Курсовая работа: Причины возникновения пожара на резервуарном парке

Распределение зон разрушения предоставлено на рисунке 4.1.3

Границы поражения людей при взрыве ТВС составляют: граница порога поражения равна 92 метра, граница с 1% пораженных составляет 75 метров, граница с10% составляет 64 метра, граница с 50% пораженных составляет 57 метров, граница с 90% пораженных составляет 48 метров, граница с 99% пораженных составляет 33 метра, график на рисунке 4.1.4

Рисунок 4.1.3 Распределение зон разрушения на УПСВ «Пашня»: красный круг - зона полных разрушений; желтый круг - зона сильных разрушений; зеленый круг - зона средних повреждений; бардовый круг - зона слабых повреждений.

Рисунок 4.1.4 График границ зон поражения людей при взрыве облака ТВС

Распределение зон поражения людей предоставлено на рисунке 4.1.5

Расчет огневого шара

Расчет огневого шара не производился, поскольку горение в соответствии с существующей моделью исследуемого объекта маловероятно, из-за отсутствия оборудования со сжиженным газом.

Расчет осколков оборудования

Конструктивная особенность резервуаров хранения нефти заключается в том, что сварочный шов соединяющий крышу со стенкой резервуара выполняется ослабленным для того, чтобы во время взрыва произошел отрыв крыши от резервуара. Расстояние отлета крыши будет незначительным в связи с ее большой массой.

Следовательно, при взрыве резервуара разлета осколков не произойдет.

Рисунок 4.1.5 Зоны поражения людей: красный круг - зона с 99 % пораженных; желтый круг - зона с 90 % пораженных; зеленый круг-зона с 50 % пораженных; синий круг - зона с 10 % пораженных; фиолетовый круг - зона с 1 % пораженных.

Расчет теплового потока факельного горения при вытекании жидкости из разрушенного резервуара

При разрушении резервуара разлитие происходит в обвалование, объем вытекшей жидкости принимается равным 80 % от общего объема резервуара.

Предполагаем, что дно обвалования будет полностью закрыто слоем жидкости. Условие для закрытия является наличие слоя жидкости толщиной более 0.02 м, определяется по формуле:

V/S > 0.02, (4.1.1)

где V- объем вытекшей жидкости (равная 2400 м³); S - площадь обвалования (равна 1741м²).

Величина теплового потока g на заданном расстоянии R от горящего разлития вычисляется по формуле:

q = 0,8 Q₀ е - ^0,03х, (4.1.2)

где Qo - тепловой поток на поверхности факела, кВт/м², значения которого приведены в табл. 4.1.4; х - расстояние до фронта пламени, 30 м (расстояние до соседнего резервуара).

Получается

q = 0,8Ч80Че - ^0,03Ч30=26 кВт/м².

Расстояние, на котором будет наблюдаться тепловой поток с заданной величиной q, определяется по формуле:

х = 33 ln(1.25 Q₀/ q)(4.1.3)

таким образом: х = 33 ln(1.25 80/ 26)= 44,37 метров.

Таблица 4.1.4: Тепловой поток на поверхности факела от горящих разлитий

Вывод: При реализации наихудшего из сценариев аварии, произойдет разрушение только одного резервуара. Основная энергия при взрыве высвободится вверх и будет затрачена на срывание крыши. Следовательно, образовавшейся ударной волной соседние резервуары повреждены не будут.

Основная работа персонала на УПСВ «Пашня» ведется дистанционно, поэтому пострадать могут люди, производящие работы на территории резервуарного парка или совершающие осмотровый обход всей территории.

4.2 Оценка экологического ущерба при разрушении резервуара

Основными компонентами загрязнения воздушной среды выбросами резервуарных парков являются углеводороды, оксид углерода, оксиды серы, азота, взвешенные вещества.

Наибольшее загрязнение почвы, водного и воздушного бассейнов происходит при разливе нефти и нефтепродуктов в случае разрушения технологического оборудования.

Экологический ущерб

В силу того, что разлитие нефтепродуктов при аварии было ограничено размерами обвалования, то экологический ущерб, П_экол, будет определяться главным образом размером взысканий за вред, причиненный продуктами горения нефти и нефтепродуктов.

П_экол = П_а + П_в + П_п, (4.2.1)

где П_а - ущерб от загрязнения атмосферы, руб.;

П_в - ущерб от загрязнения водных ресурсов, руб.;

П_п - ущерб от загрязнения почвы, руб.;

Экологический ущерб составит:

П_экол = 648101+ 145911 + 1014400=1,800 тыс. руб.

Потери (ущерб) от выброса загрязняющих веществ в атмосферу П_а при пожаре разлития и горении резервуаров с нефтепродуктами рассматривается как сумма по всем загрязняющим веществам:

П_а=5У(Н_баiМ_иi)К_иК_эа ,(4.2.2)

где Н_баi - базовый норматив платы за выброс в атмосферу продуктов горения нефти и нефтепродуктов: СО, NO_x, SO_x, H₂S, сажи (С), HCN, дыма (ультрадисперсные частицы SiO₂), формальдегида и органических кислот в пределах установленных лимитов. Н_баi, принимается равным 25; 2075; 1650; 10 325; 1650; 8250; 27 500; 1375 руб./т;

М_иi - масса i -го загрязняющего вещества, выброшенного в атмосферу при аварии (пожаре), т. Принимаем равному 166 т.;

К_и - коэффициент индексации платы за загрязнение окружающей природной среды. К_и принимался равным 94;

К_эа - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости состояния атмосферного воздуха экономических районов Российской Федерации, К_эа =1,1Ч1,2=1,32.

Ущерб от выброса загрязняющих веществ по формуле 4.2.2:

П_СО = 5*(25*223,9)*94*1,32=3473 руб.

П_NOx=5*(2075*18,4)*94*1,32=23686 руб.

П_SO2=5*(1650*74)*94*1,32=75750 руб.

П_H2S=5*(10325*2,7)*94*1,32=17295 руб.

П_С=5*(1650*453,2)*94*1,32=463922 руб.

П_HCN=5*(8250*2,7)*94*1,32=13819 руб.

П_HCHO=5*(27500*2,7)*94*1,32=46064 руб.

П_СH3-COOH=5*(1375*0,0048)*94*1,32=4095 руб.

Окончательно получаем:

П_атм. = 3473+23686+75750+17295+463922+13819+46064+4095=648101 руб.

Полученные данные сведены в таблицу 4.2.1

Таблица 4.2.1Оценка взысканий за вред, причиненный загрязнением атмосферного воздуха при взрывах на резервуарах с нефтепродуктами

Ущерб от загрязнения водного объекта П_в рассчитывается как плата за сверхлимитный сброс путем умножения массы М_вод загрязняющих веществ, поступивших в водный объект, на базовые нормативы платы НБВ=221750 руб. за сброс загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты в пределах установленных лимитов с применением коэффициентов индексации К_и=94, экологической ситуации К_ЭВ =1,40 и повышающего коэффициента:

П_в = 5 Ч К_и Ч К_ЭВ Ч НБВ Ч М_вод Ч 10^-3(4.2.3)

Ущерб от загрязнения водного объекта составит:

П_в=5*94*1,40*221750*10^-3=145911 руб.

Ущерб от загрязнения почвы, П_п, определяем на основе утвержденных указаний в соответствии с порядком определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами и экспертной оценки стоимости потерь, связанных с деградацией земель в результате вредного воздействия.

Оценка ущерба от загрязнения земель нефтепродуктами П_з производится по формуле:

П_з = Н_бз * S_з *К_вз * К_эз * К_з * К_г * К_и * 10^-4, (4.2.4)

где Н_бз = 206 млн. руб./га - норматив стоимости земель по республике Коми;

К_вз=10 - коэффициент пересчета в зависимости от периода времени по восстановлению загрязненных земель;

S_з=4225 м² - площадь загрязненных земель,;

К_эз=0,062 - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости территории рассматриваемого экономического района,;

К_з=2 - коэффициент пересчета в зависимости от степени загрязнения земель;

К_г=1 - коэффициент пересчета в зависимости от глубины загрязнения земель.

Ущерб от загрязнения почвы будет равен:

П_з = 206*3590*10*0,062*2,0*1,0*94*10^-4 =1014400 руб.

Расчет экономического ущерба произведен для полного разрушения вертикального стального резервуара типа РВС-3000 и выходом хранимой нефти на территорию обвалования.

Таким образом, продолжительное время, практически до полного выгорания нефти, происходит неконтролируемое горение и, следовательно, загрязнение окружающей природной среды продуктами сгорания.

4.3 Расчет экономического ущерба разрушения РВС 3000

Ущерб от пожара на резервуаре, можно рассматривать из следующих составляющих:

- потери стоимостной части национального богатства (прямой ущерб);

-потери в результате отвлечения ресурсов на компенсацию последствий пожара (потеря эффективности отвлеченных ресурсов на восстановление объекта);

- потери от простоя объекта;

- экологические потери (потери от загрязнения окружающей среды).

Под потерями стоимости части национального богатства понимается их уничтожение или повреждение в результате воздействия опасных факторов пожара, а также в результате действий, направленных на спасение людей и материальных ценностей. Здесь необходимо отдельно рассматривать потери от уничтожения и повреждения основных фондов (резервуаров, оборудования) и потери от уничтожения оборотных средств (нефти).

Расчет прямых потерь от разрушения РВС 3000

При уничтожении основных фондов (резервуара) потери (П_ОФ) определяются следующим образом:

, (4.3.1)

где С_п - первоначальная стоимость резервуара, С_п = 44 млн.руб.;

Н_А - норма амортизационных отчислений на полное восстановление (реновацию), Н_А = 2,8%/год;

Т - период времени от начала эксплуатации до возникновения пожара, год (пусть Т = 20 лет);

С_ост - остаточная стоимость резервуара после его уничтожения, определяемая как стоимость остатков (металлолома), С_ост = 6,08 млн. руб.

По состоянию на 2014 год стоимость резервуара РВС-3000 м³ со стационарной крышей с учетом монтажных работ, стоимости оборудования (арматуры), накладных расходов, плановых накоплений (сметной прибыли строительно-монтажных организаций) и проектных работ составляет порядка 44 млн. руб. Норма амортизационных отчислений для металлических резервуаров составляет 2,8-5 %/год.

Остаточная стоимость разрушенного резервуара (по техническому регламенту предприятия) составляет 6,08 млн. руб.

Величина ущерба при уничтожении основных фондов составит:

= 13,300 тыс. руб. (4.3.1)

Определение ущерба по оборотным средствам (нефти)

При аварийном разрушении РВС-3000 м³ уничтожается все содержимое резервуара (в данном случае - нефть).

При максимальном заполнении резервуара (на 80 %), ущерб определяется по выражению:

, (4.3.2)

где с - плотность нефти, равная 0,848 т/м³; Ц - цена нефтепродукта, ориентировочно Ц = 10041 тыс. руб./т.

Расчетное значение ущерба составит: