Текст очень длинный, поэтому разбит на части. Часть 2 из 2.
301. Прокладку кабелей по территории предприятий и установок разрешается выполнять открыто: по эстакадам, в галереях и на кабельных конструкциях технологических эстакад.
Размещать кабельные сооружения на технологических эстакадах следует с учетом обеспечения возможности проведения монтажа и демонтажа трубопроводов в соответствии с требованиями нормативно-технических документов по устройству электроустановок.
Разрешается также прокладка кабелей в каналах, засыпанных песком, и траншеях.
Кабели, прокладываемые по территории технологических установок и производств, должны иметь изоляцию и оболочку из материалов, не распространяющих горение.
302. Электроосвещение наружных технологических установок должно иметь дистанционное включение из операторной и местное по зонам обслуживания.
303. При проведении ремонтных работ в условиях стесненности, возможной загазованности, в том числе внутри технологических аппаратов, освещение должно обеспечиваться с помощью переносных взрывозащищенных аккумуляторных светильников в исполнении, соответствующем среде, или переносных электросветильников во взрывобезопасном исполнении, отвечающих требованиям технических регламентов и других нормативно-технических документов по устройству электроустановок.
304. Электроснабжение аварийного освещения рабочих мест должно осуществляться по особой группе I категории надежности.
305. На высотных колоннах, аппаратах и другом технологическом оборудовании заградительные огни должны быть во взрывозащищенном исполнении.
306. Технологические установки и производства должны быть оборудованы стационарной сетью для подключения сварочного электрооборудования.
307. Для подключения сварочных аппаратов должны применяться коммутационные ящики (шкафы).
308. Сеть для подключения сварочных аппаратов до начала работ должна быть отключена. Подача напряжения в эту сеть и подключение сварочного электрооборудования должны выполняться в соответствии с требованиями технических регламентов и других нормативно-технических документов по безопасной эксплуатации электроустановок.
309. Проведение электросварочных работ должно осуществляться в соответствии с инструкцией на выполнение огневых работ, утвержденной организацией, эксплуатирующей ОПО.
310. Устройства для подключения передвижного и переносного электрооборудования должны размещаться вне взрывоопасных зон.
VIII. Требования к системам отопления и вентиляции взрывопожароопасных производств
311. Системы отопления и вентиляции по назначению, устройству, техническим характеристикам, исполнению, обслуживанию и условиям эксплуатации должны соответствовать требованиям технических регламентов и настоящих Правил.
312. Устройство систем вентиляции, в том числе аварийной, кратность воздухообмена должны определяться необходимостью обеспечения надежного и эффективного воздухообмена.
Для помещений с технологическими блоками любых категорий взрывоопасности оценка возможности использования всех видов вентиляции при аварийных, залповых максимально возможных выбросах горючих и токсичных продуктов из технологического оборудования в помещение должна осуществляться при проектировании и отражаться в эксплуатационной документации.
313. Порядок эксплуатации, обслуживания, ремонта, наладки и проведения инструментальной проверки на эффективность работы систем вентиляции должен быть определен инструкцией по эксплуатации промышленной вентиляции и соответствовать требованиям Федерального закона от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" (Собрание законодательства Российской Федерации, 2010, № 1, ст. 5; 2013, № 27, ст. 3477).
314. Воздухозабор для приточных систем вентиляции необходимо предусматривать из мест, исключающих попадание в систему вентиляции взрывоопасных и химически опасных паров и газов при всех режимах работы производства.
315. Устройство выбросов от систем общеобменной и аварийной вытяжной вентиляции должно обеспечивать эффективное рассеивание и исключать возможность взрыва в зоне выброса и образования взрывоопасных смесей над площадкой ОПО, в том числе у стационарных источников зажигания.
316. Система местных отсосов, удаляющая взрывопожароопасные пыль и газы, должна быть оборудована блокировками, исключающими пуск и работу конструктивно связанного с ней технологического оборудования при неработающем отсосе.
317. Системы аварийной вентиляции должны быть оснащены средствами их автоматического включения при срабатывании установленных в помещении сигнализаторов довзрывных концентраций или газоанализаторов при превышении предельно допустимых концентраций вредных веществ.
318. В системах вентиляции должны быть предусмотрены меры и средства, исключающие поступление взрывопожароопасных паров и газов по воздуховодам из одного помещения в другое.
319. Исполнение вентиляционного оборудования, воздуховодов, элементов для вытяжных вентиляционных систем (шиберы, заслонки, клапаны) должно предусматривать исключение источника зажигания механического (удар, трение) или электрического (статическое электричество) происхождения.
Вентиляторы должны соответствовать техническим требованиям ТР ТС 012/2011, требованиям нормативных технических документов и документов производителя.
320. Воздуховоды систем приточной вентиляции, места соединений их участков друг с другом и с вентиляторами должны быть герметичными и исключать поступление воздуха, содержащего взрывоопасные пары и газы, в систему приточной вентиляции.
321. Для вытяжных вентиляционных систем, на внутренних поверхностях воздуховодов и оборудования (вентиляторов) которых возможно образование (конденсация, осаждение) жидких или твердых взрывопожароопасных продуктов, должна быть предусмотрена и осуществлена очистка систем от этих продуктов с периодичностью, которая указывается в руководстве (инструкции) по эксплуатации.
322. Электрооборудование вентиляционных систем, устанавливаемое в производственных помещениях, снаружи здания и в помещениях вентиляционного оборудования (вентиляционных камерах), по уровням и видам взрывозащиты, группам и температурным классам должно соответствовать требованиям ТР ТС 012/2011.
323. Все металлические воздуховоды и оборудование вентиляционных систем (приточных и вытяжных) необходимо заземлять согласно требованиям нормативно-технических документов по устройству электроустановок.
324. В помещениях управления и производственных помещениях должна быть предусмотрена сигнализация о неисправной работе вентиляционных систем.
325. В помещениях, имеющих взрывоопасные зоны, предусматривается воздушное отопление, совмещенное с приточной вентиляцией. Водяное или паровое отопление помещений применяется при условии, что обращающиеся в процессе вещества не образуют с водой взрывоопасных продуктов и подтверждается принятыми проектными техническими решениями. Максимальная температура поверхностей нагрева систем отопления не должна превышать 80 процентов температуры самовоспламенения вещества, имеющего самую низкую температуру самовоспламенения из обращающихся в процессе веществ.
326. Устройство систем отопления (водяного, парового), применяемые элементы и арматура, расположение их при прокладке над электропомещениями и помещениями КИПиА должны исключать попадание влаги в эти помещения при всех режимах эксплуатации и обслуживания этих систем.
327. Узел ввода теплоносителя располагается в:
помещениях систем приточной вентиляции (в вентиляционной камере);
самостоятельном помещении с отдельным входом с лестничной клетки или из невзрывопожароопасных производственных помещений;
производственных помещениях, в которых предусмотрено применение водяного или парового отопления.
IX. Требования к системам водопровода и канализации взрывопожароопасных производств
328. Проектирование, строительство и эксплуатация систем водопровода и канализации взрывопожароопасных производств должны выполняться в соответствии с требованиями технических регламентов, законодательства о градостроительной деятельности и настоящих Правил.
Состав сбрасываемых с общезаводских очистных сооружений стоков устанавливается в технологических регламентах на производство продукции в соответствии с установленными требованиями.
329. По каждому технологическому объекту должны определяться возможные составы, температура и количество направляемых в канализацию промышленных стоков. Организация отвода стоков от различных объектов должна исключать образование осадков и забивку канализации, а при смешивании - возможность образования взрывоопасных продуктов и твердых частиц.
330. Обслуживание, ремонт и другие работы на системах водопровода и канализации, относящиеся к газоопасным, должны выполняться в соответствии с инструкцией.
331. Системы канализации технологических объектов должны обеспечивать удаление и очистку химически загрязненных технологических, смывных и других стоков, образующихся как при регламентированных режимах работы производства, так и в случаях аварийных выбросов.
Сброс указанных стоков в магистральную сеть канализации без предварительной очистки, за исключением случаев, когда магистральная сеть предназначена для приема таких стоков, не допускается.
332. Меры по очистке стоков и удалению взрывопожароопасных продуктов должны исключать возможность образования в системе канализации взрывоопасной концентрации паров и газов.
333. Технологические объекты должны иметь локальные очистные сооружения, необходимость которых обосновывается в проекте.
334. Сооружения локальной очистки на входе и выходе потоков сбросов должны оснащаться средствами контроля содержания взрывоопасных продуктов и сигнализации превышения допустимых значений.
335. Очистные сооружения объектов с технологическими блоками любых категорий взрывоопасности, где возможны залповые сбросы взрывопожароопасных продуктов в канализацию, должны быть оснащены средствами автоматического контроля и сигнализации за их содержанием в производственных стоках и наличием предельно допустимых концентраций и нижнего концентрационного предела распространения пламени в рабочей зоне наружных установок.
Средства контроля выбираются с учетом конкретных условий процессов очистки стоков, их состава и обосновываются в проектной документации (документации на техническое перевооружение).
336. Колодцы на сетях канализации не допускается располагать под эстакадами технологических трубопроводов и в пределах отбортовок и обвалований оборудования наружных установок, содержащих взрывоопасные продукты.
337. Водоснабжение технологических объектов в каждом конкретном случае должно осуществляться с учетом особенностей технологического процесса и исключения аварий и выбросов взрывопожароопасных продуктов в окружающую среду.
Для объектов с технологическими блоками I категории взрывоопасности в зависимости от конкретных условий проведения процесса предусматриваются резервные источники водоснабжения с системой их автоматического включения.
338. Водоснабжение технологических систем должно осуществляться с использованием замкнутой системы водооборота.
Электроснабжение водооборотной системы должно обеспечиваться по той же категории надежности, как и технологических объектов потребителей оборотной воды.
Для технологических объектов с блоками любых категорий взрывоопасности и технологических объектов с повышенными требованиями по теплосъему (аппараты с экзотермическими процессами) оборотное водоснабжение должно осуществляться с использованием систем водоподготовки, исключающих снижение эффективности теплообмена и забивку теплообменной аппаратуры.
339. Системы оборотного водоснабжения технологических объектов должны оснащаться средствами контроля и сигнализации за наличием взрывопожароопасных и токсичных веществ в водооборотной системе на выходе из технологических аппаратов (на коллекторе). При этом должны быть приняты меры, исключающие попадание этих веществ в водооборотную систему.
Количество, тип и места установки систем контроля устанавливаются в проектной документации (документации на техническое перевооружение).
340. Прямое соединение канализации химически загрязненных стоков с хозяйственно-бытовой канализацией без гидрозатворов не допускается. При возможности попадания в стоки взрывопожароопасных и токсичных веществ должны быть предусмотрены средства контроля и сигнализации за их содержанием на выходе с установок (на коллекторе), а также меры, исключающие попадание этих веществ в хозяйственно-бытовую канализацию.
X. Защита персонала от травмирования
341. Размещение предприятия, имеющего в своем составе взрывоопасные технологические объекты, планировка его территории, объемно-планировочные решения строительных объектов должны осуществляться в соответствии с требованиями законодательства о градостроительной деятельности.
342. На территории предприятия, имеющего в своем составе взрывопожароопасные производства, не допускается наличие природных оврагов, выемок, низин и устройство открытых траншей, котлованов, приямков, в которых возможно скопление взрывопожароопасных паров и газов. Траншейная и наземная прокладка трасс трубопроводов с СГГ, ЛВЖ и ГЖ в искусственных или естественных углублениях не допускается.
343. Технологические объекты, помещения производственного, административно-хозяйственного, бытового назначения и места постоянного или временного пребывания людей, находящихся при аварии в пределах опасной зоны, должны оснащаться системами оповещения персонала об аварии на технологическом объекте.
В ПМЛА должны предусматриваться меры по выводу в безопасное место людей, не занятых непосредственно выполнением работ по ликвидации аварии.
344. Для вновь проектируемых взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектов должны быть выполнены следующие требования:
обеспечена защита персонала, постоянно находящегося в помещении управления (операторные), административных и других зданиях, в которых предусмотрено постоянное пребывание людей, от воздействия ударной волны (травмирования) при возможных аварийных взрывах на технологических объектах с учетом зон разрушения, а также от термического воздействия;
обеспечено бесперебойное функционирование автоматизированных систем контроля, управления, ПАЗ для перевода технологических процессов в безопасное состояние и аварийного останова технологических объектов.
Взрывоустойчивость строительных конструкций зданий регулируется требованиями законодательства о градостроительной деятельности и нормативными техническими документами.
345. Расчеты массы вещества, участвующей во взрыве, и радиусов зон разрушений должны проводиться в соответствии с приложением № 3 к настоящим Правилам.
Для обоснования иных моделей, методов расчета и компьютерных программ, в том числе зарубежных, в проектной документацией (документацией на техническое перевооружение) и обосновании безопасности опасного производственного объекта следует указать: организацию, разработавшую модели, методы расчета и компьютерные программы; принятые модели расчета; значения основных исходных данных; литературные ссылки на используемые материалы, в том числе сведения о верификации (сертификации) компьютерных программ, в том числе зарубежных, сравнении с другими моделями и фактическими данными по расследованию аварий и экспериментам; данные о практическом использовании методик и компьютерных программ, в том числе зарубежных, для других аналогичных объектов.
XI. Обслуживание и ремонт технологического оборудования и трубопроводов
Организации и проведения работ по техническому обслуживанию и ремонту технологического оборудования.
346. Порядок организации и проведения работ по техническому обслуживанию и ремонту технологического оборудования должен быть определен в нормативных технических документах эксплуатирующей организации (стандарты, положения, инструкции, технологические карты) по техническому обслуживанию и ремонту технологического оборудования и технических устройств с учетом условий их эксплуатации, оценки вероятности и последствий отказа, требований нормативных документов, инструкций производителей.
347. Ремонт технологического оборудования должен проводиться как при полностью остановленных технологических объектах (установках), так и при их эксплуатации в зависимости от вида оборудования, наличия резерва, продолжительности межремонтного пробега, вида и объема ремонта (в том числе и при устранении выявленных неполадок).
Продолжительность работы технологических объектов (установок) между остановками для ремонта оборудования и технических устройств должна быть установлена нормативными техническими документами эксплуатирующей организации (стандартами, положениями, инструкциями, технологическими картами) в соответствии с требованиями документации производителей оборудования.
348. Проведение ремонта отдельных видов оборудования на объектах с технологическими блоками любых категорий взрывоопасности в условиях действующего производства должно осуществляться в соответствии с инструкцией по организации безопасного проведения ремонтных работ, разработанной и утвержденной эксплуатирующей организацией.
349. Оборудование к ремонту должно подготавливаться технологическим персоналом и сдаваться руководителю ремонтных работ с записью в журнале или акте сдачи оборудования в ремонт о выполненных подготовительных работах и мероприятиях с оформлением наряда - допуска.
Допускается ведение журнала в электронном виде без дублирования на бумажном носителе при обеспечении условий, исключающих возможность несанкционированного изменения информации в журнале, и использования электронной подписи ответственных лиц в порядке, установленном Федеральным законом от 6 апреля 2011 г. № 63-ФЗ "Об электронной подписи" (Собрание законодательства Российской Федерации, 2011, № 15, ст. 2036; 2020, № 24, ст. 3755).
350. Порядок подготовки оборудования к ремонту, оформление наряда - допуска, сдача в ремонт и приемка из ремонта оборудования должны осуществляться в соответствии с требованиями инструкции (стандарта, положения, технологической карты) по подготовке оборудования к ремонту и безопасному проведению ремонтных работ, разработанной для каждого технологического объекта (цеха, установки) или группы объектов, утвержденной эксплуатирующей организацией.
351. Материалы и изделия, применяемые при ремонте оборудования и технических устройств, подлежат входному контролю. Порядок проведения и объем входного контроля материалов и изделий для ремонта оборудования и технических устройств должен быть установлен в нормативных документах эксплуатирующей организации (стандарты, положения, инструкции). При проведении входного контроля следует проверять наличие сопроводительных документов, удостоверяющих качество продукции и изделий (комплектность, упаковку, маркировку, внешний вид).
352. Газоопасные работы, связанные с подготовкой оборудования к ремонту и проведением ремонта, должны производиться в соответствии с инструкцией по организации безопасного проведения газоопасных работ, разработанной и утвержденной эксплуатирующей организацией.
353. Ремонтные работы с применением открытого огня должны производиться в соответствии с инструкцией по организации безопасного проведения огневых работ, разработанной и утвержденной эксплуатирующей организацией.
354. В процессе ремонта оборудования технологических блоков любых категорий взрывоопасности должны проводиться пооперационный контроль качества ремонтных работ, в том числе с применением методов технической диагностики, а также комплексные или индивидуальные испытания (опрессовка, обкатка). Результаты контроля и испытаний должны отражаться в соответствующих исполнительных, отчетных документах.
При положительных результатах испытаний (опрессовка, обкатка) оборудования и при соответствии исполнительной документации нормативным требованиям производятся оценка качества ремонта по каждой единице оборудования и пуск его в дальнейшую эксплуатацию.
355. Оценка качества ремонта оборудования (кроме технического обслуживания и текущего ремонта) должна определяться заказчиком и исполнителем ремонта с учетом требований нормативно-технических документов и указываться в акте сдачи-приемки оборудования из ремонта.
356. Отремонтированное оборудование допускается к эксплуатации при наличии положительной оценки качества ремонта в акте сдачи-приемки оборудования из ремонта и, если показатели технических параметров (разрешенное давление в аппарате, производительность и напор компрессора или насоса) и показатели надежности соответствуют паспортным данным, а также обеспечивается установленный для данного оборудования режим работы.
357. Объект (блок, установка), ремонт которого закончен, должен приниматься по акту и допускаться к эксплуатации после проверки сборки технологической схемы, снятия заглушек, испытания систем на герметичность, проверки работоспособности систем контроля, сигнализации, управления и ПАЗ, эффективности и времени срабатывания междублочных отключающих (отсекающих) устройств, наличия исправного состояния средств локализации пламени и предохранительных устройств, соответствия установленного электрооборудования требованиям нормативных технических документов по устройству электроустановок, исправного состояния и требуемой эффективности работы вентиляционных систем. Должны проверяться полнота и качество исполнительной ремонтной документации, состояние территории объекта и рабочих мест, готовность обслуживающего персонала к осуществлению своих основных обязанностей и другие требования, предусмотренные нормативно-технической документацией.
Акт о приемке из ремонта объекта, разрешающий его пуск в эксплуатацию, утверждается эксплуатирующей организацией.
358. Решение о выводе объекта (блока, установки) из эксплуатации на длительный период и вводе этих объектов (блоков, установок) в эксплуатацию после длительных остановок принимается эксплуатирующей организацией.
На период длительного останова объекта (блока, установки) эксплуатирующей организацией должен предусматриваться комплекс организационных и технических мер, обеспечивающих промышленную безопасность при остановке объекта (блока, установки); материальную сохранность объекта (блока, установки); предотвращение его разрушения, в том числе вследствие коррозии, а также его работоспособность после ввода объектов (блоков, установок) в эксплуатацию.
Меры безопасности при очистке оборудования от пирофорных соединений
359. Работы с пирофорными соединениями относятся к опасным работам и, исходя из условий их проведения, должны выполняться по наряду - допуску на проведение газоопасных (огневых) работ в порядке, установленном эксплуатирующей организацией.
360. Порядок безопасного проведения работ по очистке, дезактивации пирофорных отложений, осмотру и ремонту такого оборудования должен быть изложен в отдельной инструкции, разработанной и утвержденной эксплуатирующей организацией.
361. Перед осмотром и ремонтом емкости и аппараты должны быть пропарены и промыты водой для предотвращения самовозгорания пирофорных отложений. При дезактивации пирофорных соединений должны осуществляться специально разработанные мероприятия с применением пенных систем на основе поверхностно-активных веществ либо других методов с отмывкой стенок аппаратов от этих соединений.
362. Во избежание самонагревания пирофорных отложений при ремонтных работах все разбираемые узлы и детали технологического оборудования необходимо поддерживать во влажном состоянии.
363. Подача пара должна производиться с такой интенсивностью, чтобы в емкостях и аппаратах все время поддерживалось давление несколько выше атмосферного. Расход пара следует контролировать по выходу из верхней части емкости, резервуара, аппарата.
364. Продолжительность пропарки устанавливается соответствующими инструкциями для каждого типоразмера оборудования индивидуально, но должна быть не менее 24 часов. Пропарка аппаратов должна производиться при закрытых люках, резервуаров - при открытом дыхательном клапане.
365. В конце периода пропарки необходимо предусмотреть меры и средства по дезактивации пирофорных соединений. По завершении пропарки оборудование должно быть заполнено водой до верхнего уровня. После заполнения для обеспечения медленного окисления пирофорных отложений уровень воды необходимо снижать со скоростью не более 0,5 метра в час.
366. При отрицательной температуре окружающего воздуха промывку (заполнение) оборудования следует производить подогретой водой.
367. Для промывки оборудования и пропарки должны быть предусмотрены стационарные или передвижные штатные устройства и коммуникации для подачи пара и воды.
368. По окончании промывки оборудование следует проветрить (первоначально при небольшом поступлении пара). Открывать люки для проветривания оборудования необходимо начиная с верхнего, чтобы избежать интенсивного движения в нем атмосферного воздуха.
369. Работы по очистке оборудования от пирофорных отложений, осуществляемые механизированным способом (например, через нижний люк- лаз с помощью скребка с заборным и отсасывающим устройствами), не требующим присутствия рабочих внутри оборудования, допускается проводить согласно специальной инструкции, утвержденной эксплуатирующей организацией.
При этом оборудование, освобождаемое от горючего продукта, отключают от всех трубопроводов заглушками, внутреннее пространство заполняют воздушно-механической пеной средней или высокой кратности и в процессе производства очистных работ обеспечивают постоянство заполнения оборудования пеной. При выполнении работ должны быть обеспечены условия, исключающие возникновение разряда статического электричества.
370. Отложения, извлекаемые из оборудования, должны находиться под слоем воды или во влажном состоянии в специальных емкостях, установленных вдали от мест возможного выделения и скопления горючих паров и газов.
371. По завершении очистки оборудования пирофорные отложения должны быть удалены с территории объекта во влажном состоянии в специально отведенное для этого место либо подлежать захоронению.
Приложение № 1 к федеральным нормам и правилам в области промышленной безопасности "Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств", утвержденным приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 15 декабря 2020 г. № 533
Анализ опасностей технологических процессов
Анализ опасностей технологических процессов, количественная оценка риска и иные методы анализа опасностей и оценки риска являются составной частью декларирования промышленной безопасности, обоснования безопасности ОПО, риск-менеджмента и системы управления промышленной безопасностью на ОПО.
Анализ опасностей технологических процессов - методология качественного анализа опасностей, применяемая с целью исследования возможных причин аварий и инцидентов, опасностей отказов технических устройств, отклонений технологических параметров от регламентных и разработки мер по предупреждению аварий и инцидентов.
Основными методами анализа опасностей технологических процессов являются:
1) метод идентификации опасностей;
2) метод анализа опасности и работоспособности (далее - АОР).
Указанные методы применяются для обоснования технических решений, при разработке эксплуатационной (при необходимости) и проектной документации на строительство и реконструкцию, документации на техническое перевооружение, капитальный ремонт, консервацию и ликвидацию ОПО или его составной части. Результаты анализа технических решений, принятых группой специалистов различного профиля (представители проектной, независимой экспертной и эксплуатирующей организаций), оформляются в виде отчета. Отчет оформляется с указанием даты и состава участников совещаний, на которых проводился анализ, методологии анализа опасностей, описанием анализируемого объекта, опасностей, возможных причин и последствий отказов технических устройств, отклонений параметров технологических процессов от проектных или регламентных значений и иных факторов риска, а также с указанием мер защиты и рекомендаций по уменьшению риска аварий.
Метод идентификации опасностей (или предварительный анализ опасностей) основан на анализе перечня нежелательных последствий возможных аварий и инцидентов и наиболее эффективен для предварительного выявления и описания опасностей на начальном этапе проектирования, при выборе оптимальных вариантов расположения производственной площадки, размещения технологических объектов, компоновки установок и оборудования.
Применение метода АОР предпочтительно на промежуточных и завершающих стадиях разработки проекта, на которых прорабатываются основные конструктивные и технологические решения. Методом АОР исследуются опасности отказов технических устройств, отклонений технологических параметров (температуры, давления, состава материальной среды) от регламентных режимов.
При характеристике отклонения используются ключевые слова и их комбинации "нет", "больше", "меньше", "так же, как", "другой", "иначе, чем", "обратный", "давление", "температура", "состав", "техническое обслуживание", "отказ". Применение ключевых слов помогает исполнителям выявить все возможные отклонения. Конкретное сочетание этих слов с технологическими параметрами определяется спецификой рассматриваемого объекта.
В процессе исследования методом АОР оформляются рабочие таблицы для каждой рассмотренной части технологической системы (объекта).
Таблицы отражают результаты работы по выявлению всех отклонений от проектного режима работы технологической системы (объекта), возможных последствий отклонения, меры защиты и рекомендации по принятию технических решений при проектировании или дальнейшему исследованию выявленной проблемы.
При рассмотрении отклонения устанавливается приоритет или уровень критичности отклонений (высокий, средний, низкий), который определяет оперативность, форму и сроки реализации рекомендаций, в том числе при разработке:
проектной документации ОПО (документацией на техническое перевооружение ОПО);
рабочей документации (до начала строительства объекта);
эксплуатационной документации (до ввода объекта в эксплуатацию).
Приложение № 2 к федеральным нормам и правилам в области промышленной безопасности "Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств", утвержденным приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 15 декабря 2020 г. № 533
Определение категорий взрывоопасности технологических блоков
Принятые сокращения
ПГФ - парогазовая фаза;
ЖФ - жидкая фаза;
АРБ - аварийная разгерметизация блока.
НКПР - нижний концентрационный предел распространения пламени горючей смеси.
Обозначение параметра-символа одним штрихом соответствует парогазовым состояниям среды, двумя штрихами - жидким средам, например, G' и G" - соответственно масса ПГФ и ЖФ.
Принятые обозначения
Е - общий энергетический потенциал взрывоопасности (полная энергия сгорания ПГФ, поступившей в окружающую среду при АРБ, плюс энергия адиабатического расширения ПГФ, находящейся в блоке);
Еп - полная энергия, выделяемая при сгорании не испарившейся при АРБ массы ЖФ;
E'i - энергия сгорания при АРБ ПГФ, непосредственно имеющейся в блоке и поступающей в него от смежных аппаратов и трубопроводов;
Е''i - энергия сгорания ПГФ, образующейся при АРБ из ЖФ, имеющейся в блоке и поступающей в него от смежных аппаратов и трубопроводов;
А, Ai - энергия сжатой ПГФ, содержащейся непосредственно в блоке и поступающей от смежных блоков, рассматриваемая как работа ее адиабатического расширения при АРБ;
V', V" - соответственно геометрические объемы ПГФ и ЖФ в системе, блоке;
V'0 - объем ПГФ, приведенный к нормальным условиям (T0 = 293 К, Р0 = 0,1 МПа);
Р, Р0 - соответственно регламентированное абсолютное и атмосферное (0,1 МПа) давления в блоке;
v'i - удельный объем ПГФ (в реальных условиях);
G'i, G''i - масса ПГФ и ЖФ, имеющихся непосредственно в блоке и поступивших в него при АРБ от смежных объектов;
G''2 - масса ЖФ, испарившейся за счет энергии перегрева и поступившей в окружающую среду при АРБ;
q', q'' - удельная теплота сгорания соответственно ПГФ и ЖФ;
qpi, - суммарный тепловой эффект химической реакции;
Т - абсолютная температура среды: ПГФ или ЖФ;
T0, T1 - абсолютная нормальная и регламентированная температуры ПГФ или ЖФ блока, К (Т0 = 293 К);
t, t0 - регламентированная и нормальная температуры ПГФ и ЖФ блока (t0 = 20°C);
Т'K, t''K - температура кипения горючей жидкости (К или °C);
w'i, w''i - скорость истечения ПГФ и ЖФ в рассматриваемый блок из смежных блоков;
Si - площадь сечения, через которое возможно истечение ПГФ или ЖФ при АРБ;
ПPi - скорость теплопритока к ГЖ за счет суммарного теплового эффекта экзотермической реакции;
ПTi. - скорость теплопритока к ЖФ от внешних теплоносителей;
К - коэффициент теплопередачи от теплоносителя к горючей жидкости;
F - площадь поверхности теплообмена;
t - разность температур теплоносителей в процессе теплопередачи (через стенку);
r - удельная теплота парообразования горючей жидкости;
с" - удельная теплоемкость жидкой фазы;
1, 2 - безразмерные коэффициенты, учитывающие давление (Р) и показатель адиабаты (k) ПГФ блока;
- безразмерный коэффициент, учитывающий гидродинамику потока;
Р, Pi - плотность ПГФ или ЖФ при нормальных условиях (Р = 0,1 МПа и t0 = 20°C) в среднем по блоку и по i-м потокам, поступающим в него при АРБ;
- время с момента АРБ до полного срабатывания отключающей аварийный блок арматуры;
- время с момента АРБ до полного прекращения экзотермических процессов;
- время с момента АРБ до полного прекращения подачи теплоносителя к аварийному блоку (прекращение теплообменного процесса);
- разность температур ЖФ при регламентированном режиме и ее кипении при атмосферном давлении;
G''4 - масса ЖФ, испарившейся за счет теплопритока от твердой поверхности (пола, поддона, обвалования и т.п.);
G''5 - масса ЖФ, испарившейся за счет теплопередачи от окружающего воздуха к пролитой жидкости (по зеркалу испарения);
- суммарная масса ЖФ, испарившейся за счет теплопритока из окружающей среды;
Fж - площадь поверхности зеркала жидкости;
Fn - площадь контакта жидкости с твердой поверхностью розлива (площадь теплообмена между пролитой жидкостью и твердой поверхностью);
- коэффициент тепловой активности поверхности (поддона);
- коэффициент теплопроводности материала твердой поверхности (пола, поддона, земли и т.п.);
ст - удельная теплоемкость материала твердой поверхности;
Рт - плотность материала твердой поверхности;
mи - интенсивность испарения;
М - молекулярная масса;
R - газовая постоянная ПГФ;
- безразмерный коэффициент;
Рн - давление насыщенного пара при расчетной температуре;
- время контакта жидкости с поверхностью пролива, принимаемое в расчет.
Определение значений энергетических показателей взрывоопасности технологического блока 1. Энергетический потенциал взрывоопасности Е (кДж) блока определяется полной энергией сгорания парогазовой фазы, находящейся в блоке, с учетом величины работы ее адиабатического расширения, а также величины энергии полного сгорания испарившейся жидкости с максимально возможной площади ее пролива, при этом считается:
1) при аварийной разгерметизации аппарата происходит его полное раскрытие (разрушение);
2) площадь пролива жидкости определяется исходя из конструктивных решений зданий или площадки наружной установки;
3) время испарения (время контакта жидкости с поверхностью пролива, принимаемое в расчет) определяется по формуле (15) настоящего Приложения, но не менее 15 минут и не более 60 минут:
1.1. Е'1 - сумма энергий адиабатического расширения А (кДж) и сгорания ПГФ, находящейся в блоке, кДж:
Е'1 = G'1q' + А;
(2)
Для практического определения энергии адиабатического расширения ПГФ можно воспользоваться формулой:
, (3)
где
, (4)
где
;
;
.
При избыточных значениях Р < 0,07 МПа и PV < 0,02 МПа·м3 энергию адиабатического расширения ПГФ (А) ввиду малых ее значений в расчет можно не принимать.
Для многокомпонентных сред значения массы и объема определяются с учетом процентного содержания и физических свойств составляющих эту смесь продуктов или по одному компоненту, составляющему наибольшую долю в ней.
1.2. Е'2 - энергия сгорания ПГФ, поступившей к разгерметизированному участку от смежных объектов (блоков), кДж:
(5)
Для i-гo потока
(6)
где
,
при избыточном Р 0,07 МПа
1.3. Е'1 - энергия сгорания ПГФ, образующейся за счет энергии перегретой ЖФ рассматриваемого блока и поступившей от смежных объектов за время , кДж:
, (7)
Количество ЖФ, поступившей от смежных блоков:
, (8)
где
- в зависимости от реальных свойств ЖФ и гидравлических условий принимается в пределах 0,4 - 0,8;
Р - избыточное давление истечения ЖФ.
При расчетах скоростей истечения ПГФ и ЖФ из смежных систем к аварийному блоку допускается использовать и другие расчетные формулы, учитывающие фактические условия действующего производства, в том числе гидравлическое сопротивление систем, из которых возможно истечение.
1.4. Е''2 - энергия сгорания ПГФ, образующейся из ЖФ за счет тепла экзотермических реакций, не прекращающихся при разгерметизации, кДж:
, (9)
где - принимается для каждого случая исходя из конкретных регламентированных условий проведения процесса и времени срабатывания отсечной арматуры и средств ПАЗ, с.
1.5. Е''3 - энергия сгорания ПГФ, образующейся из ЖФ за счет теплопритока от внешних теплоносителей, кДж:
(10)
Значение (кДж/с) может определяться с учетом конкретного теплообменного оборудования и основных закономерностей процессов теплообмена ( = ) по разности теплосодержания теплоносителя на входе в теплообменный элемент (аппарат) и выходе из него:
или ,
где - секундный расход греющего теплоносителя;
- удельная теплота парообразования теплоносителя, а также другими существующими способами.
1.6. Е''4 - энергия сгорания ПГФ, образующейся из пролитой на твердую поверхность (пол, поддон, грунт и т.п.) ЖФ за счет тепло- и массообмена с окружающей средой (с подстилающей поверхностью и воздухом), кДж:
, (11)
где
, (12)
, (13)
здесь Т0 - температура подстилающей поверхности (пола, поддона, грунта и т.п.), К;
= 3,14
, (14)
где
где PH - давление насыщенного пара при расчетной температуре в качестве которой принимается максимальная из двух температур - температуры воздуха и температуры жидкости в проливе, кПа.
Значение безразмерного коэффициента , учитывающего влияние скорости и температуры воздушного потока над поверхностью (зеркало испарения) жидкости, принимается по таблице № 1.
Таблица № 1
Значения коэффициента
Скорость воздушного потока над зеркалом испарения, м/сЗначение коэффициента Л при температуре воздуха в помещении над зеркалом испарения toc, °C
1015203035
01,01,01,01,01,0
0,13,02,62,41,81,6
0,24,63,83,52,42,3
0,56,65,75,43,63,2
1,010,08,77,75,64,6
Для скоростей ветра более 1 м/с величина принимается равной при 1 м/с, при температуре воздуха toc над зеркалом испарения более 35°C величина принимается равной при toc = 35°C, при температуре воздуха toc над зеркалом испарения менее 10°C величина принимается равной при toc = 10°C.
Время испарения (время контакта жидкости с поверхностью пролива, принимаемое в расчет) принимается равным максимальному значению путем сравнения двух величин - характерного времени формирования взрывоопасного облака (времени достижения максимальной массы во взрывоопасных пределах) и характерного времени формирования облака для кипящих жидкостей (это величина полагается равной утроенному времени выравнивания скоростей кипения и испарения за счет действия ветра) по формуле:
, (15)
где: L0,5HKПР - расстояние, на котором ПГФ, дрейфующая от пролива площадью Fж и скоростью эмиссии mи (рассчитанной по формуле (14)), рассеивается до концентрации 0,5НКПР, м, отсчитывается от надветренной стороны, м;
Uветра - скорость воздушного потока над зеркалом испарения, принимаемая равной 1м/с.
Ориентировочно значение может определяться по таблице № 2.
Таблица № 2
Зависимость массы ПГФ пролитой жидкости от температуры ее кипения при = 180 с
Значение температуры кипения жидкой фазы tк, °C Масса парогазовой фазы , кг
(при Fn = 50 м2)
Выше 60<10
От 60 до 4010 -40
От 40 до 2540 - 85
От 25 до 1085 - 135
От 10 до -5135 - 185
От -5 до -20185 - 235
От -20 до -35235 - 285
От -35 до -55285 - 350
От -55 до -80350 - 425
Ниже -80> 425
Для конкретных условий, когда площадь твердой поверхности пролива жидкости окажется больше или меньше 50 м2 (Fn 50), производится пересчет массы испарившейся жидкости по формуле
, (16)
2. По значениям общих энергетических потенциалов взрывоопасности Е определяются величины приведенной массы и относительного энергетического потенциала, характеризующих взрывоопасность технологических блоков.
2.1. Общая масса горючих паров (газов) взрывоопасного парогазового облака m, приведенная к единой удельной энергии сгорания, равной 46 000 кДж/кг:
, (17)
2.2. Относительный энергетический потенциал взрывоопасности Qв технологического блока находится расчетным методом по формуле
, (18)
По значениям относительных энергетических потенциалов Qв и приведенной массе парогазовой среды m устанавливаются категории взрывоопасности технологических блоков.
Показатели категорий приведены в таблице № 3.
Таблица № 3
Показатели категорий взрывоопасности технологических блоков
Категория взрывоопасностиQвm, кг
I> 37> 5000
II27 - 372000 - 5000
III< 27< 2000
3. С учетом изложенных в данном приложении основных принципов могут разрабатываться методики расчетов и оценки уровней взрывоопасности блоков для типовых технологических линий или отдельных процессов.
Приложение № 3 к федеральным нормам и правилам в области промышленной безопасности "Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств", утвержденным приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 15 декабря 2020 г. № 533
Расчет последствий взрыва и критерии взрывоустойчивости зданий
В целях обоснования безопасного размещения установок, зданий, сооружений на территории взрывопожароопасного производственного объекта следует проанализировать риск взрыва парогазовых сред, топливно-воздушных смесей (далее - ТВС), образующихся при аварийном выбросе сжиженных углеводородных газов, горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, газоконденсата и иных опасных (горючих, воспламеняющихся) веществ. Риск взрыва является мерой опасности, характеризующей возможность и тяжесть последствий взрыва. Оценка риска взрыва является частью анализа риска аварии, в том числе применяемого для обоснования взрывоустойчивости зданий и сооружений на ОПО.
Результаты расчетов зон поражения, разрушения (последствий взрыва) и показателей риска взрыва необходимо применять при выборе технических мероприятий по взрывозащите объектов и персонала от ударно-волнового воздействия взрыва облаков ТВС, а также твердых и жидких химически нестабильных соединений (перекисные соединения, ацетилениды, нитросоединения различных классов, продукты осмоления, треххлористый азот), способных взрываться без смешения с воздухом.
Расчеты размеров зон поражения при воспламенении опасных веществ следует проводить по одной из двух методик:
1) методика оценки зон поражения, основанная на "тротиловом эквиваленте" взрыва опасных веществ;
2) методика, учитывающая тип взрывного превращения (детонация/дефлаграция) при воспламенении ТВС.
Расчет зон поражения при взрывах твердых и жидких химически нестабильных соединений, а также для приближенного расчета последствий взрыва ТВС внутри замкнутых объемов (помещений) следует проводить согласно методике, основанной на "тротиловом эквиваленте".
Расчеты зон поражения при взрывах ТВС на наружных установках следует проводить согласно методикам, учитывающим рассеивание (дрейф) облаков ТВС и тип взрывного превращения (детонация/дефлаграция) при воспламенении ТВС.
Источники воспламенения ТВС могут быть постоянные (печи, факелы, невзрывозащищенная электроаппаратура) или случайные (временные огневые работы, транспортные средства).
Для более точного расчета последствий взрыва, в том числе физического взрыва, следует использовать методы численного моделирования (вычислительной газодинамики).
1. Методика оценки зон поражения, основанная на "тротиловом эквиваленте" взрыва опасных веществ.
1.1. Для оценки уровня воздействия взрыва может применяться "тротиловый эквивалент" взрыва WT (кг), определяемый по условиям адекватности характера и степени разрушения при взрывах с участием иных веществ и смесей. Расчет проводится по формуле:
, (1)
где: Wk - масса твердых и жидких химически нестабильных соединений, определяемая по их содержанию в технологической системе, блоке, аппарате, кг;
qk - удельная энергия взрыва твердых и жидких химически нестабильных соединений, кДж/кг;
qт - удельная энергия взрыва тринитротолуола (далее - ТНТ), кДж/кг.
1.2. Для расчета последствий взрыва ТВС по "тротиловому эквиваленту" внутри замкнутых объемов (помещений) следует учитывать m' - приведенную массу горючих (парогазовых) веществ, участвующих во взрыве:
m' = zm, (2)
где: z - доля приведенной массы парогазовых веществ, участвующих во взрыве, принимаемая согласно таблице № 1;
m - масса горючих паров (газов), кг, определяемая по формуле (17), согласно подпункту 2.1 приложения № 2 к настоящим Правилам.
Величина m', кг, также может определяться по формуле (6) согласно подпункту 2.1 приложения № 3 к настоящим Правилам.
"Тротиловый эквивалент" взрыва WT, кг, рассчитывается по формуле:
(3)
где: 0,4 - доля энергии взрыва парогазовой среды, затрачиваемая непосредственно на формирование ударной волны;
0,9 - доля энергии взрыва ТНТ, затрачиваемая непосредственно на формирование ударной волны;
q' - удельная теплота сгорания парогазовой среды, равная 46 000 кДж/кг;
qт - удельная энергия взрыва ТНТ, кДж/кг.
Таблица № 1
Значение z для замкнутых объемов (помещений)
Вид горючего веществаz
Водород 1,0
Горючие газы 0,5
Пары легковоспламеняющихся и горючих жидкостей 0,3
1.3. Зоной разрушения считается площадь с границами, определяемыми радиусами R, центром которой являются рассматриваемый технологический блок или наиболее вероятное место разгерметизации технологической системы. Границы каждой зоны характеризуются значениями избыточных давлений на фронте падающей ударной волны Р и соответственно безразмерным коэффициентом К.
Классификация зон разрушения приводится в таблице № 2.
Таблица № 2
Классификация зон разрушения типовых зданий и оборудования
Класс зоны разрушения К Р, кПаВозможные последствия, характер повреждений зданий и сооружений
1 3,8 100 Полное разрушение зданий с массивными стенами
2 5,6 70 Разрушение стен кирпичных зданий толщиной в 1,5 кирпича; перемещение цилиндрических резервуаров; разрушение трубопроводных эстакад
3 9,6 28 Разрушение перекрытий промышленных зданий; разрушение промышленных стальных несущих конструкций; деформации трубопроводных эстакад
4 28 14 Разрушение перегородок и кровли зданий; повреждение стальных конструкций каркасов, ферм
5 56 <= 2 Граница зоны повреждений зданий; частичное повреждение остекления
1.4. Радиус зоны разрушения, м, в общем виде определяется выражением:
, (4)
где: К - безразмерный коэффициент, характеризующий воздействие взрыва на объект.
При массе паров m более 5000 кг радиус зоны разрушения может определяться выражением:
, (5)
2. Методика, учитывающая тип взрывного превращения (детонация/дефлаграция) при воспламенении ТВС
2.1. В данной методике учитывается дрейф и тип взрывного превращения (детонация/дефлаграция) при воспламенении облаков ТВС.
Для расчетов зон разрушения при взрывах ТВС следует использовать следующие соотношения.
Масса горючего вещества, способного участвовать во взрыве mг (кг), определяется путем интегрирования концентрации выброшенного при аварии горючего вещества по пространству, ограниченному поверхностями и , по формуле:
, (6)
где: х, у, z - пространственные переменные; и - поверхности в пространстве достижения соответственно верхнего и нижнего концентрационных пределов; с(х, у, z, t0) - распределение концентрации в момент времени t0, кг/м3; t0 - момент времени воспламенения, с.
Если в результате расчета по формуле (6) в первичном облаке во взрывоопасных пределах окажется масса больше 10% всей массы топлива, находящейся в первичном облаке, то масса топлива во взрывоопасных пределах первичного облака принимается равной 10% всей массы топлива, находящейся в первичном облаке.
Рассчитываются основные параметры воздушных ударных волн (избыточное давление Р и импульс волны давления I) в зависимости от расстояния до центра облака (в том числе с учетом возможного дрейфа облака ТВС).
Для вычисления параметров воздушной ударной волны на заданном расстоянии R от центра облака при детонации облака ТВС предварительно рассчитывается соответствующее безразмерное расстояние по соотношению:
Rx = R / (Е / Р0)1/3, (7)
где: Е - эффективный энергозапас ТВС, Дж (Е = mrq, где q - теплота сгорания топлива в облаке, mг - масса сгораемого топлива); Р0 - атмосферное давление, Па.
При расчете параметров взрыва облака, лежащего на поверхности земли, величина эффективного энергозапаса удваивается.
Далее рассчитываются безразмерное давление Рх и безразмерный импульс фазы сжатия Iх.
2.1.1. В случае детонации облака газовой ТВС расчет производится по следующим формулам:
, (8)
, (9)
Зависимости (8) и (9) справедливы для значений Rx, больших величины Rx = 0,2 и меньших Rx = 50. В случае Rx < 0,2 величина Рх полагается равной 18,6, а величина IХ полагается равной 0,53.
В случае детонации облака гетерогенной ТВС расчет производится по следующим формулам:
Рх = 0,125 / Rx + 0,137 / R2x + 0,023 / R3x, (10)
Ix = 0,022 / Rx, (11)
Зависимости (10) и (11) справедливы для значений Rx больше величины 0,25. В случае если Rx < 0,25, величина Рх полагается равной 18, а величина Iх = 0,16.
2.1.2. В случае дефлаграционного взрывного превращения облака ТВС к параметрам, влияющим на величины избыточного давления и импульса положительной фазы, добавляются скорость видимого фронта пламени Vr и степень расширения продуктов сгорания . Для газовых смесей принимается = 7, для гетерогенных - = 4. Для расчета параметров ударной волны при дефлаграции гетерогенных облаков величина эффективного энергозапаса смеси домножается на коэффициент ( - 1) / . Величина Vr определяется исходя из взрывоопасных свойств горючего вещества и загроможденности окружающего пространства, влияющего на турбулизацию фронта пламени.
Безразмерные давление Px1 и импульс фазы сжатия Ix1 определяются по соотношениям:
, (12)
, (13)
где С0 - скорость звука в воздухе, м/с.
Последние два выражения справедливы для значений Rx больше величины 0,34, в противном случае Rx в соотношениях (12) и (13) полагается равным 0,34.
Далее вычисляются величины Рx2 и Ix2, которые соответствуют режиму детонации и для случая детонации газовой смеси рассчитываются по соотношениям (8), (9), а для детонации гетерогенной смеси - по соотношениям (10), (11) (в формулах (8) - (11) величинам Рx2 и Ix2 соответствуют величины Рх и Iх). Окончательные значения Рх и Iх выбираются из условий:
Рх = min(Px1, Рх2), Ix = min(Ix1, Iх2), (14)
После определения безразмерных величин давления и импульса фазы сжатия вычисляются соответствующие им размерные величины:
Р = РxPo, (15)
I = Iх(Р0)2/3Е1/3/С0, (16)
2.2. Для расчета условной вероятности разрушения объектов и поражения людей ударными волнами используется пробит-функция, значение которой определяется следующим образом:
а) вероятность повреждений стен промышленных зданий, при которых возможно восстановление зданий без их сноса, может оцениваться по соотношению:
Pr1 = 5 - 0,26·lnV1, (17)
где функция V1 определяется по следующей формуле:
,
где: Р - избыточное давление, Па;
I - импульс, Па*с;
б) вероятность разрушений промышленных зданий, при которых здания подлежат сносу, оценивается по соотношениям:
Рr2 = 5 - 0,22·lnV2, (18)
где функция .
При взрывах ТВС внутри резервуаров, разрушении оборудования, содержащего газ под давлением, в общем случае следует учитывать опасность разлета осколков и последующее развитие аварии, сопровождаемое "эффектом домино", с распространением аварии на соседнее оборудование, если оно содержит опасные вещества;
в) вероятность длительной потери управляемости у людей (состояние нокдауна), попавших в зону действия ударной волны при взрыве облака ТВС, может быть оценена по величине пробит-функции:
Рr3 = 5 - 5,74·lnV3, (19)
где функция ,
,
,
где mт - масса тела живого организма, кг;
г) вероятность разрыва барабанных перепонок у людей от уровня перепада давления в воздушной волне определяется по формуле:
Рr4 = -12,6 + 1,524·lnP, (20)
Вероятность отброса людей волной давления оценивается по величине пробит-функции:
Рr5 = 5 - 2,44·lnV5, (21)
где функция
При использовании пробит-функций в качестве зон 100-процентного поражения принимаются зоны поражения, где значение пробит-функции достигает величины, соответствующей вероятности 90 процентов. В качестве зон, безопасных с точки зрения воздействия поражающих факторов, принимаются зоны поражения, где значение пробит-функции достигает величины, соответствующей вероятности 1 процента.
2.3. Для расчета условной вероятности гибели людей, находящихся в зданиях, используются данные о гибели людей при разрушении зданий при взрывах и землетрясениях. Исходя из типа зданий и избыточного давления ударной волны оценивается степень разрушения производственных и административных зданий. Данные приведены в таблице № 3. Условная вероятность травмирования и гибели людей определяется по таблице № 4.
Данные уточняются при их обосновании с указанием источника информации.
Таблица № 3
Данные о степени разрушения производственных, административных зданий и сооружений, имеющих разную устойчивость
Тип зданий, сооруженийСтепень разрушения при избыточном давлении на фронте падающей ударной волны, кПа
СлабоеСреднееСильноеПолное
12345
Промышленные здания с легким каркасом и бескаркасной конструкцией 10 - 2525 - 3535 - 45> 45
Складские кирпичные здания 10 - 2020 - 3030 - 40> 40
Одноэтажные складские помещения с металлическим каркасом и стеновым заполнением из листового металла 5 - 77 - 1010 - 15> 15
Бетонные и железобетонные здания и антисейсмические конструкции 25 - 3580 -120150 - 200> 200
Здания железобетонные монолитные повышенной этажности 25 - 4545 -105105 - 170170 - 215
Котельные, регуляторные станции в кирпичных зданиях 10 - 1515 - 2525 - 3535 - 45
Деревянные дома 6 - 88 - 1212 - 20> 20
Подземные сети, трубопроводы 400 - 600600 - 10001000 - 1500> 1500
Трубопроводы наземные 2050130-
Кабельные подземные линии до 800--> 1500
Цистерны для перевозки нефтепродуктов 30 - 5050 - 7070 - 80> 80
Резервуары и емкости стальные наземные 35 - 5555 - 8080 - 90> 90
Подземные резервуары 40 - 7575 - 150150 - 200> 200
Таблица № 4
Зависимость условной вероятности поражения человека с разной степенью тяжести от степени разрушения здания
Тяжесть пораженияСтепень разрушения
ПолноеСильноеСреднееСлабое
12345
Смертельное 0,60,490,090
Тяжелые травмы 0,370,340,10
Легкие травмы 0,030,170,20,05
3. Критерии взрывоустойчивости зданий.
3.1. Взрывоустойчивость здания при внешнем взрыве обеспечивается, если выполняется условие, при котором здание находится вне возможных зон действия падающей ударной волны с амплитудой давления на фронте, превышающей предельное давление, на которое рассчитано здание:
, (22)
где: Рпр - предельное давление на фронте падающей ударной волны, на которое рассчитано рассматриваемое здание;
Рn - давление на фронте падающей на здание ударной волны;
n - номер сценария (№ = 1, 2,..., № );
N - число сценариев со взрывом.
При отсутствии точных данных значение Рпр определяется по таблице № 3, соответствующей нижнему значению средней степени разрушения здания с учетом его типа.
3.2. В случае невыполнения условия (22) для обоснования взрывоустойчивости следует использовать результаты количественного анализа риска взрыва и критерий, согласно которому частота разрушения здания Rp в течение года не должна превышать допустимую величину Rдоп:
Rp < Rдоп, (23)
Величина Rдоп обосновывается в проектной документации или принимается согласно нормативным методическим документам.
Расчет риска разрушения здания Rp определяется по формуле:
, (24)
где: P(j) - расчетная частота достижения в j-ом сценарии параметров падающей ударной волны, приводящей к разрушению здания (определяется методами количественной оценки риска);
G - число сценариев, при которых реализуются условия разрушения здания.
При оценке риска взрыва следует использовать частоты разгерметизации типового оборудования согласно таблицам № 5 - № 8. Данные уточняются при их обосновании с указанием источника информации.
Таблица № 5
Частота разгерметизации технологических трубопроводов
Внутренний диаметр трубопроводаЧастота разгерметизации, год-1 · м-1
Разрыв на полное сечение, истечение из двух концов трубыИстечение через отверстие с эффективным диаметром 10% от номинального диаметра трубы, но не больше 50 мм
123
Менее 75 мм1 х 10-65 х 10-6
От 75 до 150 мм3 х 10-72 х 10-6
Более 150 мм1 х 10-75 х 10-7
Частоты, указанные в таблице № 5, приведены для технологических трубопроводов, не подверженных интенсивной вибрации, не работающих в агрессивной среде, при отсутствии эрозии, не подверженных циклическим тепловым нагрузкам.
При наличии указанных факторов частота повышается в 3 - 10 раз в зависимости от специфики условий.
Разгерметизация на фланцевых соединениях добавляется к разгерметизациям на трубопроводах. Одно фланцевое соединение по частоте разгерметизации приравнивается к 10 метрам трубопровода.
Длина трубопровода не менее 10 метров. При меньшей длине она считается равной 10 метрам.
Таблица № 6
Частота разгерметизации насосов
Тип насосаЧастота разгерметизации, год-1
Катастрофическое разрушение с эффективным диаметром отверстия, равным диаметру наибольшего трубопроводаУтечка через отверстие с номинальным диаметром 10% от диаметра наибольшего трубопровода, но не больше 50 мм
123
Насосы 1 х 10-45 х 10-4
Корпусы насосов из кованой стали 5 х 10-52,5 х 10-4
Герметичные насосы 1 х 10-55 х 10-5
Таблица № 7
Частота разгерметизации сосудов под давлением
Тип оборудованияЧастота разгерметизации, год-1
Полное разрушение, мгновенный выброс Продолжительный выброс через отверстие диаметром 10 мм
С1С2
123
Сосуды под давлением 1 х 10-61 x 10-5
Технологические аппараты (ректификационные колонны, конденсаторы и фильтры) 1 х 10-51 х 10-4
Химические реакторы 1 х 10-51 х 10-4
Частота разгерметизации сосудов под давлением понижается, если при изготовлении сосуда использованы специальные технические решения, обеспечивающие снижение аварийности, однако частота полной разгерметизации (мгновенный выброс (С1)) не может быть ниже 1·10-7 1/год.
Частота разгерметизации сосудов под давлением разгерметизации повышается, если для сосуда обычные условия обеспечения целостности не выполняются либо имеются другие обстоятельства, приводящие к повышению частоты.
Если внешние воздействия не могут быть исключены, то значение частоты полного разрушения увеличивается на величину 1·10-5 1/год для мгновенного выброса (С1).
Таблица № 8
Частота разгерметизации резервуаров и изотермических хранилищ
Тип оборудования Частота разгерметизации, год-1
Полное разрушениеПродолжительный выброс в окружающую среду через отверстие диаметром 10 ммПродолжительный выброс в межстенное пространство через отверстие диаметром 10 мм
Мгновенный выброс всего объема в окружающую средуМгновенный выброс всего объема в межстенное пространство
12345
Одностенный резервуар, в котором имеется одна оболочка, предназначенная для хранения жидкости. Вторая (внешняя) оболочка может присутствовать, однако она обеспечивает защиту только от воздействия окружающей среды и при разрушении внутренней оболочки не может удерживать ни газ, ни жидкость 1 х 10-5 - 1 х 10-4 -
Резервуар с внешней защитной оболочкой, в котором имеются внутренняя оболочка для хранения жидкости и внешняя защитная оболочка, обеспечивающая удержание жидкости при утечке из внутренней оболочки, но не обеспечивающая удержание газа. Внешняя оболочка не обеспечивает защиту от внешних воздействий (взрыва, воздействия разлетающихся обломков и термического воздействия) 1 х 10-61 х 10-6 - 1 х 10-4
Резервуар с двумя оболочками, в котором имеются первичная оболочка для жидкости и внешняя оболочка. Внешняя оболочка может удерживать пролитую жидкость и защищать от различных внешних воздействий, таких как взрывы, воздействие разлетающихся обломков и термическое воздействие, однако не предусматривает удержание газа (паров) 2,5 х 10-8 1 х 10-7 - 1 х 10-4
Резервуар полной герметизации, в котором имеются внутренняя и внешняя оболочки. Внешняя оболочка обеспечивает удержание пролитой жидкости и пара и защищает от различных внешних воздействий, таких как взрывы, воздействие разлетающихся обломков и термическое воздействие
1 х 10-8 -
Заглубленный резервуар, уровень жидкости в котором находится ниже уровня земли- 1 х 10-8 --
Подземное хранилище, которое полностью закрыто грунтом, а уровень жидкости находится ниже уровня земли 1 х 10-8 ---