Прогнозирование объемов и площадей разливов мазута

1.3.2.1 Объем разлива мазута на мазутном хозяйстве зависит от следующих факторов:

- наличия персонала на рабочих местах;

- осуществление постоянного контроля над техническим состоянием технологических трубопроводов, задвижек, сливных устройств и другого оборудования;

- своевременного оповещения об аварийной ситуации;

- от времени закрытия задвижек.

1.3.2.2 Мазут, оказавшийся на территории мазутохранилища, стремится к распространению по поверхности. Скорость его растекания и площадь распространения зависят от многих факторов и, в первую очередь, от количества, типа и состава разлитого мазута, его температуры, а также наличия покрытия территории, величины и направления уклонов рассматриваемой части территории. При залповом разливе движущую силу растекания обуславливают сила тяжести и сила инерции, которые заставляют растекаться мазут равномерно по всем направлениям на ровной поверхности.

При наличии уклонов поверхности форма пятна видоизменяется. Движение мазута прекращается после уравновешивания силы инерции и силы трения мазута о шероховатую поверхность.

По результатам определения зоны разлива составляется карта прогнозируемых зон разлива, которая представляет собой ситуационный план с нанесением расчетных зон разлива. Приложение 4.5.

1.3.2.3 - Согласно рекомендации по обеспечению пожарной безопасности объектов нефтепродуктообеспечения, расположенных на селитебной территории (МВД России, 1997) площадь зоны разлива

в пределах обвалования, вследствие нарушения технологии наполнения резервуара нефтепродуктом или локального повреждения резервуара;

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

определяется по формуле:

(1)

где F_зр(м²) – площадь зоны разлива; f_з(м^-1) - коэффициент разлива (определяют исходя из расположения наземного резервуара на местности);

5 - при расположении в низине или на ровной поверхности с уклоном до 1 %;

12 – при расположении на возвышенности;

е_{р –} степень заполнения резервуара (для целей обеспечению пожарной безопасности допускается принимать равной 1);

V_p(м³) – объем резервуара.

- Согласно методике оценки последствий аварий на пожаро-взрывоопасных объектах (Сборник методик по прогнозированию возможных аварий, катастроф, стихийных бедствий в РСЧС (книга 2) (Министерство РФ по делам ГО, ЧС и ликвидации последствий стихийных бедствий; 1994)), порядок оценки последствий на объектах по хранению, переработке и транспортировке горючих жидкостей:

при разрушении трубопровода объем вытекшей жидкости определяется по формуле

(2),

где D – диаметр трубопровода, м;

L – длина отрезка между соседними отсекателями, м.

Линейный размер разлития зависит от объема вытекшей жидкости и условий растекания. При свободном растекании диаметр может быть определен из соотношения: , где d - диаметр свободного растекания на твердой поверхности; V_раз – объем жидкости, м³.

Далее площадь разлива определяется по формуле: (3).

При разлитии в поддон или обвалование необходимо определить, закрыто ли полностью слоем жидкости их дно. Условием для закрытия является наличие слоя жидкости толщиной более 0,02 м, т.е. V/S>0,02, где S – площадь обвалования (поддона), м².

- Согласно СП 12.13130.2009, п.п.г площадь разлива на ровной непроницаемой поверхности определяется, исходя из расчета, что 1 л нефтепродукта разливается на площади 0,15 м².

, (4)

где F_зр/н – площадь зоны разлива на непроницаемой поверхности, м²;

Q – объем разлившегося нефтепродукта, м³;

1.3.2.3.1 При разгерметизации железнодорожных вагонов-цистерн, находящихся на железнодорожной эстакаде, в соответствии с требованиями постановления Правительства РФ от 21.07.2000 г. № 613 равен объему 50 % железнодорожного состава. Расчет разлива производим для двух цистерн по 120 т (126,3 м³, см. таблицу 2) и соответствует муниципальному уровню разлива.

При выходе мазута из котла ж.д. цистерны грузоподъемностью 120 т, мазут разливается по площадке ж.д. эстакады. Уклон территории в районе ж.д. сливной эстакады не превышает 3°. В этом случае согласно расчетов по формуле (3) определено, что расчетная площадь зоны разлива S равна 2525 м², учитывая наличие на сливной железнодорожной эстакаде 9-ти аварийных сливов, обеспечивающих сток разлившегося нефтепродукта в нефтеловушку объемом по 255 м³, соответственно большая часть разлива стечет в нефтеловушку, а т.ж. с южной стороны от железнодорожных путей имеется бетонный забор высотой 3 м прилегающий вплотную к эстакаде, с северной стороны насыпь из земли вдоль железнодорожной эстакады высотой 0,2 м, составит ≈ 500 м². Форма зоны разлива нефтепродукта определяется особенностями территории.

Расчетную площадь разлива можно оценить до 500 м².

Разлив мазута не выходит за территорию ж.д. эстакады мазутохранилища ОАО «Роствертол».

Зоны разлива мазута при муниципальном и локальном уровнях разлива показаны на рисунке 4.5.2 Приложения 4.5.

1.3.2.3.2 Разгерметизация системы слива нефтепродуктов из вагонов-цистерн. Слив производится устройствами нижнего слива в подземный резервуар хранения топлива. Объем разлива зависит от своевременности обнаружения перелива нефтепродуктов и закрытия задвижек.

Расход мазута при сливе самотеком определяется по формуле:

где φ=0,65 – коэффициент истечения жидкости через отверстие;

σ – площадь сечения УСН-150, м²;

g – ускорение свободного падения, 9,81;

Н – уровень мазута в цистерне.

При Н=3 м, r=0,075 м, Q_б = 0,088 м³/с.

м³/с

Максимальный объем разлива рассчитывается по формуле:

где t = 5 мин – время, необходимое для получения информации и закрытия задвижки.

Таким образом, объем разлива составит (24 т мазута).

Уклон территории в районе ж.д. сливной эстакады не превышает 3°. В этом случае согласно расчетов по формуле (3) определено, что площадь зоны разлива S, учитывая наличие на сливной железнодорожной эстакаде 9-ти аварийных сливов, обеспечивающих сток разлившегося нефтепродукта в нефтеловушку объемом по 255 м³, разлив не выйдет за пределы железнодорожного пути и составит ≈ 50 м²..

Согласно приказу №156 Министерства природных ресурсов РФ от 3 марта 2003 г., данная аварийная ситуация при рассчитанном объеме разлива в случае разгерметизации системы слива нефтепродуктов из вагонов цистерн не подпадает под категорию ЧС (Н), руководство работами осуществляются согласно «Внутреннему регламенту оперативных мероприятий на мазутохранилище цеха 19 (котельная корп. 131) ОАО «Роствертол» при угрозе и возникновении разлива мазута величина которого ниже уровня, отнесенного к ЧС (Н)».

Результаты моделирования распространения нефтепродуктов по территории мазутохранилища при разгерметизации железнодорожной цистерны приведены на рисунке 4.5.1 Приложения 4.5.

1.3.2.3.3 Объем разлива при разгерметизации резервуара №1, №2 в соответствии с требованиями постановления Правительства РФ от 21.07.2000 г. № 613 равен объему 2302 т (2530 м³ мазута), что соответствует региональному уровню разлива.

Резервуарный парк имеет замкнутое земляное обвалование с размерами 60 м х 50 м х 2 м.

Общий объем обвалования составляет V_общ = 60 м х 50 м х (2,0-0,2) м = 5400 м³. Объем пространства в обваловании, в котором может находиться разлитый мазут при разгерметизации одного из резервуаров резервуарного парка, V_{рез.парк =} V_общ – V_{рез. на высоте обвалования} = 4890,9 м³ (площадь равна: 2530 м² – S_{резерв.} = 2530-((π*d²)/4)=2530- ((3,14*18,98²)/4)=2247 м²). V_{рез. на высоте обвалования} = ((π*d²)/4)*1,8 = ((3,14*18,98²)/4)*1,8 = 509,1 м³)_.

Разлив мазута происходит на площади 2247 м² в пределах обвалования.

При разливе мазута объемом 2530 м³ в пределах обвалования образуется слой 1,00 м.

Также возможна ЧС (Н) локального, муниципального и территориального уровней при разрушении резервуара и частичном (не полном) разливе мазута. В этом случае разлив также останется в пределах обвалования резервуарного парка и площадь разлива не превысит 2247 м².

1.3.2.3.4 При разгерметизации насоса в здании мазутонасосной. Насосы типа 3В-4/25х2 производительностью 4 м³/ч и насосы типа 3В-16/25х2 производительностью 16 м³/ч. Максимальный объем разлива рассчитывается по формуле: V_{max Т1} = q₁ · Т₁, где q₁ – производительность отгрузки нефтепродуктов в соответствии с технологическими картами производства работ (м³/ч) при разгерметизации сливного трубопровода на эстакаде; Т₁ – время, необходимое для получения информации об аварийной ситуации и закрытия отсечной задвижки (ч).

Согласно СП 12.13130-2009 – «Свод правил. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожароопасной и пожарной опасности», время отключения аварийного участка равно времени ручной остановки насосов по месту, закрытия ручных задвижек от резервуаров, ручных задвижек на линиях всасывания и нагнетания. Время полного отключения принимаем равным 300 с (0,08 ч).

При производительности отгрузки нефтепродуктов 16 м³/ч и времени, необходимом для обнаружения разлива нефтепродуктов и перекрытия отсечной задвижки, равном 5 мин, объем разлива составляет 1,67 т мазут (1,28 м³ нефтепродукта).

Объем разлива при разгерметизации подходящего к насосу трубопровода составляет 16 х 0,08 = 1,16 м³ (1,2 т мазута).

Согласно приказу №156 Министерства природных ресурсов РФ от 3 марта 2003 г., данная аварийная ситуация при рассчитанном объеме разлива в случае разгерметизации насоса в помещении мазутонасосной не попадает под категорию ЧС (Н), руководство работами осуществляются согласно «Внутреннему регламенту оперативных мероприятий на мазутохранилище цеха 19 (котельная корп. 131) ОАО «Роствертол» при угрозе и возникновении разлива мазута величина которого ниже уровня, отнесенного к ЧС (Н)».

1.3.2.3.5 При разгерметизации одного из трубопроводов подачи мазута к паровым и водогрейным котлам или трубопровода рециркуляции мазута. Рассматривается 3 трубопровода, обеспечивающие бесперебойную подачу и рециркуляцию мазута в котлы и обратно.

Насосы типа 3В-4/25х2 производительностью 4м³/ч и насосы типа 3В-16/25х2 производительностью 16 м³/ч. Максимальный объем разлива рассчитывается по формуле: V_{max Т1} = q₁ · Т₁, и (2) где q₁ – производительность отгрузки нефтепродуктов в соответствии с технологическими картами производства работ (м³/ч) при разгерметизации сливного трубопровода на эстакаде; Т₁ – время, необходимое для получения информации об аварийной ситуации и закрытия отсечной задвижки (ч).

Согласно СП 12.13130-2009 – «Свод правил. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожароопасной и пожарной опасности», время отключения аварийного участка равно времени ручной остановки насосов по месту, закрытия ручных задвижек от резервуаров, ручных задвижек на линиях всасывания и нагнетания. Время полного отключения принимаем равным 300 с (0,08 ч).

При производительности отгрузки нефтепродуктов 16 м³/ч и времени, необходимом для обнаружения разлива нефтепродуктов и перекрытия отсечной задвижки, равном 5 мин, а также согласно формуле (2) при диаметре трубы 0,042 м и длине между соседними отсекателями 400 м, объем разлива составляет 1,67 т мазут (1,83 м³ нефтепродукта).

Объем разлива при разгерметизации подходящего к насосу трубопровода составляет 16 х 0,08 + 0,79*400*(0,042)² = 1,83 м³ (1,2 т мазута).

Согласно приказу №156 Министерства природных ресурсов РФ от 3 марта 2003 г., данная аварийная ситуация при рассчитанном объеме разлива в случае разгерметизации одного из трубопроводов подачи мазута к паровым и водогрейным котлам или трубопровода рециркуляции мазута не попадает под категорию ЧС (Н), руководство работами осуществляются согласно «Внутреннему регламенту оперативных мероприятий на мазутохранилище цеха 19 (котельная корп. 131) ОАО «Роствертол» при угрозе и возникновении разлива мазута величина которого ниже уровня, отнесенного к ЧС (Н)».

1.3.2.3.6 При разгерметизации сливного подземного трубопровода мазута в районе подземной емкости у железнодорожной эстакады разлив будет иметь локальный характер, в связи с тем, что суглинки, проложенные вокруг подземных трубопроводов, препятствуют распространению разлива мазута.

Дата добавления: 2015-08-27