ОЦЕНКА ЗОН ПОРАЖЕНИЯ ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ЭСТАКАДЕ СЛИВА-НАЛИВА СВЕТЛЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ В СВЯЗИ С ОБОСНОВАНИЕМ БЕЗОПАСНОСТИ

В настоящее время в России действует более 30 крупных нефтеперерабатывающих предприятий. По итогам 2017 году объем переработки нефти в России на нефтеперерабатывающих заводах составил порядка 285 млн. тонн. Одним из распространенных видов транспортировки нефтепродуктов от производителя к потребителю является железнодорожный транспорт.

Учитывая, что большинство нефтеперерабатывающих предприятий было построено в 50-70 годах прошлого века, для налива нефтепродуктов используются открытые железнодорожные эстакады, на которых не исключено поступление паров нефтепродуктов в атмосферу при проведении сливоналивных операций.

В 2011 году была расширена статья 3 Федерального закона “О промышленной безопасности опасных производственных объектов” [1]. Было определено, что требованиями промышленной безопасности являются условия, запреты, ограничения и другие обязательные требования, содержащиеся в федеральных нормах и правилах в области промышленной безопасности.

После вступления в силу в конце 2013 года Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности “Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств” [2] организации, эксплуатирующие нефтеперерабатывающих предприятия, стали обязаны исключать возможность поступления горючих паров и газов в атмосферу при проведении сливоналивных операций подключением системы слива-налива к установкам организованного сбора и утилизации парогазовой фазы. Однако зачастую устойчивость несущей способности конструкций сливоналивной ж/д эстакады при установке на нее дополнительного оборудования для сбора и утилизации паров не может быть обеспечена на требуемом уровне безопасности.

Также требования к процессам слива-налива легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, установленные Федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности “Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств” [2] недостаточны, так как они не учитывают современный риск-ориентированный подход к обеспечению промышленной безопасности в различных климатических и метеорологических условиях.

В связи с этим необходимо установление недостающих дополнительных требований для эстакады налива нефтепродуктов в части установления критериев допустимого риска, а также компенсирующих мероприятий при проведении операций налива нефтепродукта при различных метеоусловиях.

В начале 2013 года был введен совершенно новый подход к обеспечению промышленной безопасности опасных производственных объектов в части установления новых требований промышленной безопасности. Появилась возможность устанавливать новые требования к эксплуатации, капитальному ремонту, консервации и ликвидации опасного производственного объекта в обосновании безопасности, разработанном и утвержденном в установленном порядке.

Для установки новых требований в части эксплуатации сливо-наливной железнодорожной эстакады без системы сбора и утилизации парогазовой фазы с учетом климатических и метеорологических параметров района эксплуатации объекта в первую очередь необходимо оценить степень опасности такого вида эксплуатации в конкретных условиях.

Как показывает статистика за время эксплуатации сливо-наливных эстакад такого типа в России не зафиксировано крупных аварии, связанных с воспламенением или взрывом паров светлых нефтепродуктов в результате испарения нефтепродукта из горловины ж/д цистерны. Однако риск возникновения аварии не исключается полностью, так как в районе открытой горловины и прилегающей территории при определенных метеорологических условиях может образовываться взрывоопасная топливовоздушная смесь. Особенно это актуально для процессов налива бензина в связи с тем, что температура вспышки бензина составляет минус 30 °С и ниже. Также бензин имеет наибольшую интенсивность испарения и наибольшие концентрационные пределы распространения пламени, поэтому в образованном бензином облаке ТВС будет выше энергозапас и, соответственно, более широкие зоны действия избыточного давления ударной волны.

Для определения степени опасности эксплуатации железнодорожной эстакады необходимо проведение оценки масштабов зон поражения при аварии.

Общий механизм возникновения аварии при выбросе паров горючих жидкостей через горловину ж/д цистерны можно описать так: “Начало процесса налива нефтепродукта в ж/д цистерну → испарение нефтепродукта с поверхности жидкой фазы в ж/д цистерне → выброс паров нефтепродукта через горловину ж/д цистерны → образование облака топливно-воздушной смеси (ТВС) → дрейф облака ТВС → наличие источника зажигания → пожар-вспышка или взрыв облака ТВС → воздействие избыточного давления ударной волны и высокотемпературных продуктов сгорания, разлет осколков → повреждение зданий, сооружений, гибель и травмирование персонала и иных физических лиц”.

В соответствии с вышесказанным произведем оценку зон распространения паров бензина в атмосфере для определения размеров зон загазованности парами бензина и расчет максимальной массы топлива, находящейся во взрывоопасных пределах и способной участвовать в процессах горения или детонации в соответствии с Методикой моделирования распространения аварийных выбросов опасных веществ [3].

Оценку зон распространения паров бензина в атмосфере и расчет максимальной массы топлива, находящейся во взрывоопасных пределах произведем для наиболее неблагоприятных погодных условий (максимальная температура окружающей среды и штиль). Расчет проведем для центральной части России, соответственно максимальную температуру окружающей среды примем равной плюс 38,1 °С на основании краткой климатической характеристики, предоставленной ФГБУ “Центральное УГМС”.

Основные результаты расчета зон распространения паров бензина в атмосфере и максимальной массы топлива, находящейся во взрывоопасных пределах, по наиболее распространенным типам наливаемых ж/д цистерн и для разных классов устойчивости атмосферы приведены в табл. 1.

Таблица 1. Основные результаты расчета зон распространения паров бензина в атмосфере и максимальной массы топлива, находящейся во взрывоопасных пределах при наливе в ж/д цистерны

Тип 62 (dгорловины = 570 мм; S = 0,2552 м2)
Класс устойчивости атмосферыABCDEF
ВКПВ, м0,330,320,30,290,17
НКПВ, м6,417,57,698,155,98
НКПВ/2, м10,1711,5712,2513,3512,12
Масса паров в облаке ТВС, кг5,510936,333587,71658,331349,52521
Тип 66 (dгорловины = 565 мм; S = 0,251 м2)
Класс устойчивости атмосферыABCDEF
ВКПВ, м0,340,330,310,30,17
НКПВ, м7,037,628,739,166,86
НКПВ/2, м11,4312,7814,3615,3912,48
Масса паров в облаке ТВС, кг6,308847,625188,768399,9826511,53741
Тип 67 (dгорловины = 570 мм; S = 0,2552 м2)
Класс устойчивости атмосферыABCDEF
ВКПВ, м0,330,320,30,290,16
НКПВ, м6,387,467,648,095,9
НКПВ/2, м10,1411,5212,1913,2810,58
Масса паров в облаке ТВС, кг4,897646,019597,330137,988519,13652
Тип 69 (dгорловины = 565 мм; S = 0,251 м2)
Класс устойчивости атмосферыABCDEF
ВКПВ, м0,340,320,30,290,17
НКПВ, м6,427,527,718,176,01
НКПВ/2, м10,1911,5914,1913,3812,17
Масса паров в облаке ТВС, кг5,59136,48587,828638,503299,60353
Тип 72 (dгорловины = 565 мм; S = 0,251 м2)
Класс устойчивости атмосферыABCDEF
ВКПВ, м0,330,320,30,290,17
НКПВ, м6,47,497,678,135,95
НКПВ/2, м10,1611,5514,1513,3310,66
Масса паров в облаке ТВС, кг5,022356,240287,567228,243799,3534
Тип 79 (dгорловины = 570 мм; S = 0,2552 м2)
Класс устойчивости атмосферыABCDEF
ВКПВ, м0,340,320,30,290,17
НКПВ, м6,427,527,718,176,01
НКПВ/2, м10,1911,5914,213,3812,18
Масса паров в облаке ТВС, кг5,616956,502987,857648,513319,6602
Тип 85 (dгорловины = 570 мм; S = 0,2552 м2)
Класс устойчивости атмосферыABCDEF
ВКПВ, м0,330,320,30,290,17
НКПВ, м6,417,57,698,155,98
НКПВ/2, м10,1811,5714,1713,3612,13
Масса паров в облаке ТВС, кг5,528526,354457,739088,400569,5447
Тип 86 (dгорловины = 570 мм; S = 0,2552 м2)
Класс устойчивости атмосферыABCDEF
ВКПВ, м0,340,330,30,30,17
НКПВ, м6,437,537,728,196,02
НКПВ/2, м11,3312,6614,2115,2212,2
Масса паров в облаке ТВС, кг5,663056,544247,938258,613919,78493
Тип 106 (dгорловины = 570 мм; S = 0,2552 м2)
Класс устойчивости атмосферыABCDEF
ВКПВ, м0,340,330,310,30,17
НКПВ, м7,037,628,739,166,86
НКПВ/2, м11,4312,7814,3615,412,49
Масса паров в облаке ТВС, кг6,316667,633748,777449,9923611,54565

Таким образом, из результатов проведенного расчета следует, что максимальная масса топлива, находящаяся во взрывоопасных пределах и максимальная зона распространения взрывоопасной смеси в атмосфере будет при наливе ж/д цистерн типа 106 и типа 66. На основании этого выберем данные типы ж/д цистерн для более подробного анализа.

Для подробного представления механизма распространения паров бензина во времени и пространстве по выбранным калибровочным типам ж/д цистерн приведем в табл. 2 развернутые результаты расчета максимальных зон распространения паров бензина в атмосфере.

Таблица 2. Результаты расчета максимальных зон распространения паров бензина в атмосфере при наливе в ж/д цистерны

Время, сРасстояние, мЭфф. радиус разлета, мРадиус ядра, мЭфф. высота, мДисперсия радиуса, мДисперсия высоты, мПлотность облака, кг/м3Температура, KКонцентрация в ядре облака, кг/м3Скорость движения, м/сСкорость подмешивания воздуха, м/с
Калибровочный тип ж/д цистерны «66»
000,45870,458690,458650,000010,501444,58525303,154,585250,026370,00312
0,001220,000030,461290,461280,45910,000010,501934,5615303,155364,553480,026380,00313
0,002440,000060,463870,463860,459530,000010,502414,53811303,16074,52220,026390,00315
0,003660,00010,466450,466440,459970,000010,502884,51508303,166034,491390,02640,00316
0,004880,000130,469030,469020,460390,000010,503354,4924303,171344,461050,026410,00317
0,00610,000160,471610,47160,46080,000010,50384,47006303,176634,431170,026420,00319
0,007320,000190,474190,474180,461210,000010,504254,44805303,181914,401730,026420,0032
0,008540,000230,476770,476760,461610,000010,504684,42636303,187184,372720,026430,00321
0,009770,000260,479350,479340,4620,000020,505114,405303,192434,344150,026440,00323
0,010990,000290,481930,481910,462390,000020,505544,38394303,197664,315980,026450,00324
0,012210,000320,48450,484490,462770,000020,505954,36319303,202884,288230,026460,00325
0,013430,000350,487080,487060,463140,000020,506364,34274303,208084,260870,026460,00327
0,015870,000420,492220,49220,463860,000020,507154,30271303,218444,207330,026480,00329
0,018310,000480,497360,497340,464560,000030,507914,26379303,228744,155280,026490,00332
0,020750,000550,50250,502470,465230,000030,508644,22595303,238984,104670,026510,00334
0,023190,000610,507630,50760,465880,000030,509354,18914303,249154,055440,026520,00337
0,025630,000680,512760,512720,466510,000040,510034,15332303,259274,007540,026540,0034
0,028080,000740,517880,517840,467110,000040,510694,11845303,269323,960910,026550,00342
0,030520,000810,522990,522950,467690,000040,511334,08449303,279323,91550,026560,00345
0,03540,000940,533210,533170,468780,000050,512524,01918303,299143,828150,026580,0035
0,040280,001070,543410,543360,46980,000060,513643,95712303,318733,745170,026610,00354
0,045170,00120,553590,553530,470740,000070,514673,89809303,338093,666230,026620,00359
0,050050,001330,563750,563680,471620,000080,515623,84185303,357223,591040,026640,00364
0,054930,001460,573890,573810,472420,000090,516513,78823303,376133,519340,026660,00369
0,059810,001590,5840,583920,473170,00010,517323,73704303,394833,45090,026680,00373
0,069580,001850,604170,604060,47450,000110,518783,64132303,431593,322940,02670,00383
0,079350,002110,624240,624130,475630,000130,520013,55356303,467523,205630,026730,00391
0,089110,002370,644230,64410,476580,000150,521053,4728303,502653,09770,026750,004
0,098880,002630,664130,663980,477370,000170,521913,39824303,537022,998050,026760,00409
0,108640,002890,683940,683770,478020,000190,522633,32918303,570642,905770,026780,00417
0,118410,003150,703660,703470,478550,000210,52323,26503303,603552,820050,026790,00425
0,128170,003420,723290,723090,478970,000230,523663,20528303,635772,740220,02680,00433
0,147710,003940,762290,762050,479530,000270,524273,09726303,698252,595910,026810,00448
0,167240,004460,800940,800660,479770,000320,524533,0022303,758252,468950,026810,00463
0,186770,004990,839250,838930,479750,000360,524522,91787303,815942,356350,026810,00477
0,20630,005510,877220,876860,479530,000410,524282,84252303,871482,255750,026810,0049
0,225830,006030,914870,914470,479150,000460,523862,77475303,925022,165290,02680,00503
0,245360,006560,952210,951760,478630,000510,523292,71345303,976682,083490,026790,00515
0,264890,007080,989230,988740,4780,000560,52262,65772304,026582,009120,026780,00527
0,303960,008131,062391,061810,47650,000660,520962,56006304,121521,878870,026740,0055
0,343020,009171,134421,133740,474750,000770,519052,47723304,210621,768420,026710,00571
0,382080,010211,205391,204610,472860,000880,516982,40597304,294511,673450,026670,00591
0,421140,011251,275351,274470,470870,000990,514812,34395304,373741,590810,026630,00609
0,460210,012291,344361,343370,468830,001110,512572,28941304,448771,518170,026580,00627
0,499270,013331,412471,411370,466760,001230,510312,24102304,520021,453750,026540,00643
0,538330,014371,479721,478520,464680,001360,508042,19775304,587821,396170,02650,00659
0,616460,016431,611851,610420,460570,001610,503542,12353304,714271,297440,026410,00688
0,694580,018491,741051,739380,456550,001880,499152,062304,830131,215660,026330,00715
0,772710,020551,867571,865650,452670,002160,494912,01003304,936971,146620,026240,0074
0,850830,022591,991641,989460,448950,002450,490841,96545305,036031,087440,026160,00762
0,928960,024632,113452,111010,445380,002750,486931,92671305,128321,036040,026080,00783
1,007080,026672,233182,230470,441960,003060,483191,89267305,214660,99090,026010,00803
1,085210,02872,350972,347980,438680,003380,479611,86248305,295740,950890,025940,00822
1,241460,032742,581252,577680,432550,004030,472911,81116305,444340,882930,02580,00856
1,397710,036762,805162,800990,426910,004710,466741,76903305,577740,82720,025680,00886
1,553960,040773,023423,018610,421710,005420,461051,73368305,698610,780480,025560,00914
1,710210,044753,236593,231140,416890,006150,455791,7035305,809010,740640,025450,00939
1,866460,048723,445183,439050,412410,006910,450891,67737305,910490,706170,025350,00962
2,022710,052673,649583,642760,408230,00770,446331,65448306,004330,675980,025260,00984
2,178960,056613,850133,84260,404320,00850,442051,6342306,091530,649280,025170,01004
2,491460,064454,240884,231880,397180,010150,434241,59981306,249140,604020,0250,01041
2,803960,072244,619384,608850,390810,011880,427281,57159306,38840,566950,024850,01073
3,116460,079994,987174,975040,385070,013680,4211,54793306,512890,535890,024720,01103
3,428960,087695,345455,331670,379850,015550,41531,52773306,625280,50940,024590,0113
3,741460,095365,695225,679740,375080,017470,410081,51022306,727550,486470,024480,01154
4,053960,102996,037316,020070,370690,019460,405281,49486306,821270,466380,024370,01177
4,366460,110596,37246,353350,366620,021490,400831,48124306,907660,448580,024270,01199
4,991460,125717,023837,001080,35930,025670,392831,4581307,06220,418370,024090,01238
5,616460,140717,653337,626710,352880,030040,385811,43907307,197120,393570,023930,01273
6,241460,155628,263798,233140,347160,034590,379561,42307307,316510,372740,023790,01304
6,866460,170458,857498,822660,342030,039310,373941,40937307,423360,354930,023660,01333
7,491460,18529,436279,397130,337370,044170,368851,39747307,519860,339480,023540,0136
8,116460,1998710,001639,958050,333110,049180,36421,38701307,607710,325910,023430,01385
8,741460,2144810,5548310,506690,32920,054320,359921,37771307,68820,313870,023320,01408
9,991460,2435211,6288211,571350,322230,064850,35231,36186307,831110,293350,023140,0145
11,241460,2723412,6650412,59780,316170,075870,345681,34877307,954780,276450,022980,01489
12,491460,3009813,6686413,591250,310830,087330,339841,33773308,063440,26220,022830,01523
13,741460,3294414,6436514,555740,306070,099190,334631,32824308,160090,249980,02270,01555
14,991460,3577415,5932715,494510,301780,111440,329941,31997308,246930,239340,022590,01585
16,241460,3859116,5201216,410210,297880,124030,325681,31268308,325620,229970,022480,01613
17,491460,4139417,4263917,305020,294330,136950,321791,30618308,397440,221630,022380,01639
19,991460,4696619,184219,039360,288040,163430,314911,29506308,524350,207360,02220,01688
22,491460,5249620,8784120,709030,282630,191120,3091,28583308,633610,195550,022040,01732
24,991460,579922,5178322,322940,277910,219910,303841,27801308,729210,185550,021910,01772
27,491460,6345124,1092923,887990,273740,249710,299281,27126308,813980,176920,021790,0181
29,991460,6888425,6582625,409720,270020,280440,295221,26535308,889970,169390,021680,01845
32,491460,742927,1691626,892610,266680,312060,291561,26011308,95870,162720,021580,01878
34,991460,7967228,6456828,340370,263650,34450,288251,25543309,021360,156760,021490,01909
39,991460,9037431,5074131,143190,258380,410970,282491,24738309,131950,146520,021330,01967
44,991461,0100234,263133,837290,253950,480480,277641,24064309,227110,137980,021190,0202
49,991461,1156636,9275136,437650,250150,552750,27351,23489309,310420,130690,021070,02068
54,991461,2207639,5120738,955910,246880,627560,269921,2299309,384370,124360,020970,02114
59,991461,3253742,0258641,40130,244030,704740,26681,22549309,450780,11880,020880,02157
64,991461,4295644,4762743,781330,241540,784150,264081,22157309,510980,113840,02080,02198
69,991461,5333946,8693946,102210,239350,865670,261681,21804309,565990,109390,020730,02236
79,991461,7400851,5034650,588170,235711,032790,25771,21191309,663470,101660,020610,02308
89,991461,9457255,9606254,890340,232851,207670,254581,20673309,747840,095140,020520,02375
99,991462,1505460,2652459,033680,230621,389660,252141,20226309,822150,089510,020450,02437
109,991462,3547164,436263,037520,228891,578250,250241,19834309,888510,084590,020390,02495
119,991462,5583868,4884966,917190,227571,773010,24881,19485309,948450,080220,020350,0255
129,991462,7616872,4342570,685170,22661,973630,247741,19172310,003070,076290,020310,02602
139,991462,964776,2837174,351910,225922,17980,2471,18892310,050,072740,020290,02653
159,991463,3702383,7595781,452530,225152,603220,246161,18497310,050,066560,020270,02751
179,991463,7755390,9956788,294790,225183,047620,246191,18158310,050,061250,020270,02841
199,991464,1810698,0275594,915430,225843,511650,246921,17862310,050,056630,020290,02924
219,991464,58721104,88311101,343260,227033,99430,248221,17601310,050,052550,020330,03
239,991464,9943111,58484107,601480,228664,494740,251,17369310,050,048910,020380,03072
259,991465,40259118,15123113,709170,230675,012330,252191,1716310,050,045650,020450,03138
279,991465,81231124,59778119,682310,2335,546510,254741,16971310,050,042690,020520,032
319,991466,63675137,18226131,288370,238496,650540,260741,16642310,050,037560,02070,03313
359,991467,46885149,42383142,494470,244887,818950,267731,16367310,050,033250,020910,03412
399,991468,30949161,38836153,369190,2529,048660,275521,16134310,050,02960,021130,035
439,991469,15935173,12818163,966870,2597210,337430,283961,15934310,050,026480,021370,03577
479,9914610,01893184,68583174,331590,2679411,683510,292941,15762310,050,023780,021610,03645
519,9914610,88856196,09655184,499830,2765713,08550,302381,15612310,050,021450,021870,03704
559,9914611,76851207,3899194,502140,2855614,542280,31221,15482310,050,019410,022130,03756
639,9914613,55992229,72121214,139490,3043617,582090,332761,15268310,050,016060,022660,0384
719,9914615,39377251,84058233,372920,3240220,838530,354251,151310,050,013440,023190,03902
Калибровочный тип ж/д цистерны «106»
000,459080,459070,459080,000010,501914,58525303,154,585250,026380,00312
0,001220,000030,461670,461660,459520,000010,50244,56151303,155364,553490,026390,00313
0,002440,000060,464250,464240,459960,000010,502884,53813303,16074,522220,02640,00315
0,003660,00010,466840,466830,460390,000010,503354,51511303,166024,491430,026410,00316
0,004880,000130,469420,469410,460820,000010,503814,49243303,171334,46110,026420,00317
0,00610,000160,4720,471990,461230,000010,504274,4701303,176634,431220,026420,00319
0,007320,000190,474580,474570,461640,000010,504714,4481303,18194,401790,026430,0032
0,008540,000230,477160,477150,462040,000010,505154,42642303,187174,37280,026440,00321
0,009770,000260,479740,479720,462430,000020,505584,40506303,192414,344230,026450,00323
0,010990,000290,482320,48230,462820,000020,5064,38401303,197644,316070,026460,00324
0,012210,000320,484890,484880,46320,000020,506424,36327303,202864,288330,026470,00325
0,013430,000350,487470,487450,463570,000020,506834,34282303,208064,260980,026470,00327
0,015870,000420,492620,49260,46430,000020,507624,3028303,218424,207450,026490,00329
0,018310,000480,497760,497740,464990,000030,508384,26389303,228714,155420,02650,00332
0,020750,000550,50290,502870,465670,000030,509124,22606303,238944,104830,026520,00334
0,023190,000610,508030,5080,466310,000030,509824,18926303,249124,055610,026530,00337
0,025630,000680,513160,513130,466940,000040,510514,15345303,259234,007720,026550,00339
0,028080,000740,518280,518250,467540,000040,511174,11859303,269283,96110,026560,00342
0,030520,000810,52340,523360,468120,000040,51184,08464303,279283,91570,026570,00344
0,03540,000940,533630,533580,469220,000050,5134,01935303,299093,828370,026590,00349
0,040280,001070,543830,543780,470230,000060,514113,9573303,318673,745410,026610,00354
0,045170,00120,554010,553950,471180,000070,515143,89828303,338023,666480,026630,00359
0,050050,001330,564180,564110,472050,000080,51613,84205303,357153,591310,026650,00364
0,054930,001460,574320,574240,472860,000090,516983,78844303,376063,519630,026670,00369
0,059810,001590,584440,584350,473610,00010,51783,73726303,394753,45120,026680,00373
0,069580,001850,604610,604510,474940,000110,519253,64155303,431493,323250,026710,00382
0,079350,002110,62470,624580,476070,000130,520493,55381303,467413,205960,026740,00391
0,089110,002370,64470,644560,477020,000150,521533,47306303,502543,098040,026760,004
0,098880,002630,664610,664450,477810,000170,522393,3985303,536892,99840,026770,00408
0,108640,002890,684430,684260,478460,000190,523113,32945303,570512,906120,026790,00417
0,118410,003160,704160,703970,4790,000210,523693,2653303,603412,820410,02680,00425
0,128170,003420,72380,723590,479420,000230,524153,20555303,635622,740580,026810,00433
0,147710,003940,762810,762570,479970,000270,524763,09753303,698082,596280,026820,00448
0,167240,004470,801480,80120,480210,000320,525023,00248303,758062,469320,026820,00462
0,186770,004990,839810,839490,48020,000360,525012,91815303,815742,356710,026820,00476
0,20630,005510,87780,877440,479980,000410,524772,84279303,871282,256110,026820,0049
0,225830,006040,915470,915070,47960,000460,524352,77502303,92482,165650,026810,00503
0,245360,006560,952820,952370,479080,000510,523782,71372303,976452,083840,02680,00515
0,264890,007080,989870,989370,478450,000560,523092,65797304,026342,009460,026790,00527
0,303960,008131,063061,062480,476940,000660,521452,56032304,121271,87920,026750,0055
0,343020,009171,135131,134450,47520,000770,519542,47747304,210351,768740,026720,00571
0,382080,010221,206131,205360,473310,000880,517472,40621304,294221,673760,026680,0059
0,421140,011261,276131,275250,471320,000990,51532,34417304,373441,591110,026640,00609
0,460210,01231,345181,344190,469270,001110,513062,28962304,448461,518460,026590,00627
0,499270,013341,413321,412230,46720,001230,510792,24123304,51971,454030,026550,00643
0,538330,014371,480611,479410,465120,001360,508522,19796304,587491,396440,026510,00659
0,616460,016441,612811,611380,461010,001620,504022,12372304,713931,297690,026420,00688
0,694580,01851,742071,74040,456990,001880,499632,06218304,829781,21590,026330,00715
0,772710,020551,868661,866740,453110,002160,495392,01021304,93661,146850,026250,00739
0,850830,02261,99281,990630,449380,002450,491311,96562305,035651,087650,026170,00762
0,928960,024642,114682,112240,445810,002750,48741,92687305,127931,036240,026090,00783
1,007080,026682,234482,231760,442380,003060,483661,89282305,214270,99110,026020,00803
1,085210,028712,352332,349340,439110,003380,480081,86262305,295350,951080,025950,00821
1,241460,032752,582732,579160,432970,004030,473361,8113305,443940,883110,025810,00855
1,397710,036782,806772,802590,427320,004710,467191,76915305,577330,827360,025690,00886
1,553960,040783,025143,020340,422120,005420,46151,73379305,69820,780630,025570,00913
1,710210,044773,238443,232980,41730,006160,456231,70361305,808590,740780,025460,00939
1,866460,048743,447143,441010,412810,006920,451331,67748305,910070,70630,025360,00962
2,022710,052693,651653,644820,408630,00770,446761,65458306,003910,676110,025270,00983
2,178960,056633,852313,844780,404720,00850,442481,6343306,09110,649410,025180,01004
2,491460,064484,243284,234280,397570,010160,434671,59989306,248720,604140,025010,0104
2,803960,072274,621994,611460,39120,011890,42771,57168306,387970,567060,024860,01073
3,116460,080024,989984,977850,385450,013690,421411,54801306,512470,5360,024730,01102
3,428960,087725,348475,334680,380230,015550,415711,5278306,624850,50950,02460,01129
3,741460,095395,698445,682940,375450,017480,410481,51029306,727130,486570,024490,01154
4,053960,103036,040716,023460,371050,019460,405671,49492306,820850,466470,024380,01177
4,366460,110636,375996,356930,366980,02150,401221,48131306,907240,448670,024280,01198
4,991460,125757,027797,005030,359660,025680,393221,45816307,061790,418450,02410,01237
5,616460,140767,657657,631010,353230,030060,386191,43913307,19670,393640,023940,01272
6,241460,155688,268458,237780,347510,034610,379931,42312307,31610,372810,02380,01304
6,866460,170518,862498,827640,342360,039320,374311,40942307,422960,3550,023670,01333
7,491460,185269,44169,402430,33770,044190,369211,39752307,519460,339550,023550,01359
8,116460,1999510,007289,963680,333440,04920,364561,38705307,607310,325970,023440,01384
8,741460,2145610,5607910,512630,329530,054340,360281,37776307,687810,313920,023330,01407
9,991460,2436111,6353911,577890,322550,064880,352651,3619307,830720,293410,023150,0145
11,241460,2724412,672212,604930,316490,075910,346021,34881307,95440,27650,022990,01488
12,491460,3010913,6763713,598940,311140,087370,340171,33777308,063070,262250,022840,01523
13,741460,3295614,6519314,563980,306370,099240,334961,32828308,159720,250030,022710,01555
14,991460,3578715,6020915,503290,302070,111490,330261,32001308,246560,239380,022590,01585
16,241460,3860516,5294816,419510,298180,124090,3261,31271308,325260,230010,022490,01613
17,491460,4140917,4362617,314830,294620,137020,322111,30622308,397090,221670,022390,01639
19,991460,4698319,1950819,050170,288320,163510,315221,29509308,5240,20740,022210,01687
22,491460,5251520,8902620,72080,282910,191210,30931,28586308,633260,195590,022050,01731
24,991460,5801122,5306122,335630,278180,220010,304141,27804308,728870,185580,021920,01772
27,491460,6347424,1229923,901590,274010,249820,299571,27128308,813640,176960,021790,01809
29,991460,6890925,6728425,424190,270280,280570,29551,26537308,889630,169420,021680,01844
32,491460,7431727,1846226,907940,266940,31220,291851,26014308,958370,162750,021580,01877
34,991460,7970128,6619828,356530,263910,344660,288531,25546309,021030,15680,021490,01908
39,991460,9040731,5253531,160970,258640,411160,282771,2474309,131620,146550,021330,01966
44,991461,0103834,2826433,856620,254190,48070,277911,24067309,226780,1380,02120,02019
49,991461,1160636,9485936,45850,250390,5530,273761,23491309,310090,130710,021080,02068
54,991461,221239,5346438,978220,247120,627850,270171,22992309,384040,124390,020980,02113
59,991461,3258542,0498841,425030,244270,705070,267061,22552309,450450,118820,020890,02156
64,991461,4300844,5017143,806450,241770,784520,264331,22159309,510650,113870,020810,02197
69,991461,5339446,8962246,128680,239570,866070,261931,21806309,565660,109410,020740,02235
79,991461,740751,5329850,617270,235921,033270,257941,21193309,663130,101680,020620,02307
89,991461,9464155,9927454,921970,233061,208230,254811,20675309,74750,095160,020530,02374
99,991462,151360,2998859,067760,230831,39030,252361,20228309,82180,089540,020450,02436
109,991462,3555464,4732963,073970,229091,578970,250461,19836309,888160,084620,02040,02494
119,991462,5592868,5279666,955950,227771,773820,249021,19487309,948090,080240,020350,02549
129,991462,7626472,4760670,726180,226791,974520,247951,19174310,00270,076320,020320,02601
139,991462,9657376,3277874,395110,226112,180790,247211,18894310,050,072770,02030,02651
159,991463,3713883,8078381,499740,225342,604390,246361,18498310,050,066580,020270,0275
179,991463,776891,0479688,345870,225363,048980,246391,18159310,050,061280,020270,0284
199,991464,1824598,0837594,970250,226023,513210,247111,17864310,050,056660,02030,02922
219,991464,58871104,9431101,40170,22723,996050,24841,17603310,050,052580,020330,02999
239,991464,99591111,64852107,663420,228824,49670,250181,1737310,050,048940,020390,0307
259,991465,40431118,21849113,774520,230835,014490,252361,17161310,050,045670,020450,03136
279,991465,81413124,66854119,750980,233155,548880,254911,16972310,050,042720,020530,03199
319,991466,63877137,25975131,36340,238636,653330,26091,16644310,050,037580,020710,03311
359,991467,47104149,50774142,575530,245027,822160,267881,16369310,050,033280,020910,0341
399,991468,31185161,47839153,4560,252139,05230,275661,16135310,050,029630,021130,03498
439,991469,16186173,22405164,059130,2598410,34150,284091,15935310,050,02650,021370,03575
479,9914610,02157184,78728174,429050,2680511,688020,293071,15763310,050,023810,021620,03643
519,9914610,89134196,20333184,602210,2766813,090450,30251,15614310,050,021470,021870,03703
559,9914611,7714207,50176194,609230,2856614,547670,312311,15483310,050,019430,022130,03755
639,9914613,56303229,84256214,255290,3044517,588360,332861,15269310,050,016080,022660,03839
719,9914615,39705251,97058233,496590,324120,845670,354341,15101310,050,013460,023190,039

На рис. 1 приведены максимальные зоны распространения паров бензина в атмосфере до концентрации равной НКПВ/2 с выделением наиболее вероятного направления факела рассеивания на основании розы ветров теплого времени года (рис. 2).

16 1024x463 - ОЦЕНКА ЗОН ПОРАЖЕНИЯ ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ЭСТАКАДЕ СЛИВА-НАЛИВА СВЕТЛЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ В СВЯЗИ С ОБОСНОВАНИЕМ БЕЗОПАСНОСТИ
Рисунок 1 – Зоны распространения паров бензина в атмосфере до концентрации равной НКПВ/2 при наливе в ж/д цистерны
17 - ОЦЕНКА ЗОН ПОРАЖЕНИЯ ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ЭСТАКАДЕ СЛИВА-НАЛИВА СВЕТЛЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ В СВЯЗИ С ОБОСНОВАНИЕМ БЕЗОПАСНОСТИ
Рисунок 2 – Роза ветров теплого времени года в центральной части России

Для определения тяжести последствий возможных аварий на эстакаде произведем оценку параметров воздушных ударных волн при взрыве топливно-воздушной смеси, образующейся в атмосфере во время процесса налива бензина в соответствии с Методикой оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей [4]. Максимальные размеры зон воздействия ударной волны при взрыве смеси паров бензина с воздухом и при пожаре-вспышке во время налива ж/д цистерны выбранного типа при классе устойчивости атмосферы “F” приведены в табл. 3.

Таблица 3. Максимальные размеры зон воздействия поражающих факторов при аварии на сливо-наливной эстакаде

ПараметрРезультаты расчета
Взрыв ТВС
Максимальное избыточное давление в очаге взрыва ΔРmax, кПа34,2
Радиусы зон воздействия ударной волны, м
Граница области максимального избыточного давления ΔРmax7,59
Граница области сильных разрушений зданий и сооружений: 50÷75 % стен разрушено или находится на грани разрушения (35 кПа)
Граница области средних повреждений зданий и сооружений (24 кПа)16,56
Граница области значительных повреждений: обрушение отдельных элементов зданий, повреждение некоторых конструктивных элементов, несущих нагрузку (14 кПа)32,49
Граница области повреждения оконных и дверных проемов, полного разрушения остекления (7 кПа)69,3
Граница области минимальных повреждений (3,6 кПа)138,98
Пожар-вспышка
Радиус зоны воздействия высокотемпературных продуктов сгорания, м3,88

На рис. 3 и рис. 4 приведены максимальные зоны поражения при аварии на сливо-наливной эстакаде.

18 1024x660 - ОЦЕНКА ЗОН ПОРАЖЕНИЯ ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ЭСТАКАДЕ СЛИВА-НАЛИВА СВЕТЛЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ В СВЯЗИ С ОБОСНОВАНИЕМ БЕЗОПАСНОСТИ
Рисунок 3 – Зоны воздействия ударной волны при взрыве смеси паров бензина с воздухом при наливе
19 1024x644 - ОЦЕНКА ЗОН ПОРАЖЕНИЯ ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ЭСТАКАДЕ СЛИВА-НАЛИВА СВЕТЛЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ В СВЯЗИ С ОБОСНОВАНИЕМ БЕЗОПАСНОСТИ
Рисунок 4 – Зоны воздействия высокотемпературных продуктов сгорания при пожаре-вспышке в процессе налива ж/д цистерны

Вывод

Представлены расчеты роста размеров зон взрывоопасных концентраций топливовоздушной смеси, напрямую связанные с увеличением облачности и снижением скорости ветра вплоть до штиля. Для установления недостающих дополнительных требований и критериев допустимого риска на существующих эстакадах налива нефтепродуктов в качестве одного из возможных компенсирующих мероприятий, обеспечивающих допустимый уровень безопасной эксплуатации, рекомендуется применять местные метеостанции для измерения скорости ветра, давления и температуры окружающего воздуха с выводом показаний на пульт управления наливом.

При штилевых условиях опасность создания взрывоопасных зон значительных размеров резко возрастает, поэтому при оснащении эстакад налива местными метеостанциями необходимо устанавливать запрет налива бензинов в ж/д цистерны при штиле (скорости ветра 0,5 м/с и менее).

Список используемых источников

  1. Федеральный закон от 21.07.1997 г. №116-ФЗ (ред. от 07.03.2017 г.) “О промышленной безопасности опасных производственных объектов”.
  2. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности “Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств”, утвержденные приказом Ростехнадзора от 11.03.2013 г. №96 (ред. от 26.11.2015 г.).
  3. Руководство по безопасности “Методика моделирования распространения аварийных выбросов опасных веществ”, утвержденное приказом Ростехнадзора от 20.04.2015 г. №158.
  4. Руководство по безопасности “Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей”, утвержденное приказом Ростехнадзора от 31.03.2016 г. №137.

Остались вопросы?

Отправьте заявку или позвоните по номеру +7 (937) 266-44-46

    Укажите ваши актуальные данные, и мы свяжемся с вами в течение 15 минут