Оценка риска пожаров и взрывов на установке комплексной подготовки газов



Опасными производственными объектами являются газо- и нефтеперерабатывающие предприятия. На таких объектах приобретаются, перерабатываются, применяются грузы, которые в любой момент могут привести к аварийной ситуации. Во избежание аварий необходимо проводить расчеты и оценки всевозможных рисков.

Ключевые слова: риски, аварийные ситуации, пожар, газ, газовый конденсат.

Hazardous production facilities are gas and oil processing enterprises. At such facilities, goods are purchased, processed, and used, which can lead to an emergency situation at any time. In order to avoid accidents, it is necessary to carry out calculations and assessments of all possible risks.

Keywords: risks, emergencies, fire, gas, gas condensate.

Аварии, которые происходят на предприятиях нефти и газа приводят к губительным последствиям, наносят не только огромный вред экономики страны, но и окружающей среде и приводят к гибели людей.

Чтобы быть готовыми к разным ситуациям, складывающимся на таких предприятиях необходимо оценивать последствия губительных мероприятий, проводить расчет поражающих зон, ущербов [1].

На установке комплексной подготовки газов, которая тоже относится к опасному производству, можно обозначить наиболее существенные причины возникновения аварий (рисунок 1)

Рис. 1. Основные причины возникновения аварий

Почти 80 % аварий происходит по вине работника, так как не соблюдают технику и норму безопасности, персонал некачественно выполняет работы [6].

Исходя из этого, человеческий фактор является главным фактором в создании аварийных ситуаций.

На установке находится технологическое оборудование, с помощью которого собирают и обрабатывают природный газ и конденсат.

На рисунке 2 приведен состав товарной продукции, выпускаемой на установке.

Рис. 2. Состав товарной продукции УКПГ

Главным показателем качественного продукта УКПГ является октановое число, поставляемый продукт потребителям варьируется по типам: для промышленных предприятий поставляется продукт, в котором учитываются запах, коэффициент теплоты сгорания и число Воббе [3].

Газовый конденсат, поставляемый потребителям, делят на две фракции: нестабильную и стабильную.

В технологическом процессе сырье проходит несколько этапов до готового продукта (рисунок 3) [4].

Рис. 3

Установка комплексной подготовки газа включает в себя позиции, представленные на рисунке 4.

Рис. 4. Составляющие УКПГ

В таблице 1 приведено количество оборудования, которое установлено на УКПГ [5].

Таблица 1

Оборудование УКПГ

Каждый из указанных объектов является потенциальным носителем аварийных ситуаций.

Для предотвращения и оценки последствий возможных потерь необходимо проводить расчет рисков, оценивать возможные ситуации.

Для примера проведем расчет интенсивности теплового излучения и времени существования «Огненного шара» [2].

Интенсивность теплового излучения «огненного шара производится по формуле 1, обозначается q, измеряется кВт/м ² .

(1)

В таблице 2 приведены пояснения для каждого элемента формулы 1.

Таблица 2

Расшифровка элементов формулы 1

Среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени находится по экспериментальным данным, но можно принимать как 450 кВТ/м ² .

Угловой коэффициент облученности рассчитываем по формуле 2.

(2)

В таблице 3 приводятся пояснения к формуле 2.

Таблица 3

Расшифровка элементов формулы 2

Рассчитывается эффективный диаметр «огненного шара» в метрах по формуле 3.

(3)

В формуле 3, m обозначает массу горючего вещества в килограммах. Высота определяется в ходе эксперимента, но можно принимать ее равной

Время существования «огненного шара» считаем по формуле 4.

(4)

Далее рассчитываем коэффициент пропускания атмосферы по формуле 5.

(5)

Далее определяем диаметр «огненного шара»

Принимаем высоту за 44,8 м и рассчитываем угловой коэффициент облученности:

Далее рассчитываем коэффициент пропускания атмосферы:

Учитывая, что среднеповерхностная плотность излучения пламени равна 450 кВт/м ² рассчитываем интенсивность теплового излучения q.

Время существования «огненного шара» будет равно:

Далее находится интенсивность излучения «огненного шара»:

По результатам полученных данных делаем вывод, что при такой интенсивности излучения и времени существования «огненного шара» персонал получит смертельные дозы облучения.

Проводить такие расчеты необходимо для предупреждения аварийных ситуаций и в случае их возникновения предусмотреть соответствующие меры по ликвидации аварии.

Литература:

1. Федеральный закон от 21.07.1997 N 116-ФЗ
2. О промышленной безопасности опасных производственных объектов (с изменениями на 11 июня 2021 года) (редакция, действующая с 1 июля 2021 года) [Электронный ресурс] / Консультант плюс, — ЗАО «Консультант Плюс», Дата обращения 20.08.2022
3. Пермяков В. Н. Анализ риска аварий на опасных производственных объектах хранения нефти и нефтепродуктов / учебное пособие / В. Н. Пермяков, Ю. В. Сивков, В. Л. Мартынович, Л. Б. Хайруллина. — Тюмень: ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья, 2022. — 120 с.
4. Безносиков А. Ф. Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений: учеб. пособие / А. Ф. Безносиков, М. И. Забоева, И. А. Синцов, Д. А. Остапчук.  Тюмень: Изд-во «Тюменский индустриальный университет», 2016.  С. 5–7.
5. Мурин В. И. Технология переработки природного газа и конденсата. Справочник. ч.1/ В. И. Мурин — М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002. 517 с.
6. Тараканов Г. В. Основы технологии переработки природного газа и конденсата: учебное пособие / Г. В. Тараканов, А. К. Мановян; под ред. Г. В. Тараканова; Астраханский. Государственный технический университет. — Изд. 2-е, перераб. и доп. — Астрахань: Изд-во АГТУ, 2010. — 192 с
7. Сафонов В. С. Теория и практика анализа риска в газовой промышленности / В. С. Сафонов, Г. Э. Одишария, А. А. Швыряев. — М.: РАО «Газпром», 1996 г. — 208 с