Прогнозирование, предупреждение и ликвидация чрезвычайных ситуаций на Туймазинском газоперерабатывающем заводе

Характерные аварии в газоперерабатывающей промышленности подразделяются на взрывы на открытых установках и в производственных помещениях, вызванные выбросами по каким-либо причинам горючих и взрывоопасных веществ в атмосферу, и взрывы внутри технологического оборудования, сопровождаемые его разрушением и выбросом горючих продуктов, что влечет за собой вторичные взрывы или пожары в атмосфере.

Основное количество аварий связано с ведением химико-технологических процессов (81%) , с подготовкой оборудования к ремонту, ремонтными работами или приемом оборудования из ремонта (13%), по другим причинам (6%).

Аварии в газоперерабатывающей промышленности являются следствием несовершенства отдельных технических средств, недостатков проектов, а также ошибочных действий производственного персонала. На основании обобщения и анализа результатов технического расследования аварий на предприятиях отрасли выявлены следующие основные причины и условия возникновения и развития аварий [14]:

1) Пожаровзрывоопасные свойства применяемого сырья, конечных и побочных продуктов;

2) Аппаратное оформление - наличие на установке аппаратов, находящихся под давлением, высокая плотность расположения оборудования (вероятность развития сценария с эффектом «домино»), значительные объемы взрывоопасных материалов, находящихся в аппаратах;

3) Ведение процесса при сравнительно высоких давлениях (до 1,6 МПа) и высоких температурах (до 250 єС).

4) Выход параметров технологического процесса за критические значения - изменение давления, изменение температуры, изменение уровня жидкости, изменение состава сырья, изменение дозы и скорости подачи сырья.

5) Нарушение герметичности оборудования. Наибольшее число случаев разгерметизации технологических систем связано с повышенной скоростью коррозии металла, сверхдопустимым износом оборудования и трубопроводов, некачественным выполнением сварных швов, пропуском через прокладки фланцевых соединений, недостаточным уплотнением сальниковых набивок, конструктивными недостатками аппаратов, сброс продукта через предохранительные клапана в атмосферу без сжигания.

6) Неисправность средств регулирования и противоаварийной защиты процессов. Пятая часть взрывов, пожаров и загораний на предприятиях газоперерабатывающей промышленности обусловлена несовершенством, неисправностью или необоснованным отключением контрольно-измерительных приборов, блокировок и других средств автоматического управления процессом. Наибольшую опасность представляют отказы в работе средств регулирования заданных параметров: температуры, давления, уровней жидкости в аппаратуре, скорости дозирования и состава материальных сред, которые, в конечном итоге, приводят к разгерметизации технологического оборудования, выбросам в атмосферу взрывоопасных продуктов и крупным авариям. Многие отклонения режима, вызванные отказами и средств регулирования, являются также и причиной возникновения источников воспламенения или импульсов взрыва [22].

7) Непрофессиональные и ошибочные действия обслуживающего персонала, в том числе, при проведении сварочных и ремонтных работ, неудовлетворительная ревизия состояния оборудования и трубопроводов; нарушение правил технической эксплуатации, а также некомпетентность при принятии решений в экстремальных ситуациях;

8) Невыполнение на предприятиях графиков планово-предупредительного ремонта оборудования, некачественный монтаж или ремонт оборудования.

9) Возможность появления источника воспламенения - образование зарядов статического электричества при движении газов и жидкостей по аппаратам и трубопроводам, применение тока высокого напряжения для электродвигателей, применение при производстве работ инструментов, дающих при ударах искру, производство ремонтных работ с применением открытого огня, неисправность или отсутствие средств молниезащиты и защиты от статического электричества, нарушение правил противопожарной дисциплины, неисправность заземления и изоляции электрооборудования, неисправность средств пожаротушения, открытые форсунки печей [19].

Таким образом, выявленные основные причины, условия возникновения и развития взрывов показывают, что низкий уровень обеспечения взрывопожаробезопасности отдельных предприятий создает повышенную вероятность возникновения на них взрыва.

1.9 Анализ пожаровзрывоопасности предприятий газоперерабатывающей промышленности в аспектах экономики, экологии, этики и устойчивости в чрезвычайных ситуациях

Аварии на предприятиях газоперерабатывающей промышленности влекут за собой большой материальный ущерб и приводят к значительным затратам при восстановлении производства.

Экономический ущерб от взрыва и пожара на газофракционирующей установке оценивается остаточной балансовой стоимостью разрушенного здания, оборудования и стоимостью потерянного или пришедшего в негодность сырья и готовой продукции. Следствием этого является и упущенная выгода [20].

Фактические потери для народного хозяйства значительно превышают экономический ущерб, так как в него не включены убытки от простоя предприятия, стоимость проектно-восстановительных работ.

Кроме того, имеют место затраты на тушение пожара и защиту соседних участков (огнетушащие вещества и горюче-смазочные материалы для пожарной техники), применение привлекаемой техники, необходимой для ликвидации ЧС на газоперерабатывающем заводе, включая и амортизационные отчисления для используемой техники, оплату работы спасателей и других ликвидаторов ЧС, выплату семьям погибших, лечение пострадавшего в результате аварии на газоперерабатывающем заводе рабочего персонала [20].

Для обеспечения возможности компенсации причиняемых при пожаре и взрыве установки убытков и создания дополнительных источников финансирования природоохранных мероприятий необходимо осуществить экологическое страхование для предприятий нефтегазопереработки, т.е. страхование ответственности организации - владельца источника экологической опасности.

Внезапное и непреднамеренное нанесение ущерба жизни, здоровью или имуществу третьих лиц или окружающей среде в результате пожара и взрыва является страховым случаем.

Страховое возмещение определяется в результате рассмотрения дела в суде и включает в себя:

а) ущерб, причиненный уничтожением или повреждением имущества;

б) вред, причиненный жизни или здоровью;

в) вред, причиненный природной среде;

г) компенсацию расходов, произведенных страхователем в целях уменьшения убытков и ликвидации последствий аварии.

Страховщиком не возмещаются:

а) вред, причиненный работникам страхователя;

б) моральный вред;

в) вред, причиненный имуществу, которым страхователь обладает на праве собственности, ином вещном или обязательственном праве;

г) неустойки и штрафы;

д) упущенная выгода [23].

Экологическое страхование выполняет ряд функций. Важнейшими из них являются:

а) компенсационная - реализуется путем аккумулирования денежных средств в фондах страховых организаций, за счет которых в дальнейшем компенсируются убытки, причиненные третьими лицам и окружающей природной среде;

б) превентивная - обеспечивается путем возложения на страхователя обязанности проведения комплекса мероприятий, направленных на снижение риска возникновения аварий. Невыполнение этих обязанностей может служить основанием для отказа в выплате страхового возмещения, поэтому страховщик осуществляет жесткий контроль за выполнением страхователем условий договора по проведению превентивных мер.

Экологическое страхование может быть добровольным и обязательным. При добровольном страховании страхователями могут быть юридические лица, расположенные на территории РФ, также за ее пределами, но имеющие производственные мощности на территории РФ. Обязательное экологическое страхование в настоящее время предусмотрено ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» Согласно этому закону организации, эксплуатирующие опасные производственные объекты, обязаны заключить договор страхования ответственности на случай аварии на данном объекте. Наличие договора является одним из обязательных условий выдачи лицензии этим организациям [23].

Этическая проблема причин возникновения пожара и взрыва на объекте газоперерабатывающей промышленности заключается в халатном отношении персонала, неправильной эксплуатации оборудования, несоблюдении техники пожарной безопасности, несоблюдении правил при ведении огневых работ.

Способность оборудования газоперерабатывающего завода противостоять поражающим факторам пожара и взрыва характеризует его устойчивость в ЧС. Для повышения сопротивляемости поражающим факторам ЧС необходимо проведение ряда мероприятий для предотвращения пожаров и взрывов и уменьшения их развития в случае возникновения (требования норм к проектированию и строительству зданий и сооружений объектов экономики, к технике безопасности на рабочем месте, пожарной охране предприятия и др.). Мероприятия по обеспечению взрывобезопасности рассмотрены ниже в п. 1.9.

1.10 Предотвращение взрывов и взрывозащита производственного оборудования, зданий, сооружений и технологических процессов предприятий нефтегазопереработки

Туймазинский газоперерабатывающий завод (Туймазинское производство) - филиал открытого акционерного общества «Акционерная нефтяная компания «Башнефть».

Туймазинский газоперерабатывающий завод (ТГПЗ) предназначен для переработки попутного нефтяного газа с месторождений Республик Башкортостан и Татарстан и поступающей по трубопроводам и поступающей по трубопроводам широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) от Оренбургского газового комплекса и месторождений Сибири.

Завод осуществляет прием и переработку ШФЛУ, поступающей в железнодорожных цистернах от других поставщиков.

Основными товарными продуктами завода являются:

- газы углеводородные (пропан-бутановые фракции) сжиженные топливные для коммунально-бытового потребления;

- изобутановая фракция;

- фракция нормального бутана;

- гексановая фракция;

- бензин газовый.

Опасный производственный объект отнесен к декларируемым объектам по наличию воспламеняющихся газов 805,1 т и горючих жидкостей, находящихся в технологическом процессе 396,6 т [2].

ТГПЗ расположен в Туймазинском районе на удалении 7 км к северо-западу г.Туймазы.

Площадь ТГПЗ 27 га, в т.ч. технологические установки - 11.4 га, товарно-сырьевой парк - 16.4 га.

Климат района - умеренно-континентальный. Рельеф местности относительно ровный с редкими лесопосадками. Балки, овраги, естественные и искусственные водоемы отсутствуют. Территория объекта незатопляемая. Землетрясения, сели, лавины, карстовые явления на месте расположения объекта не наблюдались. Территория объекта не является сейсмически опасной [2].

ТГПЗ имеет ограждение по всему периметру. Круглосуточно территория объекта охраняется вневедомственной военизированной охраной.

Температура воздуха:

- среднемесячная самого холодного месяца (январь) - минус 18,4 ?С,

- среднемесячная самого жаркого месяца (июль) - 25,6 ?С,

- абсолютный минимум - минус 50 ?С,

- абсолютный максимум - 40 ?С,

Среднегодовая температура воздуха 2,8 ?С,

Преобладающее направление ветра в течении года юго-западное. Среднегодовая скорость ветра - 3,1 м/с [2].

2.2 Численность населения, которая может пострадать в результате воздействия факторов ЧС

Прогнозирование частоты аварий проводится на основе статистический данных. В разделе 1 приведена статистика ЧС на предприятиях нефтепереработки и причин их возникновения. Аварийные ситуации, связанные со взрывами и пожарами на газоперерабатывающих заводах, как правило, влекут за собой значительные потери среди людей, разрушения технологического оборудования, а также значительный материальный ущерб. Крупные аварии обычно характеризуются комбинацией случайных событий, которые возникают с различной частотой и на разных стадиях развития аварии. Для выявления причинно-следственных связей между ними используется метод логико-графического анализа «дерево событий».

Следует отметить, следующие общие специфические особенности СУГ [10]:

· При температуре окружающей среды содержимое резервуара, представляет собой двухфазную среду (жидкость-пар) с давлением, превышающим атмосферное (иногда в 7-8 раз);

· Разгерметизация резервуара в любой её точке приводит к истечению жидкой или парообразной среды с образованием в окружающем пространстве взрывоопасного паровоздушного облака;

· При истечении жидкой фазы определенная часть её (в некоторых случаях до 40 %) мгновенно испаряется, остальная часть жидкости образует зеркало пролива, из которого происходит интенсивное испарение продукта;

· СУГ являются горючими веществами, минимальные энергии зажигания смесей паров которых с воздухом низки;

· Сгорание взрывоопасных паровоздушных облаков приводит к образованию ударных волн с тем или иным разрушением окружающих объектов.

Сжиженный пропан относится к жидкостям, у которых критическая температура выше, а точка кипения ниже окружающей среды. Основное отличие жидкостей данной категории заключается в явлении «мгновенного испарения», которое возникает тогда, когда в системе, включающей жидкость, находящуюся в равновесии со своими парами, понижается давление. Через некоторое время устанавливается новое состояние равновесия, причем температура кипения жидкости будет ниже. Доля мгновенно испарившейся жидкости зависит от температуры окружающей среды. Мгновенное испарение протекает интенсивно. Как только внешняя поверхность массы жидкости освобождается от своего пара, и внешний слой распадается, происходит освобождение нижнего слоя. При этом образующийся при расширении пара импульс приводит к выносу пара в окружающую атмосферу, где он смешивается с воздухом, образуя облако паровоздушной смеси. Размер парового облака, образующегося при полном разрушении резервуара со сжиженным газом, будет зависеть от степени заполнения сосуда жидкостью в момент разрыва. Чем меньше степень заполнения резервуара, тем меньше возрастает первоначальный объем пара.

При пробое резервуара выше уровня жидкости, выброс пара при давлении в резервуаре будет продолжаться до тех пор, пока вся жидкость не испарится. Хотя при этом от окружающей среды подводится тепло, содержимое будет охлаждаться до температуры, зависящей от размера отверстий.

При пробое резервуара ниже уровня жидкости в отверстии плоской стенки, скорее всего можно ожидать появление однофазного потока жидкости. При этом мгновенное испарение будет происходить с внешней стороны места утечки.

Образование парового облака может привести к трем типам опасностей: крупному пожару, взрыву парового облака, токсическому воздействию [10].

Учитывая характер поведения сжиженного пропана, построено блок-схема развития различных аварийных ситуаций на газофракционирующей установке ТГПЗ (рисунок 2.1), на основании блок-схемы, построено дерево событий (рисунок 2.2).

Рисунок 2.1 - Блок-схема развития аварийных ситуаций на газофракционирующей установке

Рисунок 2.2 - Дерево событий возникновения аварий на газофракционирующей установке

Вероятность возникновения инициирующего события - разрушение емкости с выбросом пропановой фракции, принята равной 1.

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

1 - разрушение резервуара с выбросом пропана;

2 - длительное истечение продукта;

3 - мгновенная разгерметизация;

4 - образование парогазовоздушного облака;

5 - факельное горение;

6 - нет источника воспламенения;

7 - есть источник воспламенения;

8 - рассеяние облака;

9 -взрыв газовоздушной смеси;

10 - рассеяние облака;

11 - взрыв газовоздушной смеси;

12 - огненный шар;

13 - пожар пролива;

Значение частоты возникновения сценария аварийной ситуации при разрушении резервуара содержащего пропановую фракцию, с образованием огненного шара равно:

Р_о.ш. = Р₁· Р₁₃ · Р₃₇ · Р₇₁₂ = 1·0,2·0,1·0,03= 6·10^-4

Вероятность возникновения факельного горения:

Р_фак = Р₁·Р₁₂·Р₂₅ = 1·0,8·0,4= 0,32

Вероятность возникновения пожара пролива:

Р_п.п. = Р₁·Р₁₃·Р₃₇·Р₇₁₃ =1·0,2·0,1·0,03= 6·10^-4

Вероятность возникновения взрыва:

Р_взрыв = Р₉+Р₁₁= Р₁·Р₁₂·Р₂₄·Р₄₉+ Р₁·Р₁₃·Р₃₇·Р₇₁₁ =1·0,8·0,4·0,2+

+1·0,2·0,1·0,03= 6,4·10^-2+6·10^-4=6,46·10^-2

Таким образом, наиболее вероятным сценарием развития аварии является факельное горение при длительном истечении продукта, но, учитывая статистику ЧС, связанных с разрушением резервуаров, наибольшие разрушающие последствия имеют залповые выбросы больших объемов продукта (мгновенная разгерметизация) с последующим взрывом, поэтому будет рассматриваться именно этот сценарий.

2.4 Разработка сценариев развития чрезвычайной ситуации методом построения дерева отказов

Методика расчета критериев пожарной опасности при сгорании взрывоопасной пыли определена в ГОСТ Р 12.3.047-98 «Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля», а также НПБ 105-03 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности».

3.3.1 Расчет параметров волны давления

Избыточное давление p, кПа, развиваемое при сгорании газопаровоздушных смесей, рассчитывают по формуле:

, (3.1)

где р₀ -- атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра газопаровоздушного облака, м;

m_пp - приведенная масса газа или пара, кг, рассчитанная по формуле:

m_пр = (Q_сг / Q₀)m_г,п Z, (3.2)

где Q_сг -- удельная теплота сгорания газа или пара, Дж/кг;

Z-- коэффициент участия, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀-- константа, равная 4,52 10⁶ Дж/кг;

m_г,п -- масса горючих газов и (или) паров, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

Импульс волны давления i, Па с, рассчитывают по формуле

, (3.3)

Расчет:

Удельная теплота сгорания пропана 4,6 · 10⁷ Дж/кг [25].

Находим приведенную массу m_пр по формуле (3.3.2):

m_пр = (Q_сг / Q₀)m_г,п Z = (4,6 · 10⁷/4,52 · 10⁶) · 2304· 0,1 = 2344 кг.

Находим избыточное давление p на расстоянии 30 м по формуле (3.1)

p = 101·[0,8 ·2344^0,33 / 30 + 3 ·2344 ^0,66 / 30² + + 5·2344 /30³] = 135 кПа.

Находим импульс волны давления i по формуле (3.3):

i = 123 · (2344)^0,66 / 30 = 687 Па с.

Зависимость избыточного давления на фронте ударной волны и импульса волны давления от расстояния до центра взрыва представлена в таблице 3.3, и в соответствии с ГОСТ Р 12.3.047-98 выделяются следующие зоны разрушений:

Таблица 3.3 - Степень разрушения зданий при воздействии избыточного давления

3.3.2 Расчет размеров зон, ограниченных нижним концентрационным пределом распространения (НКПР) газов

При испарении пропана образуется взрывоопасная зона. Для определения ее максимальных размеров используется нижеприведенная методика.

Расстояния X_НКПР, Y_НКПР и Z_НКПР, м, для горючих газов, ограничивающие область концентраций, превышающих НКПР, рассчитывают по формулам:

, (3.4)

, (3.5)

где m_г - масса поступившего в открытое пространство горючего газа при аварийной ситуации, кг;

_г - плотность горючего газа при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³;

С_НКПР -- нижний концентрационный предел распространения пламени горючего газа, % (об.) [25].

Расчет:

Для пропана С_НКПР = 2,3 % об, масса пропана m_г=2304 кг.

= 14,6 = 116 м,

= 0,33 = 2,6 м.

с_г - плотность паров СУГ при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³, которая рассчитывается по формуле:

с_г = М/(V₀· (1+0,00367· t_p)), (3.6)

где М - молярная масса, кг/моль, равна 44 кг/кмоль для пропана;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, ⁰С, равная 20 ⁰С;

с_n = 44/(22,4· (1+0,00367·20)) = 1,83 кг/м³;

Радиус R_б, м, и высоту Z_б, м, зоны, ограниченной НКПР газов и паров, вычисляют исходя из значений H_НКПР, Y_HKHP и Z_НКПР.

При этом R_б > Х_НКПР, R_б > Y_НКПР и Z_б > h + R_б (h =2 м - высота емкости, м).

Для горючих газов геометрически зона, ограниченная НКПР газов, будет представлять цилиндр с основанием радиусом R_б и высотой h_б = 2R_б при R_б h и h_б = h + R_б при R_б > h, внутри которого расположен источник возможного выделения горючих газов.

Цилиндр, внутри которого располагается источник возможного выделения горючих газов, будет иметь следующие параметры: радиус R_б= 116 м, высота h_б = 118 м. В пределах этой зоны создается взрывоопасная среда.

3.3.3 Расчет интенсивности теплового излучения при образовании «огненного шара»

Облако пара или топливовоздушной смеси, переобогащенное топливом, и не способное поэтому объемно детонировать, начинает гореть вокруг своей внешней оболочки, образуя огневой шар. Такие шары, вызванные горением углеводородов, светятся и излучают тепло, что может причинить смертельные ожоги и вызвать возгорание горючих веществ.

Расчет интенсивности теплового излучения «огненного шара» q, кВт/м², проводят по формуле:

q = E_f · F_q · , (3.7)

где E_f -- среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м²;

F_q -- угловой коэффициент облученности;

- коэффициент пропускания атмосферы.

E_f определяют на основе имеющихся экспериментальных данных. Допускается принимать E_f равным 450 кВт/м² [25].

F_q рассчитывают по формуле:

 , (3.8)

где Н-- высота центра «огненного шара», м;

D_s -- эффективный диаметр «огненного шара», м;

r -- расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром «огненного шара», м.

Эффективный диаметр «огненного шара» D_s рассчитывают по формуле:

D_s =5,33 m ^0,327, (3.9)

где т -- масса горючего вещества, кг.

H определяют в ходе специальных исследований. Допускается принимать H равной D_s/2.

Время существования «огненного шара» t_s, с, рассчитывают по формуле:

t_s = 0,92 m ^0,303 , (3.10)

Коэффициент пропускания атмосферы рассчитывают по формуле:

= ехр [-7,0 · 10^-4 (- D_s / 2)] , (3.11)

Доза теплового излучения воздействующего на людей определяется по формуле:

Q = q · t_s. , (3.12)

Данные для расчета:

Расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром «огненного шара» 50 м.

Расчет:

По формуле (3.9) определяем эффективный диаметр «огневого шара» D_s

D_s = 5,33 · (2304)^0,327 = 66 м.

По формуле (3.8), принимая H = D_s /2 = 33 м, находим угловой коэффициент облученности F_q

F_q = = 0,126.

По формуле (3.11) находим коэффициент пропускания атмосферы :

= ехр [-7,0 · 10^-4 ( - 66 / 2 )] = 0,98.

По формуле (3.7), принимая E_f = 450 кВт/м², находим интенсивность теплового излучения q

q = 450 · 0,126 · 0,98 = 55 кВт/м².

По формуле (3.10) определяем время существования «огненного шара» t_s:

t_s = 0,92 · 2304^0,303 = 9,6 с.

По формуле (3.12), определяем дозу теплового излучения воздействующего на людей от «огненного шара»:

Q = q · t_s = 55 · 9,6 = 5,2 · 10⁵ Дж/м².

Зависимость величины теплового излучения огневого шара от расстояния до его центра представлена в таблице 3.4.

Таблица 3.4 - Зависимость величины теплового потока от расстояния до его центра

За время существования огневого шара (9,6 сек.) люди получат ожоги различной степени тяжести (см. приложение А, табл. 3).

3.3.4 Расчет интенсивности теплового излучения при пожаре пролива

Интенсивность теплового излучения q, кВт/м², рассчитывают по формуле:

q = E_f · F_q · , (3.13)

где E_f -- среднеповерхностная плотность теплового излучения, кВт/м²;

F_q -- угловой коэффициент облученности;

-- коэффициент пропускания атмосферы.

E_f принимают на основе имеющихся экспериментальных данных. При отсутствии данных допускается E_f принимать равной 100 кВт/м² для СУГ [24].

Рассчитывают эффективный диаметр пролива d, м, по формуле

, (3.14)

где S -- площадь пролива, м².

Рассчитывают высоту пламени Н, м, по формуле

, (3.15)

где т -- удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м с);

_в -- плотность окружающего воздуха, кг/м³;

g-- ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с².

Определяют угловой коэффициент облученности F_q по формуле:

, (3.16)

где

(3.17),

где А = (h² + + 1) / 2S₁, (3.17)

S_l= 2r/d, (3.18)

где r-- расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта

, (3.19)

(3.20)

B = ( 1+S₁² ) / ( 2S₁ ), (3.21)

Определяют коэффициент пропускания атмосферы по формуле:

= exp[ -7,0 10 ^-4 ( r - 0,5 d)], (3.22)

Расчет: происходит испарение с поверхности разлившейся жидкости; площадь испарения при разливе на горизонтальную поверхность определяется (при отсутствии справочных данных), исходя из расчета, что 1 л жидкостей, разливается на площади 0,1 м² поверхности.

Определим площадь пролива:

При мгновенной разгерметизации емкости, в пожаре пролива участвует 3456 кг вещества, по таблице 3.1 плотность жидкой фазы пропана при температуре окружающего воздуха 20єС равна 499 кг/м³. Объем жидкого пропана, участвующего в пожаре пролива равен

V = m/с = 3456/499 = 6,92 м ³= 6920 л

S = 6920·0,1 = 692 м².

Определяем эффективный диаметр пролива d по формуле (3.14):

d = = = 28 м.

Находим высоту пламени по формуле (3.15), принимая

т = 0,1 кг / (м² · с), g = 9,81 м/с² и _в = 1,2 кг/м³:

=57 м.

Находим угловой коэффициент облученности F_q по формулам (3.16) - (3.21), принимая r = 50 м:

,

= 7,14,

4,84,

= 3,64.

=0,04,

=0,11,

F_g= = 0,11.

Определяем коэффициент пропускания атмосферы по формуле (3.22):

= exp [ - 7,0 · 10 ^-4 (50 - 0,5 ·14)] = 0,97.

Находим интенсивность теплового излучения q по формуле (3.13), принимая Е_f= 100 кВт/м²

q = 100 · 0,11 · 0,97 = 10,6 кВт/м².

В соответствии с ГОСТ Р 12.3.047-98 разделяются различные степени поражения людей и материалов в зависимости от интенсивности теплового излучения от пожара. На расстоянии 50 м от геометрического центра разлива при воздействии теплового потока 10,6 кВт/м² люди получат ожоги 1 и 2 степени тяжести.

3.4 Оценка индивидуального и социального риска

Индивидуальный риск - вероятность (частота) возникновения опасных факторов пожара и взрыва, возникающая при аварии в определенной точке пространства. Характеризует распределение риска.