Анализ опасностей, возможность возникновения аварий и чрезвычайных ситуаций на объекте

При проведении анализа условий возникновения и развития аварий на аммиачно-холодильной установке определяем основные возможные причины (источники) ЧС, сопровождающиеся утечкой аммиака (схема 2.5)

 

 

Схема 2.5 - Виды причин, способствующие возникновению аварии во Владивостокском морском рыбном порту

Основной фактор опасности при аварии на аммиачно-холодильной установке является выход паров аммиака и пролив его в результате разгерметизации емкости, что влечет за собой массовое поражение людей, как на территории установки, так и за ее пределами в зависимости от метеорологических условий.

Аварии могут быть вызваны нарушениями целостности изотермического хранилища, аппаратов, арматуры и трубопроводов на территории объекта, а так же следует заметить, что одним из главных факторов являются ошибочные действия обслуживающего персонала.

Самыми опасными по своим последствиям считаются аварии:

— связанные с разрушением компрессоров при гидравлических ударах в цилиндре;

— разгерметизацией емкостного оборудования (ресиверы, конденсаторы, испарители);

— разгерметизация трубопроводов на стороне высокого давления,

особенно жидкостных.

Если же это происходит в совокупности с грубыми отклонениями от нормативных требований, нарушением технологической и трудовой дисциплины, отсутствием у персонала объекта должных навыков и умения быстро и правильно ликвидировать аварию, то последствия могут быть более значительными. После идентификации опасностей разрабатываются сценарии их развития и оцениваются масштабы последствий.

 

2.4 Мероприятия по повышению устойчивости при ЧС

 

В данном пункте показаны технические решения, которые ориентированы на обеспечение безопасной эксплуатации аммиачно-холодильной установки ОАО «Владморрыбпорт».

Для того, чтобы аммиачно-холодильная установка работала без создания аварийных ситуаций предусмотрены следующие мероприятия повышения устойчивости функционирования:

- процесс происходит в герметичных аппаратах и исполняется по непрерывной схеме;

- вся установка делится на технологические блоки. Каждый блок имеет средство ручного управления и в случае аварии можно отключить и локализовать отдельные единицы оборудования;

- возможна автоматическая блокировка с отключением компрессорных агрегатов в случае выхода технологических параметров за допустимые пределы;

- все технологические системы и узлы после капитального ремонта проходят испытание на герметичность;

- в тех аппаратах, где может произойти повышение давления до максимально допустимого, ставятся предохранительные клапаны;

- линейные ресиверы расположены в отбортованном приямке в специальном кирпичном сооружении;

- на нагнетательных трубопроводах насосов и компрессоров установлены обратные клапаны;

- в трубопроводах с содержанием жидкого аммиака из линейных ресиверов располагаются запорные автоматические клапаны;

- установлено руководство электроприводами насосов, компрессоров, а значит имеется возможность дистанционного отключения группы компрессоров и насосов из безопасного участка;

- предусмотрена приточная, вытяжная и естественная вентиляция помещений. Дополнительно к постоянно действующей вентиляции предусмотрена аварийная вытяжная вентиляция, включающаяся в работу вручную в аварийных случаях;

- присутствует молниезащита, которая выполнена согласно требованиям /9/;

- все спецоборудование заземлено (занулено);

- для ограничения выхода аммиака при аварии за зону производства предусмотрено поглощение его водой.

Контроль и руководство холодильной установки исполняется согласно показаниям местных устройств (манометры, термометры, блоки сигнализации и управления у компрессоров).

Безопасная работа компрессоров поддерживается приборами автоматической защиты.

Аварийное выключение компрессоров выполняется при снижении общего расхода воды к компрессорам ниже нормы.

Также учтена световая сигнализация с указанием параметра, по несоблюдению которого отключен компрессору контроль давления и температуры в аппаратах осуществляется по показаниям манометров и термометров.

Контроль температуры в холодильных камерах происходит по термометру и прибору, установленному в операторной.

 

2.5 Охрана труда на предприятии

 

К обслуживанию холодильных установок допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование и имеющие свидетельство об окончании специального учебного заведения или курсов: для машинистов холодильных установок - по эксплуатации холодильных установок; для слесарей по контрольно-измерительным приборам и автоматике - по автоматизации холодильных установок. К самостоятельному обслуживанию холодильных установок машинисты могут быть допущены только после прохождения стажировки сроком не менее одного месяца (в результате которой они должны освоить обслуживание конкретной и поддержание нормальных режимов ее работы) и соответствующей проверки знаний. Стажировку должны проводить опытные наставники. Допуск к стажировке и самостоятельной работе осуществляется приказом по предприятию.

К ремонту холодильного оборудования допускаются слесари ремонтники не ниже третьего разряда и обязательно прошедшие на предприятии специальную подготовку, которая должна включать специфику работы по ремонту холодильного оборудования, связанную с токсичными свойствами аммиака, давлением, категориями помещений холодильных установок. Слесарь-ремонтник обязан уметь пользоваться средствами индивидуальной защиты, оказывать доврачебную помощь при отравлении аммиаком и поражении электрическим током, правильно действовать при возникновении аварийной ситуации.

Персонал компрессорного цеха, слесари-ремонтники холодильного оборудования должны быть проинструктированы по всем видам инструктажей (вводный, первичный на рабочем месте, повторный, неплановый, целевой). Один раз в год у персонала, обслуживающего аммиачную холодильную установку, комиссией проверяются знания по правилам обслуживания, требованиям безопасности и охраны труда (ОТ), практические действия при аварийных ситуациях и оказанию первой помощи.

Постоянный контроль над выполнением инструкций по охране труда возлагается на администрацию - руководителей предприятия и его структурных подразделений (служб), руководителей цехов (участков), мастеров, а также на бригадиров и профсоюзный комитет предприятия.

Выполнение требований инструкций следует проверять при осуществлении всех видов контроля в системе управления охраной труда.

Работающие должны соблюдать правила внутреннего распорядка. Не допускается присутствие в рабочей зоне посторонних лиц, распитие спиртных напитков, курение, работа в состоянии алкогольного или наркотического опьянения, а также в болезненном или утомленном состоянии.

Курить, принимать пищу следует в специально отведенных местах.

Работники, обслуживающие АХУ должны знать и соблюдать общие правила пожаро-взрыво- и электробезопасности, устройство средств пожаротушения, правила приведения их в действие, должны уметь оказывать первую, (доврачебную) помощь пострадавшему, а также порядок своих действий при возникновении опасных режимов работы и аварий.

За нарушение требований инструкций работники несут ответственность в порядке, установленном законодательством.

Так как на данном производстве применяется такое опасное вещество как аммиак, то рассмотрим его воздействие на организм человека.

Аммиак является веществом удушающего и нейротропного действия, он способен спровоцировать токсический оттек легких, а также вызвать поражение нервной системы. При воздействии паров аммиака на слизистую оболочку глаза происходит обильное слезотечение, резь в глазах, раздражение, и эти пары способны, в частности, вызвать химический ожог с потерей зрения. При попадании в органы дыхания у человека начинаются приступы кашля и затрудненное дыхание, а если аммиак попадает на кожу, то возникает не только покраснение, зуд и жжение, но и химический ожог с пузырями. Также при длительном контакте с жидким аммиаком способно развиться обморожение различной степени, так как при испарении аммиак охлаждается. Поэтому при обращении с таким веществом нужно быть предельно осторожным и соблюдать все предписания по его эксплуатации.

Сам запах данного вещества чувствуется при концентрации 37 мг/м³. И поэтому если в рабочей зоне запах аммиака стал ощутим, это значит, что работать в данной среде без средств защиты опасно.

В аммиачных холодильных установках должно быть наличие противогазов марки, либо ИП-4М, а также изолирующих дыхательных аппаратов сжатого воздуха АВС. Они должны храниться в специальном шкафу машинного отделения. А снаружи этого отделения в другом специальном шкафчике должны храниться запасные противогазы и аппараты с сжатым воздухом (не менее трех). Помимо этого противогазы должны храниться и в шкафах, присоединенным к холодильным камерам с непосредственным охлаждением и в производственных цехах, где установлено технологическое оборудование с охлаждением.

В компрессорном цехе в наличии должно быть не менее трех костюмов (костюм КИХ – 5М), предназначенных для проведения аварийных работ в загазованном аммиаком помещении.

В случае аварии необходимо прослушать указания дежурного диспетчера, сообщающего по громкоговорящей связи дальнейшие действия. Если человек находится в помещении, а в рекомендациях диспетчера говорится о том, что по возможности не стоит его покидать, то необходимо найти комнату или помещение, расположенную с противоположной (подветренной стороны) стороны от очага заражения, или туда, где отсутствуют сквозняки. Далее загерметизировать помещение и использовать средства защиты органов дыхания. Если таковые не имеются под рукой можно применить ватно-марлевую повязку, в крайнем случае, полотенце, платки и любые другие ткани. Данные материалы необходимо смочить в воде или пяти процентном растворе соляной (лимонной) кислоты.

Если человек находится за пределами комнаты, помещения – необходимо устранить панику, также использовать средства защиты органов дыхания или любую ткань, смоченную в воде, определиться с какой стороны находится очаг заражения и выбираться с данной территории в направлении, перпендикулярном направлению ветра. Если на пути находится преграда, необходимо спрятаться в ближайшем здании, по возможности использовать нижние этажи, так как аммиак легче воздуха. Если все же поражения аммиаком не удалось избежать, то необходимо пострадавшего обеспечить притоком свежего воздуха, предоставить ему тепло и покой, большим количеством воды промыть глаза и пострадавшие участки кожи, в случае рези в глазах – закапать 1% раствором новокаина, а для кожи создать примочки из 5% уксусной, лимонной или соляной кислоты. Также принести пострадавшему молоко с питьевой содой для принятия внутрь.

В соответствии с соблюдением законодательства Российской Федерации по охране труда /16/ на производстве формируются все эти безопасные условия труда для всех работников с учетом особенностей работы предприятия. Для того чтобы осуществить на предприятии все требования Законодательства Российской Федерации по охране труда необходимо осуществлять большой комплекс мер по обучению, обеспечению средствами защиты, ведению документации, учитывать события социально – экономического, санитарно – гигиенического, профилактического характера.

 

3 ЛИКВИДАЦИЯ ПОСЛЕДСТВИЙ УСЛОВНО ПРОИСШЕДШЕЙ

АВАРИИ

 

3.1 Возможные аварии и чрезвычайные ситуации на предприятии

 

Наибольшую опасность для населения и работников предприятия представляет два сценария развития чрезвычайных ситуаций:

3.1.1 Наиболее опасный сценарий развития чрезвычайной ситуации:

Сценарий 1: полное мгновенное разрушение системы аммиачно-холодильной установки, в результате террористического акта (взрыва) или диверсионных действий, повлекшее полную разгерметизацию всех емкостей и нарушение технологических коммуникаций аммиачного емкостного оборудования и трубопроводов. В результате аварии 15 т жидкого аммиака выливаются на подстилающую поверхность, образуя токсичное облако АХОВ с последующим заражением объекта и местности в очаге и на следе распространения облака.

Частота наступления такого события – 0,05 год^-1, то есть 1 ЧС в 20 лет.

3.2.2 Производственная авария с аммиаком представляет собой наиболее вероятный сценарий развития чрезвычайной ситуации в мирное время при нарушении производственных процессов и техники безопасности.

Сценарий 2: разрушение трубопровода с аммиаком в результате механического повреждения. В результате аварии происходит вытекание 3 т жидкого аммиака на подстилающую поверхность, с утечкой аммиака, образованием токсичного облака, заражением объекта и местности в очаге и на следе распространения облака.

При этом аммиачное облако может распространяться на часть акватории бухты Золотой Рог, территорий Первомайского и Ленинского районов с преобладающим характером построек – малоэтажные здания в кирпичном или панельном исполнении.

Зимой при преобладающем направлении ветра: с севера-запада на юго-восток облако может распространиться в направлении территории Первомайского района, летом при преобладающем направлении ветра с юга-востока на северо-запад, аммиачное облако может распространяться на акваторию бухты Золотой Рог и часть территории Ленинского района.

Характеристика аммиака: газ с резким удушающим запахом, температура кипения минус 33,4 С°, быстро испаряется, стойкость невысокая, пары обнаруживаются на большом расстоянии. Неограниченно растворяется в воде, образует нашатырный спирт различной концентрации.

Частота наступления такого события – 0,1 год^-1, то есть 1 ЧС в 10 лет.

При реализации данного события:

1. Площадь фактического заражения составит 0,118 км²;

2. Разрушения, повреждения зданий, сооружений и технологического оборудования маловероятны. Возможна порча (потеря товарного вида) готовой продукции в цехах (морозильных камерах) и повреждение или выход из строя здания холодильника.

 

3.2 Проведение аварийно-спасательных работ

 

Аварийно-спасательные работы - это действия по спасению людей, материальных и культурных ценностей, защите природной среды в зоне чрезвычайных ситуаций, локализации чрезвычайной ситуации и подавлению или доведению до минимально возможного уровня воздействия характерных для них опасных факторов.

Аварийно-спасательные работы при чрезвычайной ситуации на потенциально-опасном предприятии с выбросом АХОВ делятся на 3 этапа:

I этап работ (локализация аварии, проведение первоочередных аварийно-спасательных работ, оказание первой медицинской помощи и охрана общественного порядка) осуществляется силами постоянной готовности:

- аварийного объекта (газоспасателями, дежурным медицинским персоналом, аварийными службами);

- подразделений территориальной государственной противопожарной службы;

- бригад скорой медицинской помощи;

- подразделений управления внутренних дел (УВД) по области;

- поисково-спасательными отрядами (ПСО) областной поисково-спасательной службы (ПСС).

Время готовности к выполнению работ (выезду) - не более 10 минут в летнее и 20 минут в зимнее время.

II этап работ (наращивание сил за счет приведения в готовность специализированных формирований аварийного объекта, взаимодействующих аварийно-спасательных подразделений и территориальных формирований повышенной готовности, сил специализированной экстренной медицинской помощи и воинских частей (подразделений) - согласно плану взаимодействия.

III этап работ (восстановление жизнеобеспечения населения в очаге поражения) включает:

- оказание специализированной медицинской помощи в лечебных учреждениях;

- дегазацию улиц, транспорта и техники, при необходимости - санитарную обработку людей и обеззараживание одежды;

- обеспечение сил и средств всем необходимым имуществом.

При угрозе возникновения или возникновении стихийного бедствия, крупной производственной аварии и катастрофы по распоряжению руководителя предприятия или председателя комиссии по чрезвычайным ситуациям производится безаварийная остановка предприятия. Останавливается работа портальных кранов, прекращаются погрузочно-разгрузочные работы, герметизируются морозильные камеры. Исходя из складывающейся обстановки, при необходимости, по дополнительному распоряжению, останавливаются компрессора, прекращается подача хладагента в морозильные камеры, специальными заслонками перекрываются трубопроводы подачи аммиака в морозильные камеры, прекращается подача электроэнергии на потребители предприятия.

При возникновении чрезвычайной ситуации, связанной с выбросом аммиака, работники предприятия немедленно выводятся с территории предприятия в безопасный район пешим порядком, перпендикулярно направлению ветра. Об оставлении территории предприятия и направлении движения объявляет дежурный диспетчер по громкоговорящей связи.

Для проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ (АСДНР) привлекаются нештатные аварийно-спасательные формирования (НАСФ), созданные на предприятии.

При проведении работ командиры НАСФ организуют непрерывное наблюдение за изменением обстановки и своевременно докладывают результаты наблюдения. Работы проводятся в 2 смены. Время работы каждой смены устанавливается в зависимости от объема и сложности проводимых работ.

Любая авария с аммиаком ведет к серьезным последствиям. В зависимости от характера, размеров и места утечки аммиака применяются различные способы устранения аварии, но все они направлены на то, чтобы оперативно организовать защиту персонала и выполнить мероприятия, ограничивающие распространение аммиачного облака, локализацию и ликвидацию аварии на более ранних стадиях ее образования.

3.3 Особенности химического заражения

Для аммиака, как сильно действующего ядовитого вещества, наиболее характерный сценарий развития аварии – заражение АХОВ.

Зона заражения – территория, на которой концентрация АХОВ достигает значений, опасных для жизни людей. Под прогнозированием масштаба заражения АХОВ понимается определение глубины и площади зоны заражения АХОВ.

Под химической аварией понимается авария на хи­мически опасном объекте (ХОО), сопровождающаяся проли­вом или выбросом аварийно химически опасных ве­ществ, способная привести к гибели или химическому заражению людей, продовольствия, пищевого сырья и кормов, сельскохозяйственных животных и растений или к химическому заражению окружающей среды.

Аварии на ХОО характеризуются, в основном, мас­штабом и продолжительностью химического заражения.

Под масштабом химического заражения понимаются пространственные границы (линейные размеры и пло­щади) проявления последствий аварий и разрушений объектов, содержащих АХОВ; под продолжительнос­тью — временные пределы проявления последствий аварии или разрушения объекта, содержащего АХОВ.

Неконтролируемые выбросы АХОВ характеризу­ются частичным или полным разрушением технологи­ческого оборудования, систем защиты, оболочек ре­зервуаров. Они могут сопровождаться пожарами и взрывами газо- и пылевоздушных смесей, обуслов­ливающими повторные разрушения оборудования и повреждения соседних объектов.

В случае возникновения аварий на ХОО очаг поражения будет иметь ряд особенностей:

- характер образования облаков АХОВ и их распространения является сложным процессом, который определяется диаграммами фазового состояния АХОВ, условиями хранения, метеоусловиями, рельефом местности и т.д.

- в разгар аварии на объекте действует, как правило, несколько - поражающих факторов: химическое заражение местности, воздуха, водоемов, высокая или низкая температура, ударная волна; а вне объекта - химическое заражение окружающей среды.

- наиболее опасный поражающий фактор - воздействие паров АХОВ через органы дыхания. Он действует как на месте аварии, так и на больших расстояниях от источника выброса, и распространяется со скоростью ветрового перекоса.

- опасные концентрации АХОВ в атмосфере могут существовать от нескольких часов до нескольких суток, а заражение местности и воды еще более длительное время.

- смерть зависит от свойств вещества и полученной дозы и может наступать как мгновенно, так и через некоторое время (несколько дней) после отравления.

Наиболее опасной стадией аварии являются первые 10 минут, когда испарение АХОВ происходит наиболее интенсивно.

Масштабы возможных последствий аварии в значительной степени зависят от типов химически опасных объектов, вида ядовитых веществ, их свойств, количества и условий хранения, характера аварии, метеоусловий и ряда других факторов.

 

3.4 Расчет вероятных зон действия поражающих факторов при аварийном

выбросе аммиака

Масштабы зоны заражения аммиаком определены с помощью руководящего документа /11/ утвержденном штабом ГО и ЧС Госкомгидрометом РФ, выпущенном в 1990 г.

Исходные данные для прогнозирования масштабов распространения при аварии на аммиачно-холодильной установке:

- объектом является ОАО «Владморрыбпорт»;

- аварийно-химическое опасное вещество – аммиак, содержащийся в аммиачно-холодильной установке;

- при расчетном прогнозировании масштабов распространения АХОВ, в случае производственной аварии принято за величину выброса аммиака в результате разрушения трубопровода одной из систем циркуляции Q₀ - 3 т;

- аммиак хранится под давлением;

- толщина слоя аммиака, разлившегося свободно на подстилающей поверхности, составляет h=0,05 м;

- метеорологические условия: инверсия, температура воздуха 20 °С, скорость ветра 1 м/с, время от начала аварии 1 час, время «условно» происшедшей аварии – 16.45;

- разлив аммиака на подстилающей поверхности – свободный;

- предельное время пребывание людей в зоне химического заражения и продолжительность сохранения неизменных метеорологических условий (степень вертикальной устойчивости атмосферы, направление и скорость ветра) - 4 часа.

Масштабы заражения для сжиженного газа, аммиака, рассчитываются по первичному и вторичному облаку:

- первичное облако - это облако АХОВ, образующееся в результате мгновенного (залпового) в течение 1-3 минут перехода в атмосферу части аммиака при аварийной ситуации;

- вторичное облако - это облако АХОВ, образующееся в результате испарения аммиака с поверхности зеркала жидкого хладагента.

Прогнозирование глубины заражения аммиаком при аварии.

В соответствии с /11/ расчет масштабов заражения проводится по эквивалентным количествам АХОВ.

Эквивалентное количество АХОВ в первичном облаке, т:

Q_Э1 = , (3.1)

где К₁ — коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ. Принимается по /11/;

К₃ — коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы аммиака к пороговой токсодозе другого АХОВ. Принимается по /11/;

К₅ — коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости атмосферы; для инверсии принимаем значение по /11/;

К₇ — коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха. Принимается по /11/;

Q₀ — количество разлившегося при аварии аммиака, т.

Q_Э1 = т.

 

Продолжительность поражающего действия АХОВ определяется временем его испарения с площади разлива.

Время испарения (Т) с площади разлива (или время поражающего действия), ч:

Т = , (3.2)

где h—толщина слоя АХОВ;

d—плотность АХОВ, т/м3, принимаем по /11/;

К₂ — коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ, принимается по документу /11/.

К₄ - коэффициент, учитывающий скорость ветра, принимаем по /11/.

Т = .

Время подхода зараженного воздуха к объекту, ч:

T = , (3.3)

где х - расстояние от источника заражения до заданного объекта, 0,3 км;

υ - скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха, км/ч, принимаем по /11/.

T = .

Эквивалентное количество вещество во вторичном облаке, т:

Q_Э2 = , (3.4)

где К₆ — коэффициент, зависящий от времени N, прошедшего после начала аварии, (Т^0,8) по документу /11/;

К₂ — коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ, принимается по /11/;

К₄ — коэффициент, учитывающий скорость ветра, по /11/.

Q_Э2 =

Исходя из расчетных данных, глубина зоны заражения первичным облаком – Г₁, вторичным – Г₂, а полная глубина зоны заражения - Г.

Г₁ и Г₂ определяется по приложению /11/ методом интерполяции.

Максимальные значения глубины зоны заражения - первичное (Г₁) облако АХОВ и вторичное (Г₂)облако АХОВ, определяются в зависимости от эквивалентного количества вещества и скорости ветра.

По /11/ методом интерполяции находим зону заражения первичного (Г₁) облака АХОВ.

Таблица 3.4.1 – Расчетные данные для определения глубины зоны заражения

первичного облака АХОВ

Показатели	Значения
Скорость ветра, м/с
Эквивалентное количество вещества: , т (Меньше ), т (Больше ), т
Глубина зоны заражения (Гз1) для , км Глубина зоны заражения (Гз2) для , км

Найдем методом интерполяции глубину зоны заражения для первичного облака по формуле (3.5)

Г_з1 + ( - ); (3.5)

Г₁ = 0,38 + км.

Глубина зоны заражения для первичного облака: Г₁=0,516 км

По /11/ методом интерполяции с помощью таблицы 3.4.2 находим также зону заражения и вторичного (Г₂) облака АХОВ.

Таблица 3.4.2 – Расчетные данные для определения глубины зоны заражения

вторичного облака АХОВ

Показатели	Значения
Скорость ветра, м/с
Эквивалентное количество вещества: , т (Меньше ), т (Больше ), т
Глубина зоны заражения (Гз1) для , км Глубина зоны заражения (Гз2) для , км	0,85   1,25

Получим, что глубина зоны заражения для вторичного облака АХОВ равна

Г_з1 + ( - ); (3.6)

Г₂ = 0,85 + км.

Глубина зоны заражения для вторичного облака: Г₂ = 1,201 км

Полная глубина заражения определяется:

Г = Г' + 0, 5 Г"_, (3.7)

где Г' – наибольший из размеров Г₁ и Г₂;

Г" - наименьший из размеров Г₁ и Г_2.

Г = 1,201 + 0,5 · 0,516= 1,459 км.

Таким образом, глубина зоны заражения аммиаком в результате аварии может составить 1,459 км; продолжительность действия источника заражения — около 1,36 часа ≈ 82 минуты.

Предельно возможные значения глубины переноса воздушных масс, км:

Г_п = N · υ, (3.8)

где N — время, прошедшее после начала аварии, ч;

υ — скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данной скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, км/ч, принимаем по /11/.

Г_п = 4 · 5 = 20 км.

Таким образом, глубина зоны возможного заражения через четыре часа после аварии составит 20 км.

Площадь зоны возможного заражения Sb — это площадь, в пределах которой, под воздействием ветра может распространяться облако паров аммиака, определяется по формуле (3.9):

S_В = 8,72·10^-3·Г²·φ км², (3.9)

где φ = 180° - угловые размеры зоны возможного заражения.

S_В = 8,72·10^-3·1,459²·180° = 3,34 км².

Площадь зоны фактического заражения S_ф - это площадь территории, зараженной АХОВ в опасных для человека пределах.

S_ф = К₈·Г²·N^-0,2, (3.10)

где К₈ — коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, для инверсии по /11/ принимаем 0,081;

S_ф = 0,081·1,459²·1^-0,2 = 0,118 км².

Зоны возможного заражения облаком аммиака при нанесении их на топографические карты и схемы ограничиваются полуокружностью.

Угловые размеры φ определяются в зависимости от скорости ветра (по прогнозу 1 м/с), радиус, равный глубине зоны заражения Г.

Центр полуокружности совпадает с источником заражения. Биссектриса полуокружности ориентирована по направлению ветра.

В результате возможного разрыва трубопровода, в какой либо системе циркуляции на подстилающую поверхность вытекло до 3 т жидкого аммиака. Образовалось первичное, и затем вторичное облако АХОВ зараженного воздуха. Персонал предприятия и население немедленно оповещены об аварии.

Частота наиболее вероятного сценария развития ЧС теоретически может составлять 0,1 год^-1, то есть 1 ЧС в 10 лет.

Согласно расчетам при свободном разливе 3 т жидкого аммиака на подстилающую поверхность ожидаем следующие показатели рисков:

- глубина зоны заражения 0,516 км - для первичного облака;

- глубина зоны заражения 1,201 км – для вторичного облака;

- полная глубина заражения – 1,459 км;

- площадь зоны возможного заражения – 3,34 км²,

- площадь зоны фактического заражения – 0,118 км².

В случае полного разрушения АХУ произойдёт выброс 3 тонн жидкого аммиака на подстилающую поверхность. Аммиак, находящийся в системе, автоматически перекрыт. Осуществлена экстренная остановка производства. С помощью локальной системы оповещения объявлена экстренная эвакуация персонала предприятия в отведенное место. Ожидается, что в зоне поражения окажется до 3 тысяч человек, включая население близлежащих населённых пунктов и персонал предприятия. Для эвакуации персонала и их семей немедленно вводится план ГО предприятия. Так же рассматриваемый случай террористического акта приведёт к многочисленным пожарам и разрушениям производственных сооружений. Что в свою очередь сильно затруднит эвакуационные мероприятия и АСДНР.

После эвакуации персонала, начинает работать газоспасательная команда для разведки и по устранению последствий ЧС.

 

3.5 Оценка возможного числа пострадавших

 

Расчет количества пораженных на производстве на котором произошла авария, производится исходя из количества людей, оказавшихся в очаге поражения, и их защищенности от воздействия паров ядовитых веществ.

Количество людей, оказавшихся в очаге поражения, рассчитывается либо суммированием производственного персонала (населения), находящегося на отдельных производственных участках (в жилых кварталах, населенных пунктах), подвергшихся воздействию зараженного воздуха, либо путем умножения средней плотности находящегося на территории объекта производственного персонала (населения) на площадь зараженной территории.

Расчетные формулы по определению числа людей находящихся в зоне возможного химического заражения могут быть представлены в следующем виде:

 

П = D · S_В · (1 – К_защ), (3.11)

где П – средняя плотность размещения персонала и населения на пораженной территории, 490 чел/км²;

– площадь территории предприятия, приземной слой воздуха на которой был подвержен заражению;

К_защ – коэффициент защищенности от поражения ядовитым веществом. Принимаем по /11/.

П = 490 · 3,34 · (1 – 0,9) ≈ 164 человека.

Следовательно, 164 человек могут оказаться в зоне возможного химического поражения.

На момент аварии рабочий день многих сотрудников уже закончился (28%), большая часть из тех, кто остался на предприятии находились в складских помещениях и административных зданиях (47%), где имелись специально предусмотренные шкафчики со средствами индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) на случай аварии. Та часть работников, что занималась погрузочно-разгрузочными работами или находилась на территории предприятия на открытом воздухе (15%) по системе оповещения немедленно покинула территорию предприятия согласно указанным инструкциям. Данные люди не пострадали, и им не потребовалась медицинская помощь.

Для эвакуации людей с территории и возможного предотвращения аварии к работе подключились нештатные аварийно-спасательные формирования (6%) полностью одетые в специальные защитные костюмы со средствами индивидуальной защиты органов дыхания.

Для определения числа людей, находящихся в зоне фактического заражения используем формулу (3.11) и получим

П = 490 · 0,118 · (1 – 0,9) ≈ 5,8 ≈ 6 человек.

И таким образом из оставшихся людей 4% оказались в зоне фактического заражения, в которой концентрация паров аммиака была в опасных для человека пределах. Данные люди пострадали в результате происшедшей аварии, один из них оказался в эпицентре очага и погиб до приезда скорой помощи, а пятеро были госпитализированы с отравлением средней тяжести.

3.6 Расчет сил и средств для локализации и ликвидации аварии

 

С учетом места расположения объекта значительная протяженность предприятия с запада на восток и сравнительно небольшая ширина (около 120 м) при преобладающих северных и южных ветрах и нахождении химически опасного участка на западной стороне предприятия, существенно уменьшает вероятность попадания сотрудников, работающих на восточный стороне предприятия, в особо опасную зону.

Для локализации и ликвидации аварии на более ранних стадиях ее развития самым эффективным способом предотвращения распространения жидкого аммиака является ограничение его разлива путем отключения поврежденных участков, установкой преград (земляного вала, стенок поддона) и нейтрализация 10% раствором соляной (серной) кислоты, заливом большим количеством воды. Утечка газообразного аммиака локализуется с помощью распыления воды поливочно-моечными, пожарными машинами, а также подключившись пожарной колонкой к имеющимся на объекте пожарным гидрантам.

При возникновении производственной аварии, первый человек, который обнаружил аварию, немедленно сообщает об этом другим работникам производства и дежурному диспетчеру.

Дежурный диспетчер производит оповещение по громкоговорящей связи и дает установку действий согласно схеме оповещения. Оповещает оперативные службы управлений Первомайского района, города Владивостока, близлежащие предприятия и население прилегающего жилого массива об аварии согласно плана оповещения, а также запрашивает метеорологические данные у гидрометеоцентра Приморского края.

Работники предприятия немедленно выводятся с территории предприятия в безопасный район, перпендикулярно направлению ветра. При чрезвычайной ситуации разведка проводится силами газоспасательного звена компрессорного цеха с использованием прибора «Астра-СВ серии ИГС-98 исполнение 011», предназначенного для определения паров аммиака в воздушной среде, также определяют границы опасного (0,21 мг/л) и чрезвычайно опасного (7 г/л) заражения и докладывают в штаб ГОЧС г. Владивостока.

Вызываются дополнительные силы (поисково-спасательная служба, пожарные подразделения, скорая помощь) для оказания помощи в ликвидации очага заражения, оказания медицинской помощи пораженным и эвакуации их в лечебные учреждения города.

Для проведения АСДНР привлекаются нештатные аварийно-спасательные формирования. Для защиты личного состава от поражения аммиака используются комплекты средств индивидуальной защиты, включающие средства защиты органов дыхания (фильтрующие противогазы марки ИП-4М (КД-5) и специальную защитную одежду КИХ-5М (прорезиненные костюмы, резиновые сапоги и перчатки)). Они производят эвакуацию работников и оказывают, в случае необходимости, первую помощь. Также герметизируют морозильные камеры и входную дверь в помещение холодильника. Останавливают компрессора, после этого прекращается подача хладагента в морозильные камеры, специальными заслонками перекрываются трубопроводы подачи аммиака в морозильные камеры. Производят включение стационарной водяной завесы.

Удостоверяются в отсутствии людей в помещениях, заполненных парами аммиака, если таковые имеются, немедленно их оттуда эвакуируют самым безопасным путем и обеспечивают средством защиты органов дыхания.

С прибытием аварийно-спасательной группы города Владивостока Первомайского района разведка производится силами и средствами уже прибывшей группы. Первоочередной задачей они устраняют утечку аммиака и не допускают его распространения за пределы помещений.

Для тушения пожара (если они имеются), постановке водяных завес при утечке аммиака на предприятии задействуются пожарная часть №4 Первомайского района и другие пожарные части города Владивостока.

Машины скорой помощи, прибывшие на место аварии, оказывают первую помощь пострадавшим.

Сотрудники управления внутренних дел ограждают территорию Рыбного порта.

Работы производятся сотрудниками МЧС и НАСФ до полной ликвидации аварии на территории.

Локализация облака постановкой водяной завесы применяется при авариях с выбросом водорастворимых АХОВ, в данном случае аммиака.

Для создания водяных завес используются пожарные автомобили АЦ 8,0-40 (43118) на базе КАМАЗ. На данных машинах применяются такие пожарные комбинированные стволы, как РСК3-70. В них предусмотрено совмещение функции регулировки расхода и перекрывного устройства в одном органе управления, что значительно снижает массу и одновременно повышает оперативность и обеспечивает удобство применения. Расход воды можно регулировать от 0 (ствол перекрыт) до 7,5 л/с.

Струя может проходить под разным углом и регулируется это поворотной головкой, в результате вода может переходить от сплошной струи до защитного экрана (с максимальным углом факела не менее 120°). При этом ствол образует качественные струи на выходе из насадки во всех режимах работы. Технические характеристики данного ствола приведены в таблице 3.6.1.

 

Таблица 3.6.1 - технические характеристики пожарного ручного ствола

РСК3- 70

Наименование показателя	Ствол РСКЗ-70
Рабочее давление, МПа, (кгс/см2)	0,4-0,6 (4-6)
Расход воды, л/с, не менее: сплошной струи распыленной струи защитной струи	7,4 7,0 2,3
Дальность водяной струи (максимальная по крайним каплям), м, не менее сплошной распыленной	32 9

 

продолжение таблицы 3.6.1

Угол факела распыленной струи, рад (град), не менее минимальный максимальный	0,70(40) -
Угол факела защитной завесы, рад (град), не менее	2,1(120)
Диаметр факела защитной завесы, м, не менее
Габаритные размеры, мм, не более: длина, L	430
высота, H
Масса, кг, не более	3,0
Диаметр выходного отверстия насадка, мм
Условный проход соединительной головки, мм

 

Ширина завесы должна быть больше ширины облака зараженного воздуха в приземном слое на 5-10%.

В безветренную погоду или при невозможности четкого определения направления распространения аммиачно-воздушного облака рекомендуется применение круговой схемы установки водяных завес, которая осуществляет практически полное перекрытие периметра возможного распространения облако паров аммиака.

В случаях, когда прокладка по круговой схеме невозможна (по техническим причинам, из-за рельефа местности или по иной причине), постановка завес производится по отдельным секторам с учетом их взаимного перекрывания.

Пожарные стволы ставятся вблизи внешней границы зоны распространения облака зараженного воздуха на удалении не более 30 м один от другого.

Рассчитаем силы и средства, необходимые для постановки жидкостных завес.

Требуемое количество пожарных стволов находится исходя из площади разлива аммиака и расстояния между пожарными стволами. Исходя из протяженности рубежа постановки водяной завесы, рассчитаем количество пожарных стволов:

(3.12)

 

где – протяженность рубежа постановки водяной завесы, м, (длина окружности зоны заражения аммиаком);

− установленное расстояние между пожарными стволами, м

 

 

Общий расход воды в единицу времени (л/с), потребный для постановки водяной завесы определяется по формуле (3.13):

 

, (3.13)

 

где − расход воды на постановку завес, л/с;

− расход воды одного распылителя, л/с, в качестве распылителя применен РСКЗ-70, его расход воды (q) составляет 7 л/с.

 

 

Время испарения жидкого аммиака с площади разлива, то есть и время поражающего действия, рассчитанного в пункте 3.4 составляет 1,36 ч ≈ 82 минуты. Следовательно, для постановки водяной завесы необходимо обеспечить работу 8 пожарных стволов в течение данного времени.А для ликвидации аварии с учетом орошения подъездных путей, принять время равное 110 минутам.

Для расчета пожарных машин применим пожарную машину марки АЦ 8,0 – 40 (43118) на базе КАМАЗ. Данная машина применяется как самостоятельная боевая единица или как насосная установка при работе в «перекачку» с одной или несколькими автоцистернами при тушении пожаров водой, воздушно-механической пеной на промышленных объектах. Ее тактико-технические характеристики показаны в таблице 3.6.2.

 

Таблица 3.6.2 –Тактико-технические характеристики АЦ-8,0-40 (43118)

Основные характеристики
Базовое шасси	КАМАЗ-43118
Колесная формула	6x6
Боевой расчет, включая водителя, чел.
Максимальная скорость, не менее км/ч
Наименьший радиус разворота, м	11,5
Угол преодолеваемого подъема, %
Параметры масс
Полная масса, кг	20 900
Габаритные размеры
Длина, мм	8 900
Ширина, мм	2 500
Высота, мм	3 700
Двигатель
Тип	КАМАЗ 740.31-240
Номинальная мощность, кВт (л.с.)	176 / 240
Шины
Тип	КАМА 425/85 R21 с регулируемым давлением
Трансмиссия
Тип	10-ти ступенчатая коробка передач, 2-х ступенчатая раздаточная коробка
Цистерна
Вместимость, м3
Вместимость бака для пенообразователя, л
Насосная установка
Насос пожарный центробежный	НЦПН-40/100 или ПН-40УВ
Расположение насоса и управление им	В заднем отсеке
Длина напорных рукавных линий, м
Ствол пожарный лафетный	ЛС-С40

 

Для расчета количества пожарных машин на ликвидацию данной аварии необходимо учесть количество требуемых стволов и учесть, что при локализации зараженного облака, на одну пожарную машину приходится два пожарных ствола РСКЗ-70, производящих водяную завесу. Следовательно, количество автоцистерн пожарных определяется по формуле (3.14)

 

n_а = , (3.14)

 

Тогда получаем

 

n_а = .

 

Количество воды, потребное для постановки водяной завесы для одной пожарной машины определяем по формуле (3.15)

 

Н = V_в · К_п, (3.15)

 

где Н – количество воды, необходимой для постановки водяной завесы, т;

V_в – количество разлитого аммиака, т;

К_п – коэффициент пропорциональности, показывающий, сколько тонн воды требуется для нейтрализации 1 тонны АХОВ.

На одну часть аммиака в среднем берется 10 частей воды.

Получаем

Н = 3 · 10 = 30 т.

 

Численность личного состава пожарного подразделения, принимающих участие в ликвидации аварии, находится с помощью формулы (3.16)

 

n_л.с.= n_а · n_л.с’, (3.16)

 

где n_а – количество пожарных автомобилей;

n_л.с’ – численность боевого расчета для одной автоцистерны пожарной, чел.

Получим

n_л.с.= 4 · 6 = 24 человека.

 

Территория данного производства находится на причале №44, с северный стороны располагается бухта «Золотой Рог» и данная бухта является источником противопожарного водоснабжения.

Максимальная удаленность пожарной машины от источника воды – 150 метров.

Найдем напор у разветвления пожарных рукавов

 

H_р = H_приб +10, (3.17)

 

где H_приб – напор на разветвлениях водяных стволов, м (для ручных стволов принимаем 40 м).

H_р = 40 +10=50 м.

 

Расчет максимального расстояния от пожарных машин до водоисточника.

Максимальное расстояние определяется по формуле (3.18)

 

(3.18)

 

где l_пр – предельное расстояние по подаче огнетушащего средства, м;

H_н – напор на насосе пожарной машины АЦ 8,0-40, м;

Z_м – высота подъема местности, м;

Z_приб – наибольшая высота подъема прибора подачи огнетушащего средства, м;

S – сопротивление пожарного рукава, 0,015;

Q_л – расход воды в наиболее нагруженной линии, л/с.

Подъем местности составляет 11 м. Тогда получим предельное расстояние

 

Таблица 3.6.3 – Характеристики подачи воды из открытого источника в пожарную

машину

Показатели	Значения
Диаметр пожарных рукавов магистральных линий	d = 77мм
Напор на насосе	100 м
Напор на стволах	40 м
Диаметр рабочих линий	d = 51мм
Длина рабочих линий	40 метров

 

Рассчитаем необходимое количество напорных рукавов диаметром 77мм для создания магистральной линии /13/.

 

(3.19)

 

где 1,2 – коэффициент учитывающий неровности местности;

– расстояние от источника воды до места аварии, м;

– длина напорного рукава, 20 м.

 

 

В комплектации пожарного автомобиля АЦ 8,0-40 (43118) напорных рукавов данного диаметра содержится 10 штук, это значит что данного количества рукавов хватит, для того чтобы установить пожарный автомобиль на водоисточник и протянуть рукава до места ликвидации аварии (на 150 м).

Определим количество состава, необходимых для ликвидации и локализации аварии (водители в данном расчете не учитываются)

 

(3.20)

 

– количество ствольщиков;

– количество людей, занимающихся насосно-рукавными системами;

– количество людей, участвующих в инженерной разведке;

– количество людей, отвечающих за безопасность на постах во время ликвидации аварии;

– количество связных.

 

 

Для расчета требуемых отделений на пожарных машинах необходимо численность состава поделить на количество боевого расчета пожарного автомобиля, тогда получим

 

(3.21)

 

где – численность личного состава для осуществления работ по локализации и ликвидации аварии без помощи других сил, таких как рабочие или воинские формирования;

– численность боевого расчета отделения на основных пожарных машинах.

.

 

Исходя из расчетов, установим, что для установки водяной завесы необходимо 4 пожарных машины марки АЦ 8,0– 40 (43118) и 1 автомобиль ГДЗС (газодымозащитной службы), в которой боевой расчет составляет шесть человек. Также помощь в ликвидации аварии оказывает автомобиль штабной (АШ), который предназначен для экстренной доставки на место аварии средств радиосвязи, командного состава, его оперативной работы, обеспечения на месте аварии работы штаба для оперативного совещания.

При действиях по локализации и ликвидации аварии всем подразделениям необходимо работать в средствах защиты органов дыхания, но при этом продолжение работы до полной выработки защитного ресурса запрещается. Необходимо оставлять резерв защитного ресурса на выход из зоны загрязнения, снятие в установленном порядке средств индивидуальной защиты и их замену.

При завершении работы (смены) в зоне химического загрязнения личный состав проходит санитарную обработку, а техника подвергается обеззараживанию. Также местность с наличием опасных веществ обозначается специальными указательными знаками.

 

 

4 ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОГО ЭКОНОМИЧЕСКОГО УЩЕРБА

 

В соответствии с методическими рекомендациями /6/, структура ущерба от аварий на опасных производственных объектах, как правило, включает в себя:

- полные финансовые потери организации, эксплуатирующий опасный производственный объект, на котором произошла авария;

- расходы на ликвидацию аварии;

- социально-экономические потери, связанные с травмированием и гибелью людей;

- вред, нанесенный окружающей природной среде;

- косвенный ущерб и потери государства от выбытия трудовых ресурсов.

Ущерб от аварии на аммиачно-холодильной установке может быть представлен в виде формулы (4.1) П_а = П_пп + П_ла + П_сэ + П_нв + П_экол, (4.1) где П_а - полный ущерб от аварии, руб.;П_пп - прямые потери предприятия, эксплуатирующей объект, руб.;П_ла – затраты на локализацию, ликвидацию и исследование аварии, руб.;П_сэ – социально - экономические потери (затраты, понесенные из-за гибели и травматизма людей), руб.;П_нв - косвенный ущерб, руб.; П_экол - экологический ущерб (урон, нанесенный объектам окружающей природной среды), руб.; 4.1 Прямые потери от аварии Прямые потери от аварии (П_п.п) можно рассчитать по формуле (4.2) П_пп = П_оф + П_тмц + П_им, (4.2) где П_оф - потери объекта в результате уничтожения основных фондов (производственных и непроизводственных), рублей;П_тмц - потери объекта, в результате уничтожения (повреждения) материальных ценностей (оборудования.), рублей;П_им – потери вследствие уничтожения имущества третьих лиц, руб.

Проведем максимально приближенный расчет в рассматриваемом сценарии аварии на аммиачно-холодильной установке Владивостокского морского рыбного порта.

Во время аварии произошла утечка аммиака, данное вещество из поврежденной трубы вылилось на территории объекта рядом со зданием холодильника. Жидкий аммиак и непосредственно его пары были устранены большим количеством воды вовремя, и поэтому зараженный воздух не распространился на территорию города. Но жертв не удалось избежать – один работник предприятия погиб и 5 пострадало.

При аварии на аммиачно-холодильной установке, повреждения наносятся только определенной части холодильной установке. По сценарию развития чрезвычайной ситуации происходит механическое повреждение одной из систем циркуляции аммиака и разрушение трубопровода. Как правило, данные повреждения являются восстанавливаемыми деталями, и полное восстановление установки не требуется. Следовательно, примем, что восстановление системы циркуляции и замена трубопровода составят 17% от стоимости оборудования. Приблизительная цена данной установки составит 952 312 рублей, следовательно, чтобы возобновить работу данной установки необходимо вложить 161 893 рубля. Ущерб имуществу третьих лиц не нанесен, таким образом расчет для третьих лиц не проводится.

Жидкий аммиак технический /14/, который полностью соответствует установленным техническим стандартам можно приобрести за 40 000 рублей соответственно на одну тонну. Так как в данной аварии из трубопровода вытекает 3 т жидкого аммиака, то соответственно его стоимость будет 120 000 рублей.

Проанализировав эти данные, выясним, что прямые потери составят

П_пп = 161 893 + 120 000 + 0 = 281 893 рублей