Сумской С.И., Ефремов. К.В., Лисанов М.В., Софьин А.С.
Оценка последствий аварийных выбросов опасных веществ является одним их этапов анализа риска аварий, выполняемым при проектировании, декларировании промышленной и пожарной безопасности. Наибольшая опасность аварийных выбросов связана с возможностью распространения (дрейфа) облаков на значительные расстояния, величина которых зависит от свойств веществ, условий выброса и состояния окружающей среды.
«Методические указания по оценке последствий аварийных выбросов опасных веществ» РД-03-26-2007 [1], основанные на предыдущей версии «Методики оценки последствий аварийных выбросов опасных веществ («Токси‑3») [2, 3], вместе с ранее разработанными методиками «ТОКСИ-1» [4] и «ТОКСИ-2» [5]) являются результатом развития методических подходов НТЦ «Промышленная безопасность» к оценке последствий аварийных ситуаций.
Объединенные в программный комплекс ТОКСИ+ [1]методики РД-03-26-2007 и «ТОКСИ-2» позволяют рассчитать выброс любой плотности (т.е. выброс «легкого», «нейтрального» или «тяжелого газа»), в том числе и с целью оценки последствий взрывных превращений дрейфующих облаков топливно-воздушных смесей (ТВС) по методике РД 03-409-01 [2].
В модели РД-03-26-2007 учитывается ряд особенностей распространения в атмосфере выбросов «тяжелого газа», т.е. выбросов газообразных (или капельно-газообразных) сред, плотность которых больше плотности воздуха. Большинство аварийных выбросов на типовых химически опасных производствах действительно имеет плотность больше плотности воздуха, что может быть обусловлено высокой молекулярной массой выброшенных при аварии веществ, их пониженной температурой, наличием капельных включений в выбросе и протеканием реакций, результатом которых является образование «тяжелых газов».
Конечно, весомым подтверждение любой методики является совпадение прогнозируемых результатов с фактами аварий и экспериментов. «ТОКСИ-3»/РД-03-26-2007 неоднократно верифицировалась по нескольким экспериментальным сериям [3,6,7,8]. В данной работе представлены результаты сравнительного анализа расчетов с данными следующих происшедших аварий:
1) 13.07.1973, Потчефструм (ЮАР) Информация об этой аварии в наиболее подробном виде представлена в [9], основные последствия аварии также описаны в [10].
Эта авария, происшедшая на заводе по выпуску удобрений, характеризуется самым большим количеством погибших за всю историю аварий на объектах с аммиаком. Причиной аварии стало крупное разрушение горизонтального цилиндрического резервуара со сжиженным аммиаком, хранившемся под давлением при температуре 15 ºС,– произошел отрыв торцевой части. Практически мгновенно в горизонтальном направлении из резервуара было выброшено 38 т аммиака, под выброс попали близлежащие резервуары.
2) 06.01.2005, Грэнитвилль (США, штат Южная Каролина) Информация об этой аварии в наиболее подробном виде представлена в [11], авария подробно освещалась средствами массовой информации, в т.ч. CNN.
Глубокой ночью, в промзоне небольшого городка в результате столкновения двух поездов на железной дороге произошло разрушение цистерны, содержащей 82 тонны сжиженного хлора, размер отверстия составлял около 90 см в длину и примерно 15 см в ширину; это отверстие было пробито сцепкой соседнего вагона.
3) 09.12.1970, Порт Хадсон (США, шт. Миссури) Информация об этой аварии в наиболее подробном виде представлена в отчетах [12, 13] основные последствия аварии также описаны в [10, 14].
В результате разрыва 200-мм трубопровода, транспортировавшего жидкий пропан под давлением 60 атм, произошел выброс и взрыв облака. Между моментом разрушения и собственно взрывом имела место задержка в 24 минуты. Считается, что взрыв облака происходил в детонационноподобном режиме, т.е. скорость волны горения составляла от несколько сотен метров в секунду. Некоторые исследователи полагают, что имела место детонация. Последнее, однако, маловероятно, т.к. характер разрушений не подтверждает наличие избыточных давлений в облаке в несколько атмосфер. Объем выброса на момент взрыва составил не менее 60-70 тонн.
.....
Литература
1. Методические указания по оценке последствий аварийных выбросов опасных веществ (РД-03-26-2007, утв. приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 14 декабря 2007 г. № 859). Серия 27. Выпуск 2 / Колл. авт. - М.:Научно-технический центр по безопасности в промышленности, 2008. – 124 с.
2. РД 03-409-01. «Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей» (с изменениями и дополнениями). Утверждена Постановлением Госгортехнадзора России от 26.06.2001 г., №25.
3. Пчельников А.В., Лисанов М.В., Сумской С.И. Моделирование рассеяния выбросов опасных веществ в атмосфере. Российский химический журнал (Журнал Российского химического общества им. Д.И.Менделеева). 2005. Т. XLIX. №4. стр. 18-28.
4. Методика оценки последствий химических аварий (Методика «ТОКСИ-1»). М.:НТЦ «Промышленная безопасность», 1993, 19 с.
5. Методика оценки последствий химических аварий (Методика «ТОКСИ-2.2», утв. НТЦ "Промышленная безопасность", согл. Госгортехнадзором России) в сборнике «Методики оценки последствий аварий на опасных производственных объектах»: Сборник документов. Серия 27. Выпуск 2 / Колл. авт. – 3-е изд., испр. и доп. - М.:ГУП НТЦ «Промышленная безопасность», 2006. – 208 с.
6. Шаталов А.А., Лисанов М.В., Печеркин А.С., Пчельников А.В., Сумской С.И.. Методика расчета распространения аварийных выбросов, основанная на модели «тяжелого» газа. Безопасность труда в промышленности. № 9. 2004. С. 46-52.
7. Губин С.А., Маклашова И.В., Лыков С.М., Сидоров В.И., Печеркин А.С., Сумской С.И.. Верификация методик для расчета рассеяния токсических выбросов. Химическая промышленность. 1999. № 10. С. 58(662)-66(670).
8. Пчельников А.В., Лисанов М.В., Печеркин А.С., Шаргатов В.А. Сумской С.И.. Верификация методик оценки последствий аварийных выбросов газа от источников продолжительного действия. Безопасность труда в промышленности. 2005. № 8. С. 28-35.
9. Lonsdale H. Ammonia tank failure – South Africa. CEP Technical Manual, vol. 17. A.IchemE. New York, 1975
10. Маршалл В. Основные опасности химических производств. М.: Мир, 1989, 672 с.
11. Collision of Norfolk Southern Freight Train 192 With Standing Norfolk Southern Local Train P22 With Subsequent Hazardous Materials Release at Graniteville, South Carolina January 6, 2005. NTSB/RAR-05/04 PB2005-916304 Notation 7710A 490, 2005
12. Phillips Pipeline Company, Propane Gas Explosion, Franklin County, Missouri, December 9, 1970. NTSB/PAR-72-01 PB-209876, 1972
13. Burgess D.S., Zabetakis M.G. Detonation of a flammable cloud following a propane pipeline break. US Bureau of Mines, R.I.7752, 1972.
14. Lees F.P. Loss Prevention in the Process Industries: Hazard Identification, Assessment, and Control. Vol. 3, Oxford – Butterworth-Hinemann, 1996.
| 
