Определение зоны аварийного разлива нефтепродуктов

 

По сценарию С-1:

В пределах обвалования, вследствие нарушения технологии наполнения резервуара нефтепродуктом или локального повреждения резервуара.

Разлив в обвалование.

Максимальный объем разлившихся нефтепродуктов - 800 м³ (или 960т).

Возможная площадь разлива (F_зp) принята по свободной площади обвалования - 875 м².

Эквивалентный радиус разливаR_Экв=16,7м, толщина слоя нефтепродукта - 0,91м.

По сценарию С-2:

На случай крупномасштабной аварии, связанной с полным разрушением наземного вертикального стального резервуара.

Рассматриваем самый неблагоприятный вариант - при полном разрушении резервуа­ра образуется гидродинамическая волна нефтепродукта, которая перехлестывает через обва­лование и разливается на большей площади.

Максимальный объем разлившихся нефтепродуктов - 800 м³ (или 960 т).

Площадь растекания определялась по «Рекомендациям по обеспечению пожарной безопасности объектов нефтепродуктообеспечения, расположенных на селитебной террито­рии».

Площадь разлива определяется:  , где

 – коэффициент разлива, м³. При расположении на ровной поверхности с уклоном до 1%, = 5

 –степень заполнения резервуара, = 0,8

 – номинальная вместимость резервуара, м³.

.

Форма зоны разлива принята в виде круга. Радиус зоны разлива свободного растека­ния нефтепродуктов рассчитывается по формуле:

=35,69 м

Возможная площадь разлива нефтепродуктов может составить до 4000 м², радиус разлива – 35,69м, толщина слоя нефтепродукта - 0,2м.

 

Таблица 11

Зоны аварийного разлива нефтепродуктов

Объем резервуара	Площадь разлива	Радиус зоны разлива	Глубина взрывоопасной зоны избыт.давления	Радиус опасной зоны избыт.давления	Радиусы зоны с плотностью теплового потока на границе зоны, кВт×м2 (уклон до 3%)
					1,4	7,5	13
1000	4000	36	122	339	109	35	21

 

Частичное разрушение резервуара с нефтебитумом

Объем вытекших нефтепродуктов принимаем 10% от разрешенного объема резервуа­ра ( =800м³) - 80 м³ (или 96т). Разлив в обвалование. Возможная площадь разлива (F_зp) принята по свободной площади обвалования - 875 м². Толщина слоя нефтепродукта - 0,091м.

Разрушение железнодорожной цистерны с нефтебитумом на площадке слива.

Объем железнодорожной цистерны равен 60 т. При разрушении железнодорожной цис­терны нефтебитум вытечет полностью, т.е. максимальный объем разлившихся нефте­продуктов - 48 м³ (или 57,6т). Принимаем форму разлива - круг.

Площадь растекания на площадке слива (на поверхности с бетон­ным покрытием) определяется по формуле:

 = 4800×0,15 = 720 м².

где V_р - объем разлившихся нефтепродуктов, л;

К_зр = 0,15 (в соответствии с СП 12.13130-2009 принимается, что 1 л нефтепродукта разливается на 0,15 м).

Радиус зоны разлива свободного растекания нефтепродуктов на поверхности с твер­дым покрытием рассчитывается по формуле:

=15,14м

Следовательно, при разрушении железнодорожной цистерны на площадке слива пло­щадь разлива нефтепродуктов может составить до 720 м².

Разрушение топливного насоса в насосной.

Производительность насоса - 30 м³/час. Площадь пола в здании насосной - 200м². Время отключения принято 300 сек (или 5 мин - ручное отключение).

Объем разлившихся нефтепродуктов составит: 30×5/60 = 2,5 м³ (или 3 т).

Площадь растекания на поверхности с бетонным покрытием определяем по форму­ле:

=2500×0,15 = 375 м².

Так как растекание происходит в помещении насосной, то за площадь разлива прини­маем площадь пола в здании насосной - 200 м². Эквивалентный радиус разлива – 7,98 м.

Следовательно, при разрушении топливного насоса площадь разлива нефтепродуктов может составить до 200 м².

Гильотинное разрушение трубопровода с нефтебитумом до котельной.

Производительность насоса - 30 м³/час. Трубопровод Д_y89, длина максимального уча­стка между отсекающими задвижками - 30м. Время отключения принято 300 сек (руч­ное отключение) исходя из того, что процесс перекачки нефтепродуктов осуществляется под контролем оператора. Общий объем разлившихся нефтепродуктов будет складываться из объема нефтепродуктов между запорными задвижками на порванном участке трубопровода и объема прокачки за 5 мин.

Объем разлившихся нефтепродуктов составит:

V_max=30×5/60 +(3,14×0,15²/4)×30= 3,03 м³ (или 3,6т).

Площадь свободного растекания нефтепродуктов на поверхности без твердого по­крытия определена по РД 52.04.253-90 «Методике прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте». В соответствии с Методикой принимается, что толщина слоя разлившегося нефтепродукта составляет 0,05м.

Площадь разлития нефтепродуктов составит V_max/0,05 = 3,03/0,05 = 60,6 м².

Радиус разлива:

Следовательно, при разрушении трубопровода с мазутом возможно разлитие нефтепродуктов на площади до 60,6 м².

Частичное разрушение (прокол) трубопровода с нефтебитумом до котельной.

Трубопровод Д_y89. Производительность насоса - 30 м³/час. Время истечения - 2,0 час. Диаметр отверстия - 2,5 см (площадь отверстия 0,00049м:²).

Скорость истечения нефтепродуктов из отверстия определена по линейной скорости нефтепродуктов в трубопроводе: W_лин⁼ 1195 м/час.

Количество топлива, вышедшего из отверстия площадью 0,00049м² за 2 часа:

Q = 1195×0,00049×2 = 1,17м³ (или 1,4т).

Площадь разлития нефтепродуктов составит:

Q/0,05= 1,17/0,05 = 23,4 м²;

Радиус разлива:

.

Возможная площадь разлива – 23,4 м, радиус разлива – 2,73м; толщина слоя нефтепродукта - 0,05м.

 

Определение объемов и площадей разлива.

Расчет объемов и площадей разлива для каждого варианта развития аварии производится исходя из условий развития аварии, исходных данных, по методике №1: «Определение зоны аварийного разлива нефтепродукта», согласно «Рекомендациям по обеспечению пожарной безопасности объектов нефтепродуктообеспечения, расположенных на селитебной территории». (Согласованы письмом Главного управления Государственной противопожарной службы МВД России № 20/3.2/2125 от 12 сентября 1996 г. Утверждены и введены в действие приказом Министерства мазута и энергетики РФ.Дата введения в действие 1 августа 1997 г.).

Результаты расчетов приведены ниже:

Таблица 12.

Прогнозируемые значения объемов, площадей и эквивалентных радиусов разлития нефтепродуктов

№ сцена­рия	Описание сценария	Объем разлива (масса раз­лива), м3(т)	Ожидае­мая пло­щадь раз­лития, м2	Эквивалентный ра­диус раз­лития, м	Ожидае­мая глу­бина раз­лива, м	Примеча­ние
Разлив в пределах обвалования при квазимгновенном разрушении резервуара
С-1	Резервуар	800 (960)	875	16,7	0,91	В пределах обвалования
Разлив вне обвалования при квазимгновенном разрушении резервуара
С-2	Резервуар	800 (960)	4000	35,69	0,2	С разрушением обвалования
Частичное разрушение резервуара с нефтепродуктами в пределах обвалования
С-3	Резервуар	80 (96)	875	16,7	0,091	В пределах обвалования
Гильотинное разрушение технологического трубопровода
С-4	Трубопровод с нефтебитумом до котельной ( Время отключения 300сек.	3,03 (3,6)	60,6	4,39	0,05	Без обвалования на грунт
Утечка (“прокол”) из технологического трубопровода (отверстие диаметром 2,5см)
С-5	Трубопровод с нефтебитумом до котельной ( Время истечения 2 часа.	1,17 (1,4)	23,4	2,73	0,05	Без обвалования на грунт
С-6	Трубопровод с нефтебитумом до котельной     ( Время истечения 2 часа.	1,17 (1,4)	23,4	2,73	0,05	В пределах обвалования
Разрушение насоса
С-7	Топливный насос в насосной	2,5 (3,0)	375	7,12	0,013	Разлив в помещении (площадь пола насосной 200м2)
Разрушение железнодорожной цистерны
С-8	При сливе нефтебитума на площадке слива	48 (57,6)	720	15,14	0,021	Без обвалования на бетонную площадку

Максимальная масса разлива нефтепродуктов произойдет при разрушении вертикального стального резервуара и составит 960 т.

Таблица 13.

Параметр	Сценарий C-1	Сценарий C-2	Сценарий C-8
Объем емкости, м3 (с учетом наполняемости емкости)	800	800	48
Объём разлитого нефтепродукта, м3	800	800	48
Площадь разлива, м2	875	4000	720
Остаточный объем разлитого нефтепродукта, м3	800	800	48
Толщина остаточного слоя нефтепродукта, м	0,91	0,2	0,021