Анализ возможных чрезвычайных ситуаций на объектах нефтепродуктообеспечения в Республике Бурятия

Одним из характерных и наиболее опасных по своим последствиям видов чрезвычайных ситуаций (ЧС) являются аварийные разливы нефти и нефтепродуктов, несущие ущерб здоровью людей и окружающей среде, нередко приводящие к человеческим жертвам, а также к значительным материальным и финансовым потерям, нарушению условий жизнедеятельности людей и производственной деятельности предприятий.

На основании Государственного реестра объектов повышенной опасности управления Ростехнадзора по Республике Бурятия (РБ) подготовлен перечень объектов нефтепродуктообеспечения, расположенных на ее территории, и организаций, имеющих в обороте нефть и нефтепродукты.

На сегодняшний день в РБ источниками разливов нефти являются предприятия и организации, осуществляющие хранение, реализацию и транспортировку - это АЗС, склады ГСМ, нефтебазы. Самое большое количество источников разливов находится в Улан-Удэ (резервуаров сливо-наливных устройств - 96, складов ГСМ - 8, нефтебаза - 1), Селенгинском, Северобайкальском, Кабанском районах. Наиболее крупными являются ОАО «Бурятнефтепро-дукт», ООО «Аэрофьюэзл-Улан-Удэ», ООО «Буряттерминал», Улан-Удэнское и Северобайкальское отделения ВСЖД.

По данным МЧС, все предприятия республики по классам опасности из 1-5 относятся ко 2,3 и 4, по масштабам возможных чрезвычайных ситуаций отнесены к территориальным, местным и региональным. Все объекты имеют резервуары хранения нефтепродуктов от 100 до 500 т (АЗС, склады ГСМ) и до 3000 т на нефтебазе. Большинство объектов находится вблизи автодорог.

В республике есть тенденция увеличения количества объектов нефтепродуктообеспечения. Это, прежде всего, связано с ростом количества автотранспорта и интенсивным освоением природных ресурсов. Вероятность возникновения пожара и взрыва в зоне хранения и эксплуатации нефтепродуктов составляет 2,9∙10-4 (показатель приемлемого риска - 4). Индивидуальный риск для персонала объекта и населения на прилегающей территории равен 0,9∙10-4 .

При определенных условиях налива нефтепродуктов в емкости (например, при увеличении скорости налива) заряды статического электричества накапливаются быстрее, чем отводятся через заземление, т.к. бензин и дизтопливо относятся к диэлектрикам с очень слабой проводимостью электрического тока. В таких случаях с увеличением уровня налива топлива в емкости напряжение статического электричества будет возрастать и может достигнуть такого значения, при котором в момент приближения поверхности топлива к стенкам заливной гор- ловины (при накоплении емкости свыше 90%), вследствие разности потенциалов, произойдет искровой разряд, способный вызвать воспламенение или взрыв смеси паров с воздухом и пожар.

Давление в момент взрыва достигает 1,5 мПа, а температура взрыва колеблется в пределах 1 500-1 800°С, следовательно, может произойти разгерметизация сосуда. Это, в свою очередь, обусловит доступ кислорода в разгерметизированный сосуд, развитие пожара или образование огненного шара и, как следствие, ЧС.

Опасность возникновения аварии и аварийной ситуации может возникнуть при вскрытии резервуаров для подготовки к проведению ремонтных и технологических работ или при проведении ремонтных работ непосредственно в резервуарах. При этом особую опасность представляют собой пирофорные отложения железа, способные к самовоспламенению в присутствии кислорода воздуха при обычной температуре. Наиболее опасны пирофорные соединения в том случае, если они образовались под слоем нефтепродуктов. Быстрое освобождение емкости от нефтепродуктов создает благоприятные условия для интенсивного взаимодействия этих отложений с кислородом паро-воздушной смеси. При этом пирофорные отложения могут разогреться до температуры 500-700°С и послужить источником воспламенения и загорания нефтепродуктов. Для предотвращения аварийной ситуации или взрыва, вызываемых пирофорными отложениями, необходимо проводить своевременную зачистку резервуаров (схема 1).

После оценки опасности и ее вероятного воздействия следующим шагом должна стать попытка оценки риска. Опасность может быть определена как вероятность причинения вреда, а риск - как вероятность потери жизней, ранения людей и повреждения собственности из-за данного типа и величины опасности. Риск может быть количественно определен как:

Риск = Стоимость • Уязвимость • Опасность, где стоимость может представлять потенциальное число жизни или стоимость зданий, сооружений, производственных объектов, которая может быть потеряна в этом случае. Определение уязвимости - основная часть оценки риска, например, исходя из месторасположения относительно населенного пункта или производственного объекта. Опасность - это определенный риск, выраженный как вероятность предотвратимой потери за единицу времени. Следовательно, уязвимость - часть стоимости, которая, возможно, будет потеряна в результате ЧС. Уязвимость должна определяться близостью к жилью, школам, больницам и другим важным объектам. Информация, необходимая для создания анализа уязвимости объектов при ЧС, может поступать из геоинформационных систем.

Математическое вычисление риска при аварийных разливах нефти и нефтепродуктов может быть представлено и в цифровой форме с использованием весовых коэффициентов риска, чтобы графически показать области высокого риска в предполагаемом событии и, следовательно, сконцентрировать меры по предупреждению ЧС. Таким образом, оценка риска в сочетании с экономическим анализом и стоимостью необходима при выборе между различными мерами сокращения риска. Простейшими средствами снижения риска возникновения ЧС внутри мегаполисов, очевидно, мог бы явиться хорошо адаптированный мониторинг, задачей которого было бы выявление слабых мест или звеньев и устранение их в промышленных средствах, выход из строя которых мог бы привести эти средства к аварии и в результате этого к ЧС.

Если технология сбора и откачки мазута с поверхности достаточно проста, малозатратна и не требует вариантных проработок, то несколько сложнее обстоит дело с очисткой почв и грунтов от связанных тяжелых нефтепродуктов.

При возникновении аварии возможно образование огненных шаров с определенной массой, диаметром и временем сгорания. При сгорании огненного шара возникает поражающий фактор - тепловое излучение огненного шара, воздействие которого на человека вызывает у него ожоги различной степени тяжести в радиусе от 69,92 до 264,9 м.

Время горения бензина при свободном разливе по бетонной поверхности слоем 5 см со скоростью выгорания до 30 см/час составляет 10 мин, а для дизельного топлива со минималь- ной скоростью выгорания 18-20 см/час. При скорости ветра 8-10 м/сек скорость выгорания возрастает на 30-50 %. При этом время горения для бензина составит 5-7 мин, а для дизельного топлива - до 7,5 мин.

Таблица Коэффициент эмиссии загрязняющих веществ при горении нефтепродуктов

Поллютант	К, кг/кг альфа
	нефть	диз. топливо	бензин
Оксид углерода	8,40*10 ’ 2	7,06*10 ’ 3	3,11*10-1
Сероводород	1,00*10 ’ 3	1,00*10 ’ 3	1,00*10 ’ 3
Оксиды азота	6,90*10 ’ 3	2,61*10 ’2	1,51*10 ’ 2
Оксиды серы(в пересчете на SO 2 )	1,00*10 ’ 3	1,00*10 ’ 3	1,00*10 ’ 3
Сажа	1,70*10 '1	1,29*10 ’2	1,47*10 ’ 3
Синильная кислота	1,00*10 ’ 3	1,00*10 ’ 3	1,00*10 ’ 3
Пятиокись ванадия	4,64*10 ’4	2,30*10 ’ 5	1,00*10 ’ 6
Бенз(а)пирен	7,60*10 ’ 8	6,90*10 ’ 8	6,10*10 ’ 8

Коэффициент полноты сгорания нефтепродуктов К зависит от нп типа подстилающей поверхности в зоне горения:

• -    для водной поверхности К -0,9 (т.к. пленка толщиной 5 нп мм не сгорает);

• -    для инертной почвы К =1- фи х W * , где фи - пористость гр (при нп этом поступление в атмосферный воздух продуктов сгорания растительных и лесных горючих материалов не учитывается).

Масса горящих нефтепродуктов М - часть общей массы разлитых нефтепродуктов, пропорциональная площади области разлива, попавшей на данный тип подстилающей поверхности.

Риск - количественная характеристика экологической опасности объекта, оцениваемая произведением вероятности возникновения на объекте аварии (инцидента, происшествия) на ущерб, причиненный природной среде этой аварией и ее непосредственными последствиями.

Оценка экологического риска является составной частью решения обеспечения экологической безопасности объектов, связанных с транспортированием, хранением и реализацией нефтепродуктов, способствует предупреждению и предотвращению аварийных ситуаций, в результате которых может быть нанесен ущерб окружающей среде, здоровью и жизни людей, нарушены условия нормальной жизнедеятельности территорий.

При решении задач моделирования разливов и анализа воздействия разливов нефти на различные объекты наиболее удобным инструментом являются геоинформационные системы ГИС, которые позволяют моделировать последствия аварийных ситуаций, оценивать экологический и экономический ущерб.

Геоинформационное моделирование аварийных разливов нефти и нефтепродуктов является многофакторным процессом, включающим в себя целый ряд самостоятельных моделей. Результаты моделирования аварийных ситуаций при эксплуатации нефтепроводов точечных объектов являются основой для оценки расчета вредного воздействия аварийных разливов на население и территорию, а также планирования мероприятий по ликвидации последствий этого разлива.

Применение ГИС для решения задач прогнозирования возможных разливов нефти и оценки воздействия этих разливов на население и прилегающие территории позволяет заблаговременно принять меры по снижению рисков и обеспечению безопасности населения тер -ритории.

СХЕМА 1

причин возникновения аварийных ситуаций и их возможных последствий

Объекты нефтепродуктообеспечения представляются в геоинформатике в виде точечных, линейных и полигональных объектов.

Технологии и способы реабилитации загрязненных территорий будут зависеть от объема и площади аварийного разлива, а также глубины проникновения нефтепродуктов в грунт. Каждая ЧС требует оценки ее измеряемых или потенциальных последствий.

При возможных авариях на объекте последствия их окажут существенное влияние как на здания, сооружения и производственный персонал, так и на соседние производственные здания и сооружения и жилые общественные здания.

Определение зон возможных разрушений производится по формуле:

R=r[(0.45ш):1+(70,66/ь], где R- безразмерный коэффициент характера воздействия взрыва на объект, м ш- масса паров жидкости, испарившихся с поверхности разлива нефтепродуктов.

Планирование и организация готовности к ЧС должны быть задачами многопрофильной плановой подготовки специалистов, которая заключается в оценке опасности, сокращении риска и готовности реагирования на эту ситуацию. Ключевым аспектом подготовки к ЧС должно быть представление адекватной информации еще на этапе планирования (схема 1).