ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 448
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНОБРНАУКИ РОССИИРГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина
РЕФЕРАТ
ВВЕДЕНИЕ 2
1. Статистические данные о квазимгновенных разрушениях РВС 3
2. Особенности квазимгновенной разгерметизации резервуарного оборудования 11
3. Последствия квазимгновенных разрушений РВС 13
Заключение 17
Источники 19
При сборе данных о каждом пожаре или аварии в специально разработанную карточку заносились основные и дополнительные сведения, необходимые для исследования (дата и место аварии, название объекта, принадлежность к отрасли, характеристика резервуара, вид хранимой жидкости, уровень заполнения резервуара на момент аварии, характеристика производственной площадки, уклон местности, расположение объекта в ситуационном плане, причина разрушения, площадь разлива, вид и характеристика защитного ограждения, последствия аварии и др.). Собранный банк данных представляет собой частную выборку из генерального статистического массива произошедших и зарегистрированных случаев полных разрушений РВС (150 инцидентов) на объектах ТЭК СССР, СНГ и РФ за период с 1951 по 2010 гг. (рис. 1.). Собрать полную информацию обо всех происшедших на территории бывшего СССР и СНГ авариях, связанных с полным разрушением РВС и тем более с детальным изложением обстоятельств, приведших к их разрушению, не представляется возможным. В частности, это обусловлено нежеланием компаний и организаций придавать широкой огласке аварийные ситуации, которые не сопровождались крупными пожарами, не приводили к травмам и гибели людей, а также следствием которых не было причинение значительного ущерба природной среде или третьим лицам. К числу закрытой информации относятся также инциденты на объектах оборонного ведомства.Рис. 1. Распределение квазимгновенных разрушений РВС по годамВ связи с этим анализируемая выборка, хотя и является репрезентативной, но не может быть исчерпывающей как по учету количества разрушений РВС, так и по полноте исходной информации. В тоже время в собранном массиве данных представлены все известные аварии, связанные с пожарами, человеческими жертвами, значительным материальным и/или экологическим ущербом, то есть при которых потенциал опасности разлива нефти и нефтепродуктов при авариях РВС проявился в полной мере.Основными предпосылками возникновения квазимгновенных разрушений РВС являются: большой процент износа эксплуатируемых в настоящее время РВС, неравномерные просадки оснований, сложный характер нагружения конструкции, отсутствие достаточного контроля сплошности сварных соединений в зоне уторного шва, отступления от проектов, нарушения режимов эксплуатации, коррозия металла и др. [93–98].
Анализ причин разрушений РВС (рис. 1.2) показал, что в абсолютном большинстве они являются следствием дефектов сварных соединений в сочетании с применением некачественной листовой стали с пониженными механическими свойствами.Рис. 1.2. Распределение причин разрушений РВС: 1 – хрупкое разрушение металла; 2 – дефекты сварочно-монтажных работ; 3 – неравномерная осадка основания РВС; 4 – воздействие высоких температур на пожаре; 5 – землетрясение; 6 – коррозионный износ; 7 – диверсионный акт; 8 – внешнее воздействие взрывной волны; 9 – внешнее механическое воздействие; 10 – взрыв внутри РВС от самовозгорания пирофорных отложений; 11 – взрыв внутри РВС от статического электричества (при замере уровня жидкости); 12 – взрыв внутри РВС при производстве сварочных работ; 13 – упущения и просчеты при проектировании, строительстве, монтаже и др.; 14 – взрыв внутри РВС от удара молнии; 15 – взрыв внутри РВС при распространении огня по газоуравнительной системеПри этом чаще всего хрупкие трещины, приводящие к разрушению резервуаров, возникали в дефектах сварочных швов, выполненных при монтаже. Данное обстоятельство обусловлено склонностью некоторых марок стали к хрупкому разрушению при низких температурах. Отметим, что в прежние годы для изготовления резервуаров широко использовали кипящую мартеновскую сталь, которая, как известно, обладала повышенной склонностью к хрупкому разрушению даже при температуре –15 °С. При температуре около –30 °С ударная вязкость такой стали резко падает и при –40 °С составляет лишь около 7 % от начального значения. Исключение кипящей стали как материала для изготовления резервуаров и вывод из эксплуатации большого количества ранее построенных из этой стали емкостей существенно снизили аварийность резервуаров по этой причине.Однако, как показала практика, и высококачественная сталь оказывается неустойчивой к низким температурам. Примером тому может служить разрушение резервуара при температуре –40 °С в резервуарном парке цеха переработки газового конденсата в г. Дудинка.Рассмотренные обстоятельства позволяют считать, что и сегодня вопрос обеспечения надежности резервуарных конструкций остается нерешенным. То есть признать как факт, что несмотря на определенный прогресс, достигнутый в последние десятилетия в области резервуаростроения, возможность разрушений РВС сохраняется, что и подтверждает статистика аварий.
Следует также отметить, что в последние два десятилетия, наряду с известными причинами, проявились угрозы современной реальности – инфраструктурный терроризм. Любые структуры резервуарных парков могут стать поводом для возможного террористического шантажа или акта.Причем эта опасность актуальна не только с точки зрения террора, но и с ведением нечестной конкурентной борьбы.Специфика проблемы в данном случае связана прежде всего с тем, что резервуары несут в себе повышенную опасность как для самого объекта, так и для окружающей территории, вследствие хранения в них большого количества взрывопожароопасных и токсичных веществ.Единичная емкость резервуаров и резервуарных парков непрерывно растет и все большим становится энергетический потенциал объекта и следовательно угроза, риск и последствия возможного осуществления техногенного теракта. Наиболее остро эта проблема была освещена после известных трагических событий 11 сентября 2001 г. в США, когда заговорили о недостаточной прочности и коллапсе городских сооружений при свершении террористических актов. В этой связи важно отметить, что в настоящее время в городах и населенных пунктах нашей страны находится более 350 крупных нефтехранилищ и тысячи складов горючесмазочных материалов промышленных предприятий, при этом имели место случаи подрыва резервуаров с нефтью на территории населенных пунктов в Чечне и Ставропольском крае.Важно также указать, что в последние годы нефтехранилища все чаще становятся мишенью в военных конфликтах. Так, например, в июле 2006 г. в результате бомбардировки израильскими ВВС хранилищ топлива электростанции в г. Джие (Ливан) из разрушенных резервуаров в Средиземное море вылилось более 35 тыс. т нефти, которое распространилось по побережью на 80 км, вызвав экологическую катастрофу. Таким образом, рассмотренные обстоятельства указывают на необходимость повышения эффективности антитеррористической защиты нефтехранилищ.Продолжая анализ, отметим, что механизм разрушений РВС достаточно сложный и не является пристальным предметом рассмотрения в настоящей работе. В тоже время из материалов экспертиз аварий следует, что раскрытие РВС происходило в основном вследствие разрушения наиболее нагруженного конструктивного элемента – узла сопряжения стенки с днищем резервуара. При этом стенка РВС разрушалась на всю высоту и за счет больших радиальных усилий, связанных с давлением жидкости при ее истечении из РВС, отрывалась от днища, а ее края разворачивались на 120–180°. Стенка резервуара с силой отбрасывалась с фундамента в сторону, противоположную направлению истечения жидкости, а крыша РВС обрушивалась на днище.
| Факультет | проектирования, сооружения и эксплуатации систем |
| | трубопроводного транспорта |
| Кафедра | промышленной безопасности и охраны окружающей среды |
| Оценка комиссии: | | Рейтинг: | | ||
| Подписи членов комиссии: | |||||
| | | | |||
| (подпись) | | (фамилия, имя, отчество) | |||
| | | | |||
| (подпись) | | (фамилия, имя, отчество) | |||
| | |||||
| (дата) | |||||
| | | | |||
| по дисциплине | Оценка и анализ |
| рисков | |
| на тему | Оценка риска при квазимгновенном разрушении резервуара |
| вертикального стального (РВС) | |
| | |
| «К ЗАЩИТЕ» | | ВЫПОЛНИЛ: | |
| | | Студент группы | |
| | | | (номер группы) |
| доцент Фомина Е.С. | | | |
| (должность, ученая степень; фамилия, и.о.) | | (фамилия, имя, отчество) | |
| | | | |
| (подпись) | | (подпись) | |
| | | | |
| (дата) | | (дата) | |
| | Москва, 20 | 23 | |
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 2
1. Статистические данные о квазимгновенных разрушениях РВС 3
2. Особенности квазимгновенной разгерметизации резервуарного оборудования 11
3. Последствия квазимгновенных разрушений РВС 13
Заключение 17
Источники 19
ВВЕДЕНИЕ
Предприятия, относящиеся к газо-нефтепереработке, являются одними из наиболее опасных производственных объектов промышленности. На этих предприятиях получают, используют, перерабатывают, хранят, транспортируют взрывопожароопасные вещества. Предприятия, в технологических процессах которых обращается большое количество опасных веществ, не могут быть полностью защищены от возникновения чрезвычайных ситуаций, связанных с выбросами токсических веществ, взрывами или сгоранием паровых облаков. Аварии на резервуарах и газопроводах могут привести к катастрофическим последствиям. Чрезвычайные случаи на этих предприятиях способны нанести большой экономический ущерб. Аварии на объектах газо-нефтепереработки, которые сопровождаются взрывными превращениями, приводят к наиболее тяжелым последствиями для обслуживающего персонала, технологических сооружений и оборудования. Поэтому для оценки последствий чрезвычайных ситуаций при реальной опасности, должны быть произведены расчеты зон поражения персонала и ущерб для предприятия при различных сценариях аварии. Анализируя причины, которые способны привести к возникновению и развитию аварий на опасных производственных объектах, можно разделить на следующие проблемы - критический износ основных производственных фондов и влияние человеческого фактора. По оценкам Госгортехнадзора России, основной парк отработавшего ресурс оборудования в газовой промышленности достигает 70 %. По оценкам российских специалистов, 80 % процентов техногенных аварий происходят из-за недобросовестной работы сотрудников предприятий. Другими словами, главная причина аварий – человеческий фактор.1. Статистические данные о квазимгновенных разрушениях РВС
Основным источником информации о пожарах и авариях в резервуарных парках объектов ТЭК страны служил статистический листок, поступающий в централизованную систему сбора информации о пожарах во ВНИИПО МЧС России. При сборе информации использовались также информационные письма департаментов МЧС России, ведомственные обзоры данных о пожарах и авариях, заключения экспертных комиссий по расследованию аварий и пожаров в резервуарных парках, опубликованные в печати статьи, монографии, а также личные базы данных специалистов, занимающихся указанной проблемой.При сборе данных о каждом пожаре или аварии в специально разработанную карточку заносились основные и дополнительные сведения, необходимые для исследования (дата и место аварии, название объекта, принадлежность к отрасли, характеристика резервуара, вид хранимой жидкости, уровень заполнения резервуара на момент аварии, характеристика производственной площадки, уклон местности, расположение объекта в ситуационном плане, причина разрушения, площадь разлива, вид и характеристика защитного ограждения, последствия аварии и др.). Собранный банк данных представляет собой частную выборку из генерального статистического массива произошедших и зарегистрированных случаев полных разрушений РВС (150 инцидентов) на объектах ТЭК СССР, СНГ и РФ за период с 1951 по 2010 гг. (рис. 1.). Собрать полную информацию обо всех происшедших на территории бывшего СССР и СНГ авариях, связанных с полным разрушением РВС и тем более с детальным изложением обстоятельств, приведших к их разрушению, не представляется возможным. В частности, это обусловлено нежеланием компаний и организаций придавать широкой огласке аварийные ситуации, которые не сопровождались крупными пожарами, не приводили к травмам и гибели людей, а также следствием которых не было причинение значительного ущерба природной среде или третьим лицам. К числу закрытой информации относятся также инциденты на объектах оборонного ведомства.Рис. 1. Распределение квазимгновенных разрушений РВС по годамВ связи с этим анализируемая выборка, хотя и является репрезентативной, но не может быть исчерпывающей как по учету количества разрушений РВС, так и по полноте исходной информации. В тоже время в собранном массиве данных представлены все известные аварии, связанные с пожарами, человеческими жертвами, значительным материальным и/или экологическим ущербом, то есть при которых потенциал опасности разлива нефти и нефтепродуктов при авариях РВС проявился в полной мере.Основными предпосылками возникновения квазимгновенных разрушений РВС являются: большой процент износа эксплуатируемых в настоящее время РВС, неравномерные просадки оснований, сложный характер нагружения конструкции, отсутствие достаточного контроля сплошности сварных соединений в зоне уторного шва, отступления от проектов, нарушения режимов эксплуатации, коррозия металла и др. [93–98].
Анализ причин разрушений РВС (рис. 1.2) показал, что в абсолютном большинстве они являются следствием дефектов сварных соединений в сочетании с применением некачественной листовой стали с пониженными механическими свойствами.Рис. 1.2. Распределение причин разрушений РВС: 1 – хрупкое разрушение металла; 2 – дефекты сварочно-монтажных работ; 3 – неравномерная осадка основания РВС; 4 – воздействие высоких температур на пожаре; 5 – землетрясение; 6 – коррозионный износ; 7 – диверсионный акт; 8 – внешнее воздействие взрывной волны; 9 – внешнее механическое воздействие; 10 – взрыв внутри РВС от самовозгорания пирофорных отложений; 11 – взрыв внутри РВС от статического электричества (при замере уровня жидкости); 12 – взрыв внутри РВС при производстве сварочных работ; 13 – упущения и просчеты при проектировании, строительстве, монтаже и др.; 14 – взрыв внутри РВС от удара молнии; 15 – взрыв внутри РВС при распространении огня по газоуравнительной системеПри этом чаще всего хрупкие трещины, приводящие к разрушению резервуаров, возникали в дефектах сварочных швов, выполненных при монтаже. Данное обстоятельство обусловлено склонностью некоторых марок стали к хрупкому разрушению при низких температурах. Отметим, что в прежние годы для изготовления резервуаров широко использовали кипящую мартеновскую сталь, которая, как известно, обладала повышенной склонностью к хрупкому разрушению даже при температуре –15 °С. При температуре около –30 °С ударная вязкость такой стали резко падает и при –40 °С составляет лишь около 7 % от начального значения. Исключение кипящей стали как материала для изготовления резервуаров и вывод из эксплуатации большого количества ранее построенных из этой стали емкостей существенно снизили аварийность резервуаров по этой причине.Однако, как показала практика, и высококачественная сталь оказывается неустойчивой к низким температурам. Примером тому может служить разрушение резервуара при температуре –40 °С в резервуарном парке цеха переработки газового конденсата в г. Дудинка.Рассмотренные обстоятельства позволяют считать, что и сегодня вопрос обеспечения надежности резервуарных конструкций остается нерешенным. То есть признать как факт, что несмотря на определенный прогресс, достигнутый в последние десятилетия в области резервуаростроения, возможность разрушений РВС сохраняется, что и подтверждает статистика аварий.
Следует также отметить, что в последние два десятилетия, наряду с известными причинами, проявились угрозы современной реальности – инфраструктурный терроризм. Любые структуры резервуарных парков могут стать поводом для возможного террористического шантажа или акта.Причем эта опасность актуальна не только с точки зрения террора, но и с ведением нечестной конкурентной борьбы.Специфика проблемы в данном случае связана прежде всего с тем, что резервуары несут в себе повышенную опасность как для самого объекта, так и для окружающей территории, вследствие хранения в них большого количества взрывопожароопасных и токсичных веществ.Единичная емкость резервуаров и резервуарных парков непрерывно растет и все большим становится энергетический потенциал объекта и следовательно угроза, риск и последствия возможного осуществления техногенного теракта. Наиболее остро эта проблема была освещена после известных трагических событий 11 сентября 2001 г. в США, когда заговорили о недостаточной прочности и коллапсе городских сооружений при свершении террористических актов. В этой связи важно отметить, что в настоящее время в городах и населенных пунктах нашей страны находится более 350 крупных нефтехранилищ и тысячи складов горючесмазочных материалов промышленных предприятий, при этом имели место случаи подрыва резервуаров с нефтью на территории населенных пунктов в Чечне и Ставропольском крае.Важно также указать, что в последние годы нефтехранилища все чаще становятся мишенью в военных конфликтах. Так, например, в июле 2006 г. в результате бомбардировки израильскими ВВС хранилищ топлива электростанции в г. Джие (Ливан) из разрушенных резервуаров в Средиземное море вылилось более 35 тыс. т нефти, которое распространилось по побережью на 80 км, вызвав экологическую катастрофу. Таким образом, рассмотренные обстоятельства указывают на необходимость повышения эффективности антитеррористической защиты нефтехранилищ.Продолжая анализ, отметим, что механизм разрушений РВС достаточно сложный и не является пристальным предметом рассмотрения в настоящей работе. В тоже время из материалов экспертиз аварий следует, что раскрытие РВС происходило в основном вследствие разрушения наиболее нагруженного конструктивного элемента – узла сопряжения стенки с днищем резервуара. При этом стенка РВС разрушалась на всю высоту и за счет больших радиальных усилий, связанных с давлением жидкости при ее истечении из РВС, отрывалась от днища, а ее края разворачивались на 120–180°. Стенка резервуара с силой отбрасывалась с фундамента в сторону, противоположную направлению истечения жидкости, а крыша РВС обрушивалась на днище.