взрывопожароопасных веществ, образующие облака топли-вовоздушных смесей, разливы нефтепродуктов и как следствие - пожары, взрывы, разрушение аппаратов и целых установок.

Наибольшая аварийность в данное время наблюдается на узлах первичной подготовки нефти, связана она, прежде всего с достаточно быстрым износом технологического оборудования (преимущественно его коррозией) под воздействием сернистых соединений, которые в больших количествах присутствуют в нефти Башкирии, Татарстана и других регионов Российской Федерации.

Основным технологическим оборудованием на узлах первичной подготовки нефти являются сепараторы, в которых происходит отделение сернистых соединений из нефти, и в свою очередь сернистые соединения оседают на стенки оборудования способствуя его дальнейшему ускоренному износу. Это оборудование работает в сложных условиях эксплуатации, при высоком внутреннем давлении и высокой температуре, кроме этого, сепараторы содержат значительное количество углеводородного сырья. Конструктивные особенности аппаратов таковы, что они имеют значительную высоту и рас-

полагаются на открытых площадках, что, в случае аварии, может приводить к истечению продукта с последующим образованием взрывоопасного облака.

Анализ статистической информации об авариях, связанных с взрывами, показал, что такие аварии чреваты тяжелыми последствиями, сопровождающимися поражением людей и разрушением окружающих промышленных объектов.

На сегодняшний день остаются слабо освещенными вопросы, относящиеся к практическому расчету и прогнозированию последствий аварий путем определения расчетных величин пожарного риска. Трудности проведения достоверных расчетов связанны, прежде всего, с нехваткой справочных данных, отсутствием формул показывающих, влияния параметров технологического процесса на ход рассчитываемой аварии и др.. Появление и развитие новых программных комплексов, таких как ANSYS, а также мощной компьютерной техники позволяет существенно продвинуться в более детальном изучении рассматриваемой проблемы с учетом многих особенностей протекания взрывных превращений.

Основу исследований диссертации составили теоретические и практические работы в области оценки взрывных явлений отечественных и зарубежных ученых, в числе которых: Баренблатт Г.И., Бесчастнов М.В., Брей-ман М.И., Волков О.М., Власов O.E., Гельфан Б.Е., Годжелл М.Г., Губин С.А., Евдокимов Г.И., Забегаев A.B., Захаров Н.М., Зельдович Я.Б., Ильин К.А., Иляева М.А, Ларионов В.И., Ковалев Е.М., Котляревский В.А., Кудрявцев Е.А., Кузеев И.Р., Либрович В.Б., Махвиладзе Г.М., Махутов H.A., Михалкин В.Н., Покровский Г.И., Солодовников A.B., Станюкович К.П., Стороженко Ю.В., Сущев С.П., Таубкин С.И., Таубкин И.С., Тляшева P.P., Хуснияров М.Х., Шаргатов В.А, Шевердин A.B., Ягофоров P.P. и др.

На основании вышеизложенного, были определены основные задачи исследования:

- выделить основные параметры и их граничные значения, влияющие на вероятность возникновения взрывов топливовоздушных смесей, образованных в результате разгерметизации сосудов под давлением;

- получить экспериментальные данные по давлению насыщенных паров различных видов нефти в зависимости от температуры технологического процесса;

- установить зависимость между концентрацией горючего вещества в смеси, температурой технологического процесса и нижним концентрационным пределом воспламеняемости вещества;

- с целью повышения достоверности получаемых в ходе расчета величин пожарного риска результатов, а так же для уменьшения трудозатрат на нахождение вероятности поражения людей от ударной взрывной волны, выявить основной детерминированный критерий поражения при взрывах топливовоздушных смесей. Найти зависимость между детерминированным критерием и вероятностью поражения;

- для прогнозирования аварийных взрывов топливовоздушных смесей в помещениях, разработать алгоритм нахождения пожарных рисков для сосудов под давлением, находящихся внутри зданий;

- для прогнозирования последствий аварийных взрывов на объектах первичной подготовки нефти разработать методику расчета величин пожарных рисков при взрывах сосудов под давлением.

Методы исследования

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследований: методы, базирующиеся на сборе актуальной информации на объектах нефтегазовой отрасли; экспериментальный метод определения свойств нефтепродуктов, в том числе взрывопожароопасных; эвристические методы, основанные на экспертных оценках специалистов; методы математической статистики; методы расчета пожарных рисков.

Основные защищаемые положения

1 Алгоритм определения расчетных величин пожарных рисков при взрывах сосудов под давлением, находящихся внутри зданий.

2 Метод определения концентрации горючего вещества во взрывоопасной топливовоздушной смеси с учетом температуры технологического процесса.

Научная новизна

1. Разработана методика определения величин пожарного риска при взрывах сосудов под давлением.

2. Получена зависимость между концентрацией горючего компонента в облаке газопаровоздушной смеси (более 0,5 % об.), температурой технологического процесса и нижним концентрационным пределом воспламеняемости вещества, находящегося в сосуде под давлением.

Практическая значимость работы

Разработанная методика использовалась для оценки величин пожарных рисков при взрывах сосудов под давлением, находящихся в помещениях цеха №6 ОАО «Мелеузовские минеральные удобрения». Также результаты работы внедрены в учебный процесс при выполнении контрольных и практических работ по дисциплине «Пожарная безопасность в строительстве» для подготовки инженеров специальности 280104 «Пожарная безопасность» (направление 280100 «Безопасность жизнедеятельности»).

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на:

II Всероссийской с международным участием научно-практической конференции «Пожарная безопасность: проблемы и перспективы» Воронежский институт Государственной противопожарной службы, Воронеж, 2011 г.;

61-й, 62-й и 63-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (Уфа, 2010-2012).

Основное содержание работы изложено в 8 публикациях, из них 3 статьи опубликованы в рецензируемых журналах, вошедших в перечень ВАК.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и списка литературы, включающего 114 наименования; изложена на 134 страницах машинописного текста, содержит 40 рисунков, 31 таблицу.

Работа выполнена на кафедре «Пожарная и промышленная безопасность» федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Уфимский государственный нефтяной технический университет».

1 Оценка состояния пожарной и промышленной безопасности предприятий нефтегазовой отрасли

Во второй половине XX века интенсивное развитие получила такая наука как пожарная и промышленная безопасность. Предпосылкой этому стали во первых рост и повышение концентрации для промышленных предприятий, усложнение технологических процессов производства, использование огромного количества горючих газов, жидкостей и легковоспламеняющихся веществ в процессах, а так же другие не менее значимые факторы развития нефтегазовой отрасли промышленности. Следствием вышесказанного явились более часто возникающие техногенные аварии, которые приносят все более масштабные и катастрофические последствия для инфраструктуры, как отдельных городов, так и страны в целом, принося гибели людей и огромный материальный ущерб.

1.1 Основные опасности предприятий нефтегазовой отрасли промышленности

Сохранение на должном, нормативном уровне системы пожарной и промышленной безопасности является одним из ключевых аспектов интересов личности и общества в защите от техногенных аварий на объектах нефтегазовой промышленности и, безусловно, является актуальной в свете развития топливно-энергетического комплекса территории Российской Федерации.

Особую роль для топливно-энергетического комплекса России являются объекты нефтегазовой промышленности, к которым можно отнести узлы по первичной подготовки нефти, установки каталитического и термического крекинга и другие опасные производственные объекты.

На сегодняшний день на территории Российской Федерации функционирует 27 больших нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ), 180 средних и мелких НПЗ и 6 специализированных заводов, совокупность мощностей заводов 229 млн.т. в год [1,2]. Усредненная мощность в пересчете на один НПЗ составляет 7,8 млн.т. в год. Половина всех НПЗ сосредоточено в Поволжском Федеральном округе и на Урале; в Республике Башкортостан расположено 5 крупных НПЗ - мощностью порядка 50 млн.т. в год. Так же наибольшее количество (второе и третье места соответственно) НПЗ расположено в Сибири (19%) и Центральной России (16%). Топливно-энергетический комплекс в России из года в год расширяется и увеличивается [1,3].

В 2011 году согласно статистическим данным на территории Российской Федерации насчитывалось 5856 организаций, за которыми числились объекты нефтегазовой и нефтеперерабатывающей отрасли промышленности, из них 227 организаций по эксплуатации нефтеперерабатывающих заводов, 178 эксплуатирующих нефтехимические заводы, 5222 организации и предприятия связанные с нефтепродуктообеспечением, из них 929 эксплуатирует нефтебазы, 661 эксплуатирует мазутохранилища, так же на территории России 1810 складов ГСМ и 11 777 АЗС [4].

Из общего количества нефтеперерабатывающих объектов, находящихся на территории Российской Федерации шесть эксплуатируются с начала XIX века, еще шесть введены в эксплуатацию до 1950г., а восемь введены до 1960г., из этого вытекает, что 20 опасных заводов работает в непрерывном режиме уже более, чем 50 лет [1].

В связи с вышесказанным текущее техническое состояние объектов нефтегазовой промышленности, эксплуатируемых в пределах территории Российской Федерации, характеризуется [5]:

- коррозионным и другим износом основных аппаратов и оборудования, эксплуатируемых на объектах нефтегазовой отрасли;

- использованием нерациональных технологий, устаревших в силу времени и несоответствующим экологичности и безопасности предприятий;

- отсутствие на некоторых предприятиях или недостаточность проработки установок каталитического крекинга, коксования, гидрокрекинга и т.д..

Согласно неофициальным данным статистики оборудование и аппараты на объектах топливно-энергетического комплекса Российской Федерации изношены на 75 %. Помимо этого, из-за внештатных ситуаций связанных с перебоями в поставке сырья, низкой дисциплиной технологической и трудовой, а так же согласно другим причинам происходит нарушение эксплуатационного режима оборудования. Совокупность приведенных факторов приводит к снижению срока службы оборудования, а следствием этого является повышение техногенной аварийности на данного вида объектах. В период «скупости» предпринимательства и отсутствия выведенной политики государства в области обновления основных и второстепенных фондов опасных производственных объектов, проблема аварийности все чаще становится ребром.

Сверхвысокий износ оборудования и аппаратов на объектах нефтегазовой отрасли - главный фактор техногенной аварийности. Главным основанием для «заморозки» объектов является низкая эффективность мониторинга и прогнозирования уровня пожарной и промышленной безопасности на объектах топливно-энергетического комплекса России [6].

Основные опасности, которые характерны для установок нефтегазовых предприятий являются [7, 8]:

1) взрывы сосудов под давлением, содержащих сжатые углеводородные и другие горючие газы;

2) взрыв топливовоздушного облака, образованного в результате разгерметизации сосудов под давлением;

3) взрыв топливовоздушного облака, образованного парами легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, испрявшихся с поверхности зеркала пролива, образованного после разгерметизации сосудов под давлением;

4) образование взрывоопасных топливо и пылевоздушных облаков, образующихся внутри помещений в результате разгерметизации сосудов под давлением (для топливовоздушных облаков) или в результате нарушении технологии производства (для пылевоздушных взрывоопасных облаков).

Основными поражающими факторами, в результате техногенных аварий на объектах топливно-энергетического комплекса России являются тепловой поток, волна избыточного давления взрыва и другие. Многие из аварий могут разрушить огромные области, и даже целые города, так например, в области поражающего действия опасных факторов в результате аварии на одном из крупных НПЗ на территории Республики Башкортостан попадает около 5 % населения, а зона возможного токсического поражения составляет не менее 5,0 тыс.кв.км. (3,6 % территории республики). Крупные масштабы техногенных аварий на объектах топливно-энергетического комплекса Российской Федерации, таким образом, значительно отличаются от аварий, которые, к примеру, возникают на объектах легкой промышленности. В связи с этим необходима своевременная профилактика и устранение выявленных, в ходе проверки или экспертизы, существенных нарушений безопасности аппаратов и оборудования, технологического режима и тому подобное.

Одним из факторов повышения аварийности является зонирование в генеральных планах опасных производственных объектах. Посредством зонирования происходит упорядочение и комплектование наиболее опасных объектов в непосредственной близости друг к другу, что сулит дополнительную опасность в процессе гипотетически возможной техногенной аварии, а так же повышает вероятность ее возникновения [9].

Проектирование генеральных планов опасных производственных объектов производится в соответствии с нормами и правилами таких документов

как СП 18.13330.2011, ВУПП-88 , ПБ 09-540-03, ВНТП 81-85 [9]. Взаимное расположение аппаратов, оборудования и инженерных сетей производится с учетом таких факторов, как рельеф местности, роза ветров, противопожарных разрывов, с учетом мест дальнейшего расположения пожарного депо и других организаций по ликвидации возможных чрезвычайных ситуаций, а так же с учетом многих других факторов.

Еще одним фактором, влияющим на вероятность возникновения внештатных аварийных ситуаций, является человеческий фактор. Деятельность человек обычно носит положительных характер при ведении технологического процесса, так как человек кооперирует технологические потоки и регулирует протекание технологических операций. Однако вследствие неграмотности или других факторов возможны ошибки, а значит и непредвиденные техногенные аварии. Статистика подтверждает вышесказанное, так не малая часть аварий на объектах топливно-энергетического комплекса обусловлена именно ошибочными действия в результате работы операторов, машинистов или другого рода персонала, работающего на данного вида объектах или производств.

Под ошибкой совершенной персоналом объекта нефтегазовой отрасли подразумевается не выполнение или неправильное выполнение поставленной на основании технологического регламента задачи, которое может послужить явной или скрытой причиной техногенной аварии, большого материального ущерба и гибели невинных людей [5].

Нарушения правил ведения технологического режима или нарушение требований технологического регламента, нарушение правил пуска, наладки и остановки аппаратов и оборудования - вот основные ошибки, допускаемые персоналом объектов топливно-энергетического комплекса Российской Федерации. Однако человеческий фактор, единственное, что может кардинально снизить или свести к минимуму последствия техногенных аварий.

Учитывая человеческий фактор, который может явиться причиной техногенной аварии, важную роль является укомплектованность объектов топливно-энергетического комплекса компетентными, высококвалифицированными рабочими, обученными в сфере пожарной и промышленной безопасности, способные при авариях принять достаточные меры к их устранению.

Исходя из специфики и высокой аварийности объектов нефтегазовой отрасли, необходимо проводить своевременную оценку влияния опасных факторов взрывопожароопасной ситуации на жизнь и здоровье людей в результате происшедшей аварии с учетом особенностей самого объекта, а так же внешних и внутренних факторов способных повлиять на ход аварии [11].

1.2. Анализ причин взрывоножароопасных ситуаций

Чрезвычайные ситуации, имеющие место быть при авариях на предприятиях нефтегазовой отрасли и товарных резервуарных парках, отличаются большими площадями и скоростью фронта пламени, большим материальным ущербом вследствие повреждения и выхода из строя аппаратов и технологического оборудования, сильным тепловым потоком от пожара пролива и длительной взрывной волной образованной большим количеством горючих газов или пыл ей [11, 12].

К промышленным сооружениям, представляющим повышенную взры-вопожароопасность относятся сосуды под давлением, технологические трубопроводы, печи и т.д.. Основываясь на статистические данные по взрывам и пожарам (по данным ВНИИТБХП) сделан вывод о том, что аварии чаще всего возникают в сосудах под давлением, а их количество составляет порядка половины всех аварий приходящихся на объекты топливно-энергетического комплекса Российской Федерации [1].

■ Сосуды под давлением

■ Технологические трубопроводы

в Теплонагревател ьные устройства

и Прочее оборудование

Рисунок 1.1- Распределение аварий в зависимости от технологического оборудования

80 % произошедших аварий связано или произошло в период ведения технологического процесса, 20 % произошло в период простоя технологических аппаратов и оборудования (ремонт и прочие причины) (рисунок 1.2) [13, 14].

□ Разгерметизация при ведении технологического процесса

□ Разгерметизация в ходе ремонтных работ

□ Прочие причины

Рисунок 1.2 - Вероятность возникновения техногенной аварии в зависимости от эксплуатационного периода

О Разгерметизация ш-за нарушения

технологического режима

(КОррОЗНЯ ЦП]).)

□ Неисправность отсутствие КИП

Рисунок 1.3 - Распределение аварий но причине возникновения

Так 31 % от общего числа произошедших аварий связана с взрывом то-пливовоздупшой смеси образованной в результате разгерметизации аппарата или нарушения его целостности под действием динамических или механических усилий. Так же разрушение аппарата возможно в результате резких перепадов температуры окружающей среды или среды вну три аппарата в аппаратах, разрушение и разрывы смежных инженерных соединений, а так же их некорректное расположение и отказы в работе. На основании этого определяя взрывоопасность технологических установок, процессов или производств необходимо в первую очередь определять характер хранимого и степень износа.

Высокая степень застроенности объектов нефтегазовой промышленности обуславливает в дальнейшем последствия аварий, а это - высокие скорости распространения фронта пламени, превышение критических параметров опасных факторов пожара, таких как лучистый тепловой поток от пожара пролива и избыточное давление взрыва. Так же панацеей последних лет являются аварии возникшие вследствие неудовлетворительное смешивание водных эмульсий и разделение несмешивающихся жидкостей.

Нарушение герметичности, эрозия и коррозия технологических аппаратов и трубопроводов является причиной чрезвычайных ситуаций на объектах топливно-энергетического комплекса в 20 % от общего числа аварий. Износ оборудования прямо пропорционально влияет на разгерметизацию оборудо-

вания, вследствие различного рода неисправностей КИПиА, а так же таких ошибок в части ведения технологического процесса как переполнение аппарата, а так же не регламентные выбросы через затворы и воздухоотводы. По причине коррозионного разрушения чаще всего разрушаются технологические трубопроводы, данный вид разрушения носит локальный характер, так как в большинстве случаев аппарат к которому прилегает трубопровод, не имеет изъянов и полностью исправен [15, 16]. Статистические данные показывают, что пятая часть аварий приведших к взрыву топливовоздушного облака произошла по вине отказа, неисправности или несовершенства приборов КИПиА. Так же отметим, что более половины аварий (около 60 %) произошедших по причине КИПиА, произошли из-за его отсутствия в соответствии с требованиями руководящих документов в области промышленной безопасности на опасных производственных объектов нефтегазовой отрасли промышленности. Остальная часть аварий (40 % от общего числа произошедших по вине КИПиА) обусловлено неисправностью или выходом из строя сигнализирующих устройств (газоанализаторов) о количестве и составе среды в оборудовании или в помещении [11, 17].

По данным Ростехнадзора 80 % аварий связано и произошло во время ведения технологического процесса, около 15 % процентов пришлось на период ремонтных работ или прием сырья и 5 % от общего числа аварий произошло в другой период эксплуатации технологического оборудования (например, при монтаже) [11, 17].

Каждая седьмая авария на производстве обусловлена отсутствием (не смонтирована или не предусмотрена проектом) запорной арматуры с автоматическим управлением, устанавливаемой на технологических трубопроводах, подводящей или отводящей сырье арматуре. Преимущественно связанные с данным видом технологического оборудования аварии и чрезвычайные ситуации происходят по причине образовавшихся трещин или отверстий (диаметром от 5 до 100 мм) в результате коррозии или эрозии, усталости металла,

а так же повреждений вызванных действием механических и динамических нагрузок. Динамические нагрузки в основном обусловлены подачей, обращающихся в аппаратах и оборудовании веществ, под высокими температурами или давлением, которые не предусмотрены техническими режимом и регламентом. Данное возможно по причине ошибок персонала, то есть является человеческим фактором [15, 16].

1.3 Статистика по взрывопожароопасным ситуациям на предприятиях нефтегазовой отрасли промышленности

После снятия информационного запрета по информированию населения и общественности об чрезвычайных ситуациях и катастрофах отчетливее стали видны проблемы пожарной и промышленной безопасности топливно-энергетического комплекса Российской Федерации. Данное событие помогло обратить внимание со стороны государства на данную проблему, что поспособствовало ужесточению противопожарных норм и правил, а так же поспособствовало выходу в свет новых методик по оценки уровня безопасности на опасных производственных объектах. Так же появилась возможность для сбора статистической информации о динамке аварий за последние годы.

Из-за сложности структуры объектов нефтегазовой отрасли промышленности, особенности технологических процессов и аппаратов, такие предприятия и заводы становятся объектами повышенной взрывопожароопасности.

На объектах нефтегазовой отрасли промышленности в России производственные аварийность и травматизм являются одними из самых высоких по данному показателю в сравнении с другими отраслями промышленности. В период с 2005 по 2010 год наблюдается снижение аварий во всех отраслях топливно-энергетического комплекса страны в 2 раза, а на 2010 год их количество было наименьшим за последние 10 лет [1].

На тот же 2010 год количество аварий приходящихся на нефтехимическую промышленность составило 1 аварию, на нефтегазовую отрасль пришлось 8 аварий, а на нефтеперерабатывающую - 6 аварий. В общем, аварийность на объектах уменьшилась в среднем в 1.5 раза (рисунок 1.4) [18].

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

□ нефтехимические производства □ нефтеперерабатывающие производства

□ нефтегазовые производства

Рисунок 1.4 - Распределение взрывопожароопасных ситуаций по отраслям промышленности

Статистика произошедших взрывопожароопасных ситуаций показывает, что большая часть аварий возникла в результате полной или частичной разгерметизации технологических аппаратов и оборудования. После разгерметизации при контакте с источником зажигания возможны следующие взрывопожаро-опасные ситуации: взрыв топливовоздушного облака, пожар пролива и «огненный шар», так же возможно устранение аварии без последствий [19]. На рисунке 1.5 представлена диаграмма количества пожароопасных ситуаций на объектах топливно-энергетического комплекса по видам аварийных ситуаций [18].

15

2005 2006 2007 2008 2009 2010 ■ взрыв ■ пожар в выброс опасных веществ

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Краснов, Антон Валерьевич, 2013 год

Список литературных источников

1. Интернет ресурс: www.minprom.gov.ru.

2. Интернет ресурс: www.safety.ru.

3. Интернет ресурс: www.civilg8.ru.

4. Интернет ресурс: www.bashnadzor.ru.

5. Белов C.B. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для студентов. C.B. Белов, В.А. Девисилов, А.Ф. Козъяков и др.; 7-е издание; Под общей редакцией C.B. Белова - М.: Высшая школа НМЦ СПО. 2007. - 616 с.

6. Диссертация на соискание докторской степени. Тляшева P.P. «Научно-методические основы мониторинга взрывоопасное™ производственных объектов нефтегазовой отрасли»

7. Баратов А.Н. Пчелинцев В.А. Пожарная безопасность. - М.: изд-во Ассоциация строительных ввузов, 2006. - 144 с.

8. Бард В.Л., Кузин A.B.. Предупреждение аварий в нефтеперерабатывающее и нефтехимической промышленности. -М.: Химия, 1984. - 315 с.

9. Пожарная профилактика в строительстве. Под редакцией В.Ф. Ку-даленкина. - М.: Высшая инженерная пожарно-техническая школа МВД СССР, 1985.-228 с.

10. Особенности расчета индивидуального пожарного риска при взрывах химических реакторов. Краснов A.B., Хафизова Э.Г. Научно-технический журнал «проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов» №1(87) 2012 г, Уфа. С. 109-116.

11. Бесчастнов М.В. Взрывобезопасность и противоаварийная защита химико-технологических процессов. М.: Химия, 1983. -472 с.

12. Легасов В.А., Чайванов Б.Б., Черноплеков А.Н. Научные проблемы безопасности современной промышленности/ Безопасность труда в промышленности. М.: 1988, №8-С. 44-51.

13. Топольский Н.Г., Блудчий Н.П. Основы обеспечения интегральной безопасности высокорисковых объектов. - ML: МИНЬ МВД России, 1998. -97 с.

14. Кравец В.А. Системный анализ безопасности в нефтяной и газовой промышленности. - М.: Недра, 1984. - 117 с.

15. Бесчастнов М.В. Промышленные взрывы. Оценка и предупреждение. М.: Химия, 1991.-432 с.

16. Взрывные явления. Оценка и последствия: Пер. с англ./ У. Бейкер, П. Кокс, П. Уэстайн и др.; Под редакцией Я.Б. Зельдовича, Б.Е. Гельфанда. -М.: Мир, 1986. -Т.1, 2.

17. Легасов В.А. Проблемы безопасного развития техносферы. - Коммунист, 1987, №8.-С. 92-101.

18. Интернет ресурс: www.gosnadzor.ru.

19. Абросимов A.A., Топольский Н.Г., Федоров A.B. Автоматизированные системы пожаровзрывобезопасности нефтеперерабатывающих производств. М.: МВД РФ, 2000. - С. 12-76.

20. Соколов В.М. Предупреждение аварий в химических производствах. - М.: Химия, 1979. - 390 с.

21. Бесчастнов М.В., Соколов В.М., Кац М.И. Аварии в химических производствах и меры их предупреждения. - М.: Химия, 1996. - 202 с.

22. Брейман М.И. Безопасная эксплуатация оборудования на открытых площадках. - М.: Химия, 1978. - 202 с.

23. Котляревский В.А., Шаталов A.A., Ханухов Х.М. Безопасность резервуаров и трубопроводов. - М.: Экономика и информатика, 2000. - 555 с.

24. Грунина М.М. Оценка рисков ацетиленового производства// Химическое и нефтегазовое машиностроение №1 2000. - с. 37-39.

25. Ниязов P.C. Мониторинг и прогноз обстановки в техногенной и природной сфере. // Проблемы прогнозирования, предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций: Материалы III Всероссийской научно-практической конференции. - Уфа, 2002. - с. 44-46.

26. Вопросы эксплуатации системы трубопроводов в масштабах предприятий нефтепереработки. Тляшева P.P. Башкирский химический журнал, т. 12. №1, Изд-во Реактив, г. Уфа, 2005.-е. 15-19.

27. Ковалев Е.М. Оптимизация безопасного расположения оборудования установок нефтеперерабатывающих предприятий: дисс... к-татехн. наук. -Уфа, 2006.- 122 с.

28. Оптимальное расположение оборудования как способ снижения опасности опасных производственных объектов. Тляшева P.P., Ковалев Е.М., Чиркова А.Г., И.З. Мухаметзянов. Остаточный ресурс нефтегазового оборудования. Сборник научных трудов. Выпуск 1. Уфа: УГНТУ, 2006. - С. 87-91.

29. Таубкин С.И. Пожар и взрыв, особенности их экспертизы. - М.: изд-во ВНИИПО, 1999. - 600 с.

30. Баум Ф.А., Станюкович К.П., Шехтер Б.И. Физика взрыва. - М.: Государственное издание физико-математической литературы, 1959. — 800 с.

31. Методика оценки последствий аварий на пожаро-взрывоопасных объектах. - М.: ВНИИ ГОЧС, 1994. - 42 с.

32. Аварии и катастрофы. Предупреждение и ликвидация последствий: Учебное издание / Под общей редакцией В.А. Котляревского и A.B. За-бегаева. - М.: изд-во Ассоциация строительных ВУЗов, 1998. - кн.4. - 203 с.

33. Абросимов A.A. Экология переработки углеводородных систем. -М.: Химия, 2002.-607 с.

34. Покровский Г.И. Взрыв. -М.: Недра, 1980. - 190 с.

35. Власов О.Е. Основы теории действия взрыва. - М.: ВИА, 1957. -

420 с.

36. Солоухин Р.И. Ударные волны и детонация в газах. - М.: Физмат-гиз, 1963.- 175 с.

37. Гельфанд Б.Е., Губин С.А., Михалкин В.Н., Шаргатов В.А. Расчет параметров ударных волн при детонации горючих газообразных смесей переменного состава. // Физика горения и взрыва, 1985, №3 - с. 92-97.

38. Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. № 123-ФЭ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». Собрание законодательства Российской Федерации, 2008, № 30 (часть I), ст. 3579.

39. Yung, D. (2008). Principles of Fire Risk Assessment in Buildings. — N.Y.: J. Wiley & Sons.; Meacham, B. J. (2008). A Risk-Informed Performance-Based Approach to Building Regulation. 7th International Conference on Performance-Based Codes and Fire Safety Design Methods, pp. 1—13.

40. Молчанов В. П., Болодьян И. А., Дешевых Ю. И. и др. (2001). Концепция объектно-ориентирован но го нормирования промышленных предприятий по пожарной безопасности. — Пожарная безопасность, № 4, с. 94—106.

41. Hall, J. R. (2006). Overview of Standards for Fire Risk Assessment. Fire Science and Technology, 25, pp. 55—62.

42. NFPA 551. (2007). Guide for the Evaluation of Fire Risk Assessments. National Fire Protection Association.

43. SFPE Engineering Guide to Application of Risk Assessment in Fire Protection Design. (2006). — Bethesda, MD: Society of Fire Protection Engineers; International Fire Engineering Guidelines. (2005). — Australian Building Codes Board.

44. ГОСТ 12.1.004-91*. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.

45. ГОСТ Р 12.3.047-98. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.

46. Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах утвержденная приказом № 404 МЧС России от 10.07.2009 — М., МЧС России.

47. ГОСТ Р 51901.1-2002 (МЭК 60300-3-9:1995) Менеджмент риска. Анализ риска технологических систем.

48. ГОСТ Р 51901.4-2005. Менеджмент риска. Руководство по применению при проектировании.

49. ГОСТ Р 51901.13-2005 (МЭК 61025:1990) Менеджмент риска. Анализ дерева неисправностей.

50. Молчанов Г. В., Молчанов А. Г. Машины и оборудование для добычи нефти и газа. Учебник для ВУЗов. - М.: Недра, 1984, 464 с.

51. Тронов В. П.. Сепарация газа и сокращение потерь нефти. Казань: «Фэн», 2002,—408 с.

52. Лутошкин Г. С.. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. Учебник для техникумов. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1983.—224 с.

53. РД 03-418-01 Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов.

54. ГОСТ Р 27.310-93. Анализ видов, последствий и критичности отказов. Основные положения. М.: Издательство стандартов, 1993.

55. Хенли Дж. Э., Кумамото X. Надежность технических систем и оценка риска. М.: Машиностроение, 1984.

56. Memorandum to Members of ICOLD Committee on Dam Safety: Guidelines on Risk Assessment on Dams. 19.10.98.

57. A.A. Александров Термодинамические основы циклов теплоэнергетических установок М.: Издательство МЭИ, 2004 г, 523 с.

58. Пичугин А.П. // Переработка нефти // М. - Гостоопттехиздат, 1960, 487 с.

59. Смидович Е.В. // Технология переработки нефти и газа. Часть первая. // М. - Химия, 1968, 600 е..

60. Хафизов Ф.Ш., Краснов A.B. Давление насыщенных паров для нефтепродуктов. Электронный научный журнал "Нефтегазовое дело". 2012. №3. С. 406-412.

61. Кукин П.П., Емельянов С.Г., Юшин В.В. Теория горения и взрыва. М.: Юрайт-Издат, 2012. - 435 с.

62. Бейкер У.Я., Кокс И.Г. Взрывные явления: оценка и последствия. М.: Мир, 1986. - 426 с.

63. СП 12.13130.2009 Свод правил. Определение категорий зданий, помещений и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.

64. НПБ 105-03 Нормы пожарной безопасности. Определение категорий зданий, помещений и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.

65. РД 03-409-01 Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей.

66. Шевченко Р. Н. Справочник по проектированию, строительству и эксплуатации систем газоснабжения.— К.: Буд1вельник, 1988.— 238 с.

67. Защита объектов народного хозяйства от оружия массового поражения: Справочник / Г.П. Демиденко, Е.П. Кузьменко, П.П. Орлов; Под ред. Т.П. Демиденко. Киев: Высш. шк., 1989. 287 с.

68. Уткин В.И. Оружие повышенной эффективности с топливовоз-душными взрывчатыми веществами // Гражданская оборона: Информационный сборник. М.: ВИМИ, 1990. Вып.5. С.24-27.

69. Козлитин А.М., Яковлев Б.Н. Чрезвычайные ситуации техногенного характера. Прогнозирование и оценка: детерминированные методы количественной оценки опасностей техносферы: Учеб. пособие / Под ред. А.И. Попова. Саратов: СГТУ, 2000. 124 с.

70. Мастрюков Б.С. Безопасность в чрезвычайных ситуациях: Учебник для студ. высш. учеб. заведений. М.: Издательский центр «Академия», 2003. 336 с.

71. Маршалл В. Основные опасности химических производств: Пер. с англ. М.: Мир, 1989. 672 с.

72. Glasstone S., Dolan P.J. The effects of nuclear weapons. Pre-pared by the US Department of Defense and the US Department of En-ergy. Castle House Publications, Tunbridge Wells, UK, 1980.

73. Сборник методик по прогнозированию возможных аварий, катастроф, стихийных бедствий в РСЧС. В 2 кн. Кн.2. М.: МЧС России, 1994. 76 с.

74. Елохин А.Н. Анализ и управление риском: теория и практика. М.: НК Лукойл, 2000. 185 с.

75. Strehlow R.A., Baker W.E. The characterization and évaluation of accidentai explosions. NASA Report No. CR-134779, Technical Information Service, Springfield, USA, 1975.

76. Безопасность взрывных работ в промышленности / Под ред. Б.Н. Кутузова. М.: Недра, 1992. 544 е.,

77. Инженерное обеспечение мероприятий и действий сил ликвидации чрезвычайных ситуаций: В 3 кн. Кн.2. Оперативное прогнозирование инженерной обстановки в чрезвычайных ситуациях / Под общ. ред. С.К. Шойгу. М.: ЗАО «Папирус», 1998. 166 с.

78. Гус M. Сжиженный нефтяной газ. Методы оценки рисков для сжиженного нефтяного газа. Департамент по охране здоровья и труда. Великобритания. 2001. 5 с.

79. Ларионов В.И., Акатьев В.А., Александров A.A. Риск аварий на автозаправочных станциях // Безопасность труда в промышленности. 2004. №2. С. 44-48.

80. Шпарбер, И.С. Низкотемпературное сероводородное разрушение сталей при переработке нефти и пути зашиты Текст. I И.С Шпарбер, A.B. Трейдер: // «Эксплуатация; модернизация и; ремонт оборудования». — М: ВНИИОЭНГ,-19741 -С.55-65.

81. Лесухин, С.П. Интенсификация тепло-массообменных процессов в технологии промысловой подготовки нефти на основе принципа газожидкостного взаимодействия на вертикальных контактных решётках Текст.: дис. . докт. техн. наук. — Самара, 2000. — 372 с.

82. Бочаров, C.B. Применение поглотителя сероводорода Asulpyer™ на производственных площадях ОАО «Комнедра» Текст. / C.B. Бочаров; С.Д. Солодов, A.A. Мухамадиев, C.B. Агниев // Нефтяное хозяйство. — 2009; — №11.- С. 142-143.

83. Медведев, А.Д. Результаты испьттанр1я реагента-нейтрализатора сернистых соединений на Жанажольском газоперерабатывающем заводе Текст.

84. Водяник В. И. Оценка опасности взрывов больших газовых облаков в неограниченном пространстве // Безопасность труда в промышленности^« 11, 1990.

85. Водяник В. И., Тараканов С. В. Возникновение волн давления при самовоспламенении газа перед фронтом пламени в замкнутом сосуде // Физика горения и взрыва. № 1, 1985.

86. Водяник В. И. Взрывозащита технологического оборудования. — М.: Химия, 1991.—256 с.

87. Зельдович Я. Б., Баренблат Г. И., Либровч В. Б., Махвиладзе Г. М. Математическая теория горения и взрыва. — М.: Наука, 1980, 478 с.

88. Зельдович Я. Б. Теория ударных волн и введение в газодинамику.

— М.: Издательство АН СССР, 1946.

89. Зельдович Я. Б., Компанеец А. С. Теория детонации. — М.: Гос-теоретиздат, 1955.

90. Солоухин Р. И. Ударные волны и детонация в газах. — М.: Физ-матгиз, 1963.

91. Яблоков А. В. Миф о безопасности и эффективности мирных подземных ядерных взрывов, М.:ЦЭПР,2003

92. Орленко Л. П. Физика взрыва и удара: Учебное пособие для вузов.

— М.: ФИЗМАЛИТ, 2006. — 304 с.

93. Nelson R.W., Low-Yield Earth-Penetrating nuclear weapons // Science and Global Security, 2002, v. 10, С. 1—20 (рус. перев. Наука и всеобщая безопасность, Том 10, номер 1 (декабрь 2002 г.)).

94. Большая Советская Энциклопедия, 30 том. Изд. 3-е. М., "Советская Энциклопедия", 1978. — С. 446.

95. Броуд, Г. Расчёты взрывов на ЭВМ. Подземные взрывы. М., «Мир», 1975.

96. Безопасность жизнедеятельности. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях: учебное пособие для сотруд. высш. учеб. заведений. / [Я.Р.Вешняков и др.] — М.: Изд. центр "Академия", 2007. - С. 138.

97. Гельфанд Б. Е., Сильников М. В. Взрывобезопасность: учебник / Под ред. ВС. Артамонова. — СПб.: астерион, 2006. — 392 с.

98. ГОСТ Р 22.0.08-96, Взрывы. Термины и определения

99. Якуш Сергей Евгеньевич Гидродинамика и горение газовых и двухфазных выбросов в открытой атмосфере : диссертация ... доктора физико-математических наук : 01.02.05. —Москва, 2000. — 336 с.

100. Андреев К. К., Беляев А. Ф. Теория взрывчатых веществ. — М.,

1960.

101. Беляев А. Ф. Горение, детонация и работа взрыва конденсированных систем. —М.: Наука, 1968.

102. Fedoroff, Basil T. et al Enciclopedia of Explosives and Related Items, vol.1—7. — Dover, New Jersey: Picatinny Arsenal, 1960—1975.

103. ГОСТ 12.1.044—89 (ИСО 4589—84) «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.»

104. Корольченко А. Я.,Корольченко Д. А. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник: в 2-х ч. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Асс. "Пожнаука", 2004. — 4.1. — 713 с.

105. Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. Теория поля. — Издание 7-е, исправленное. — М.: Наука, 1988. — С. 159.

106. Смидович Е. В. Технология переработки нефти и газа. Ч. 2-я. М.: Химия, 1980.

107. Корнфельд М. Упругость и прочность жидкостей. М.: ГИТТЛ, 1951. 200с.

108. Кнэпп Р., Дейли Дж., Хэммит Ф. Кавитация. М.: Мир, 1974. 678 с.

109. Федоткин И. М., Гулый И. С. Кавитация, кавитационная техника и технология, их использование в промышленности (теория, расчеты и конструкции кавитационных аппаратов). 4.1. — К.: Полиграфкнига, 1997. — 940 с.

110. Методические указания к изучению темы "Чрезвычайные ситуации, связанные с пожарами и взрывами" /Сост. С.М. Сербии, Г.А. Колупаев. г. Москва 1999г.

111. C.B. Белов, В.А. Девисилов, А.Ф. Козьяков, Л.Л. Морозова, B.C. Спиридонов, В.П.Сивков, Д.М. Якубович. «Безопасность жизнедеятельности»; г. Москва, 2000г.

112. Эрих В.Н., Расина М.Г., Рудин М.Г. "Химия и технология нефти и газа". Ленинград, "Химия", 1972.

113. Скобло А.И., Трегубова И.А., Егоров H.H. "Процессы и аппараты, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности". Москва, Государственное научно-техническое изд., 1962.

114. Рабинович Г.П., Рябых П.М., Хохряков П.А., под ред. Судакова E.H. «Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки». Справочник. Москва, «Химия», 1979.