Раздел 3 – Индентификация и оценка на риска от големи аварии и превантивни мерки

При нормална експлоатация на производственото оборудване и на складовите помещения практически не би имало възможност за големи аварии.

Потенциалните критични събития ще са пожар и/или експлозия, а причините, които биха ги предизвикали могат да се обединят в следните групи:

• 
  Повишаване на налягането при технологичния процес, водещ мигновено изпускане на цялото съдържание на резервоара.
  
• 
  Повреди в електрическото оборудване на използваната апаратура;
  
• 
  Получаване на искра по време на технологичния процес в взривоопасните зони;
  
• 
  Авария в доставящата автоцистерна, връзката между нея и резервоара за съхраняване на гориво, и тръбопроводната система;
  
• 
  при рутинна експлоатация;
  

• 
  Нарушаване на технологичния режим, технологическата дисциплина и инструкциите за експлоатация на производственото оборудване; неспазване указанията за ремонт и периодично почистване на машините и агрегатите;
  
• 
  Неправилно заземление или корозия на гръмоотвода или нарушение на неговата цялост;
  
• 
  Наличие на открит огнеизточник в района на производствената площадка, поради неспазване на инструкцията за пожарна безопасност;
  
• 
  Неправилно извършване на ремонтни работи, предизвикващи искра, както и от топлинен източник използван при ремонта;
  

• 
  Саботаж/ терористичен акт;
  
• 
  Природни фактори – земетресение, наводнения, мълния, термично въздействие от висока температура при пожари извън територията на обекта.
  

Изтичането на пропан-бутан е възможно при:

-пробиви по стените или шевовете на резервоарите на автомобилите, цистерните, резервоарите за съхранение на горива и тръбопроводите вследствие на корозия или некачествени заварки;

-изпускане на фланцовите връзки, кранове, салникови уплътнения, предпазни клапани, клапани отсекатели и др.подобни;

-препълване на резервоари и цистерни, вследствие на неправилно калибриране, отказ на нивомери, грешни разчети на количества, грешки на оператора;

-скъсване на гъвкави шлангове поради внезапно потегляне на зареждащата цистерна;

-грешки на оператора при включване на вливно-изливните накрайници;
При комбинация на пробив с наличие на открит огън в близост до разлива може да се развие мощен пожар с възможност от експлозия и разпространение на пожара в околното пространство.

II. Възникване на авария при саботаж или терористичен акт

– при злоумишлени действия от отделни лица или групи от хора, целящи предизвикване на разрушения и паника сред населението е възможно предизвикване на авария на територията на Предприятието. Тази авария би предизвикала пожар и/ или взрив съпроводени с разрушаване и унищожаване на съоръженията налични на обекта, както и загазяване на околната територия с токсични газове (подробно разгледано в т.3.2 от ДБ).

Районът на гр.Добрич попада в сеизмична зона, предопределяща сеизмични проявления с максимален магнитуд 5 по скалата на Рихтер. По скалата на Медведев-Шпонхойер-Карник районът е прогнозиран за VІІІ степен на интензивност и в тектонско отношение районът на обекта попада на границата между източния склон на Северобългарското сводово издигане /структура от първи разряд/ и западната част на второразрядните Варненска и Камчийска грабеновидни депресии. В резултат на сеизмично въздействие е възможно възникване на следната обстановка:

- част от сградния фонд ще получи пълни и силни разрушения;

- ще има ранени, контузени или затрупани сред работещите, клиентите или в съседство с обекта;

- ще бъде нарушена системата на енергоснабдяване;

- възможно е създаването на сложна пожарна обстановка, съпроводена с взривове;

- възможно е частично или пълно разрушаване на резервоари за

нефтопродукти и тръбопроводна разводка;

• 
  възможни са разрушения на обваловката на резервоарите и масивно
  

• 
  при пожар е възможно замърсяване на въздуха в района с опасни
  

-в резултат на мълния при нарушена мълниезащита

Причина за този вид авария е неспазване на технологичната дисциплина при монтирането на технологичното оборудване или при нередовно извършване на профилактика на заземяването на обекта. Тази причина би могла да доведе до директно попадане на мълния върху техническото оборудване и предизвикване на пожар и/ или взрив.

IV. Възникване на авария под влияние на техногенни фактори.

- в резултат на авария в съседно предприятие

В непосредствена близост до Предприятието няма съседни действащи производствени структури. Опасност за обекта, вследствие на авария в съседно предприятие не съществува.

- в резултат на авария в складовите или отделните подобекти

Освен гореизложените аварии на територията на предприятието предизвикани от външни фактори, е възможно предизвикването и на аварии в обекта вследствие неспазване на технологичната дисциплина или авариране на някои възли и детайли от технологичното оборудване. Това би предизвикало пожар или взрив с произтичащите от това последици.

- в резултат на пътно-транспортно произшествие
Не се превижда изграждане на нова или промяна на съществуваща пътна инфраструктура.

Входът и изходът към площадката е от съществуващ общински път правещ връзка с републиканската пътна мрежа и поради, което пътно транспортно произшествие в този участък е сведено до минимум тъй като в района са налице само вътрешни пътища, където има ограничение на скоростта до 20 км/ч.

- пожар – опасността от мигновено запалване и пожар на пропан-бутан или техните смеси при наличие на огнеизточник или източник на електроенергия близо до тях е много голяма.

- експлозия - опасността химичните вещества да експлодират под влиянието на висока температура или друг източник на топлина е много голяма. За това основно влияние оказват неговите свойства. При анализа на риска по „Метода на папионката” и матрицата на риска се установява, че могат да възникнат следните резултати при възникване на авария:

- пожар на обекта с разпространението на токсичен облак по посока на вятъра;

- пожар и експлозия с отделяне на токсични газове

- експлозия и токсичен облак;

Основно авариите, които може да възникнат при работа с пропан-бутан ще са свързани с грубо неспазване на правилата за техническа безопасност при работата с тях.
Възможните сценарии на големи аварии включват:

• 
  Разрушаване на резервоар и изтичане на 126 t пропан-бутан около резервоара–емисия на пропан-бутан, пожар около резервоара, експлозия или пожар в газов облак, замърсяване на въздуха, почвата и подпочвените води.
  

Най-голямата авария, която може да причини смъртни случаи на и извън площадката е пожар на резервоар или във вторичен контейнер на резервоар, поради голямата термична радиация, отделянето на продукти на непълно горене и разлагане, въглероден оксид и дим. Тъй като пожарът е комплексен феномен, пълна картина на продуктите на горене е невъзможно да се направи.

Запалването на по-малки разливи също може да доведе до големи аварии, поради разпространяването на пожара. Затова тези сценарии също заслужават съответното внимание.
От казаното до тук за „Складовото стопанство (3 бр.резервоари) и ж.п.изливно съоръжение за пропан-бутан” гр.Добрич може да се обобщят следните сценарии за големи аварии с крайни събития:

1. 
   Пожари
   

• 
  Пожар в резервоар с пропан-бутан;
  
• 
  Пожар от разлив на ж.п. естакада;
  
• 
  Пожар от разлив на автоестакада;
  
• 
  Пожар от разлив в помпено отделение;
  

2. 
   Експлозии
   

• 
  Експлозия на парогазов облак;
  
• 
  Експлозия на резервоар;
  

3. 
   Разливане
   

• 
  Спукване на резервоар;
  
• 
  Спукване на тръбопровод;
  
• 
  Масивен разлив при разтоварване на цистерни;
  
• 
  Масивен разлив на автоестакада;
  

4. 
   “Домино ефект”
   

• 
  Домино ефект в резервоарния парк за пропан-бутан
  
• 
  Домино ефект от възникнали на съседни площадки пожари;
  

5. 
   Големи аварии със силно въздействие върху околната среда
   

• 
  Сценариите на големи аварии с силно въздействие върху околната среда обхващат всичко, изброено по-горе. Тяхното въздействие се изразява с:
  

• 
  разливане на големи количества пропан-бутан и въздействие върху почвата, водната флора и фауна;
  
• 
  разливане на големи количества пропан-бутан и тяхното изпаряване – влияние върху земната флора и фауна;
  

Резултатите от анализа са представени на Фигури 3.2.6 до 3.2.8.

Втечненият нефтен газ представлява смес основно от пропан и бутан. Приетата международна терминология за тази смес е LPG, което в превод означава втечнен въглеводороден газ /ВВГ/. Молекулното тегло на пропана е 44.1 g/mol , а на бутана е 58.1 g/mol.

Анализът е извършен на база бутан, тъй като е с по-тежко молекулно тегло от пропана, а освен това програмата не позволява да се моделира разпространение на парен облак чрез пропан-бутанова смес /втечнен нефтен газ/, а само чисти продукти. Ако се опитаме да вкараме в програмата сместа наречена втечнен нефтен газ /ВВГ или LPG/ и я моделираме ние ще повлияем субективно на резултатите, а освен това физико-химичните показатели на основните компоненти в сместа се различават и заложеният програмен продукт отхвърля едно такова изкуствено задаване на показатели и като пример може да се посочи разликата, която съществува в температурата на кипене при пропана /-42.1/ и бутана /-0.5/ при натиск 101кПа. Именно поради посочените причини ние избрахме по-тежкия вариант и моделирахме разпространение на парен облак с бутан.

Анализът е извършен като е използван програмен продукт ALOHA.

• 
  на база 0,5 от ДКГВ (долна концентрационна граница на възпламеняване);
  
• 
  на база IDLH (концентрация, непосредствено опасна за здравето и живота за мъже – работници, които могат да се спасят, да не загубят живота си или да получат непоправими увреждания след като са изложени 30 минути на въздействието й).
  
• 
  На база 260 м ³ резервоар, съдържащ 126 т бутан, тоест 85% запълнен обем
  

• 
  Разливът се моделира при следните атмосферни условия – скорост на вятъра 3 м/сек. , температура 20 ^о С, влажност 50% , с TEEL-3: 19000 ppm TEEL-2: 4000 ppm TEEL-1: 2400 ppm , тоест IDLH -2400 ppm за бутана.
  
• 
  Изчислената максимална скорост на изпарение е 279 kg/min.
  
• 
  Тоталното количество изпарена течност е 16 649kg/1час
  
• 
  Диаметър на пробива 29 mm
  
• 
  Налягането в резервоара при 15 С ⁰ е до 2 bar
  

Максимално разстояние с концентрация 2400 ppm т.е. IDLH е 135 метра.

• 
  извън сграда е 232 ppm
  

• 
  вътре в сграда е 88.6 ppm-
  

Фиг. 3.2.2. Проекция на максималната концентрация в и извън сграда в загазената площ от площадката

Фиг. 3.2.3. Проекция на максималната доза в първия час в загазената площ от площадката .

Максималната доза (в първия час) на разстояние 50 метра

• 
  извън сграда е 13500 ppm-min
  
• 
  вътре в сграда е 2880 ppm-min
  

Стойностите на вероятността от смърт по причина на пожар от мигновено възпламеняване, BLEVE, пожар от възпламеняване на изтичаща струя и пожар от възпламеняване на течен разлив са взети от [CPR16, IPO].

Вероятността от смърт във факела на пламъка е равна на единица поради високото ниво на топлинно излъчване и факта на запалване на облеклото на хората и сградите. Приема се, че извън очертанията на факела, възникнал в резултат на мигновен пожар, топлинното излъчване е слабо, а вероятността от смърт – равна на нула. Въздействието извън факела при BLEVE, “пожар в струя” и “пожар в локва” се определят от нивото на топлинното излъчване.

За максималното време на експозиция се приема стойност 20 секунди. Допуска се, че хората могат да притичат до относително безопасно място за 20 секунди. Предвид на тази информация, праговото ниво на възпламеняване при сградите е установено на 35 kW m^-2 и 5 kW.m^-2 (1 % смъртни случаи):

Направен е анализ за разпространение на термичната радиация при горене на локва от пропан-бутан, с топлина на изгаряне 3.3х10⁷ J/kg и скорост на горене m^’’= 0,0459 kg/m² , фракция на генерирана топлина, излъчена от повърхността на пламъка F_s

• 
  за пропан-бутан при диаметър на локвата 1,59 m 0,00325N/m² - 0,32
  

Анализът е извършен при скорост на вятъра 3 m.s^-1., температура 20 ^о С и влажност 50 % и на височина 3 m.

При анализа са установени следните опасни разстояния, съответно за топлинна радиация 35 kW.m^-2 (запалване на сгради) и 5 kW.m^-2 (1 % смъртни случаи):

• 
  50 метра по посока на вятъра - термична радиация 34,6 kW.m^-2
  
• 
  130 метра по посоката на вятъра - термична радиация 13,9 kW.m^-2
  
• 
  200 метра по посоката на вятъра - термична радиация 6,9 kW.m^-2
  
• 
  250 метра по посоката на вятъра - термична радиация 4.06 kW.m^-2
  
• 
  300 метра по посоката на вятъра - термична радиация 3.2 kW.m^-2
  
• 
  325 метра по посоката на вятъра - термична радиация 2.8 kW.m^-2
  
• 
  350 метра по посоката на вятъра - термична радиация 2.4 kW.m^-2
  

Може да се очаква, че на разстояние до около 50 метра съществува минимална възможност за разрастване на пожара и домино ефект в съседни резервоари на площадката, тъй като нивото на топлинната радиация се доближава до опасния праг от 35 kW.m^-2 (запалване на сгради). Хората намиращи се на тези разстояния в сгради също са застрашени от смърт. Смъртни случаи на хора извън сградите с вероятност от 1 % могат да се очакват както на площадката така и извън нея в близките околности на разстояния до около 200 метра Проведеният анализ показа, че вероятността за възникване на пожар около резервоар или пълно разрушаване на резервоар е ниска 4,2х10^-8 събития/год., което определя ниска вероятност и на тези събития.

Анализ на замърсяването от димните газове при горенето не е правен поради липсата на данни за тяхната природа и количества при неконтролируем режим на горене .

Ефект на доминото - е повишаване на риска или утежняване на последствията от голяма авария в предприятие и/или съоръжение или в група от предприятия и/или съоръжения, което е следствие от географска близост с друго предприятие и/или съоръжение или с група от предприятия и/или съоръжения или е следствие от опасните вещества, които се произвеждат, употребяват и/или съхраняват на територията на предприятието и/или съоръжението.

Системите за управление и мерките за безопасност в обекта, разработения вътрешен авариен план, съгласуван с органите за пожарна и аварийна безопасност дават определена гаранция за предотвратяване на пожари и големи производствени аварии на територията на обекта. Анализът и изводите направени в оценка на риска от големи аварии, показват че домино ефект би могло да се получи на площадката на обекта при пожар в даден резервоар, който може да се разпространи в съседни резервоари.

Домино ефект може да се получи само на площадката на обекта, тъй като съществуващите сгради и предприятия в района са на повече от 50 м разстояния

Методът на “Папийонката” се състои от (графична) комбинация на дървото на отказите, дървото на събитията и диаграма на бариерите. На фиг.3.2.6. са представени отказите и събитията при изтичане на пропан-бутан от резервоар, на фиг. 3.2.7 са представени отказите и събитията при разлив на пропан-бутан на ж.п.естакада и на фиг. 3.2.8. отказите и събитията при разлив на автоцистерна за пропан-бутан.

Въз основа на статистическите данни, при които разлив от резервоар под налягане и разлив на пропан-бутан на ж.п.естакада е 5 х 10^-7 съб./год.са изчислени вероятностите за настъпване на последствията.
Бърза оценка на риска на евентуални поражения от голяма авария с опасни химични вещества

Определяне на стандартните разстояния
Стандартните разстояния определят пространствените граници на последствията от голяма авария. Процедурата по тяхното определяне се извършва чрез набор от таблици, в които са събрани и систематизирани елементите на риска (опасност, последствия) Таблица 3.2.1 позволява класифицирането на пропан-бутана в специфичен клас на опасност, най-вече въз основа на физичните му свойства. Съответно се присвоява числен код 7 и 9, запалими газове, втечнени под налягане.

Таблица 3.2.1.