Архипова Н.В., Мордвинова А.В.
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР АВАРИЙ С ПОЖАРАМИ И ВЗРЫВАМИ НА ОБЪЕКТАХ С ОБРАЩЕНИЕМ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА *
Аннотация:
в работе проведен анализ статистических данных о погибших и раненных в результате взрывов и пожаров на автозаправочных станциях России, подтверждающий их высокий уровень пожароопасности. Представлен анализ аварийных ситуаций на объектах с наличием СПГ, на основе которого описаны основные сценарии развития аварий
Ключевые слова:
автозаправочные станции (АЗС), сжиженный природный газ (СПГ), чрезвычайные ситуации, взрыв, пожар
УДК 614.84
Архипова Н.В.
студент кафедры инженерной экологии и охраны труда
Национальный исследовательский университет «МЭИ»
(г. Москва, Россия)
Научный руководитель:
Мордвинова А.В.
канд. техн. наук, доцент кафедры инженерной экологии и охраны труда
Национальный исследовательский университет «МЭИ»
(г. Москва, Россия)
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР АВАРИЙ С ПОЖАРАМИ
И ВЗРЫВАМИ НА ОБЪЕКТАХ С ОБРАЩЕНИЕМ
СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА
Аннотация: в работе проведен анализ статистических данных о погибших и раненных в результате взрывов и пожаров на автозаправочных станциях России, подтверждающий их высокий уровень пожароопасности. Представлен анализ аварийных ситуаций на объектах с наличием СПГ, на основе которого описаны основные сценарии развития аварий.
Ключевые слова: автозаправочные станции (АЗС), сжиженный природный газ (СПГ), чрезвычайные ситуации, взрыв, пожар.
Автозаправочные станции являются объектами, которые характеризуются повышенной опасностью возникновения пожаров и взрывов. Это объясняется большим объемом хранения моторного топлива, использованием оборудования, работающего как при атмосферном, так и при повышенном давлении, особенностями технологических операций, связанных с приемом, хранением и выдачей топлива, возможностью расположения АЗС в густонаселенных районах, а также риском неадекватного поведения водителей или других лиц.
На конец 2022 года на территории РФ было зарегистрировано 30446 автомобильных заправочных станций [3].
Только в России в открытом доступе был зафиксирован 101 случай пожаров и взрывов на АЗС в период с 2007 по 2022 год, на которых погиб 21 человек, получили травмы 189 человек [2].
Рис. 1 – Количество пожаров на АЗС за период 2007-2022 гг.
Рис. 2 – Количество пострадавших и погибших людей на АЗС
за период 2007-2022 гг.
Из приведенных данных можно сделать вывод, что в последние годы наблюдается увеличение количества пожаров и пострадавших людей при авариях на АЗС. Если АЗС расположена в плотно застроенном районе, то в случае аварии, опасность может распространиться на жилые дома, магазины, офисы и другие объекты, находящиеся рядом. Это может привести к увеличению числа пострадавших и жертв, так как люди не смогут быстро и безопасно покинуть опасную зону.
Аварии, связанные с использованием сжиженного природного газа (СПГ), представляют потенциальную угрозу для безопасности. В отсутствие развитой инфраструктуры автозаправочных станций для СПГ, статистика аварий на таких объектах отсутствует. Однако в зарубежной практике накоплен богатый опыт других объектов с обращением с СПГ, включающий серьезные аварии и их анализ.
Одна из крупнейших аварий с СПГ произошла 20 октября 1944 г. в городе Кливленд (США). Пролив 1,9 тыс. тонн СПГ произошел вследствие разрушения резервуара. В результате образовалось парогазовоздушное облако, которое двигалось по ветру у поверхности земли. Далее последовал ряд взрывов на территории газового завода, а также в подвалах зданий и в системе канализации сточных вод в радиусе 400 м. Через 20 минут после начала утечки произошло воспламенение 1 тыс. тонн СПГ из-за разрушения еще одного резервуара. Высота пламени составила 900м. В результате этой аварии погибло 128 человек, около 400 получили ранения, и было разрушено более 90 зданий на расстоянии 400 м от места утечки. Расположение предприятия в густонаселенном районе явилось основной причиной большого числа жертв. Отсутствовало соответствующее обвалование, которое ограничило бы утечку и предотвратило попадание газа в сточную канализацию. Также резервуары находились близко друг к другу, что способствовало быстрому распространению пожара [1].
Катастрофа в городе Сан-Хуан-Иксуатепек (Мексика) началась в хранилище СПГ с содержанием 13,7 тыс. м3 СПГ. 19 ноября 1984 г. рано утром произошла серия взрывов с пожаром, продолжавшимся 20 часов. При обрыве одного из трубопроводов около резервуаров хранилища произошла утечка СПГ. Образовалось паровое облако размерами м, спустя 5-10 минут после начала утечки произошло воспламенение, сопровождавшееся взрывом. После этого момента зафиксировали 7-8 мощных взрывов других резервуаров газового хранилища. Как и в первом случае, хранилище находилось в густонаселенном районе. В результате этой катастрофы погибло не менее 500 человек, более 7000 человек получили ранения, около 200 тыс. человек осталось без жилья [1].
Наиболее опасным сценарием аварийной ситуации связанной с СПГ является разрушение резервуара, при котором жидкость выбрасывается в окружающее пространство и частично испаряется. Если большое количество газокапельной среды воспламеняется, образуется огненный шар, что называется взрывом расширяющихся паров вскипающей жидкости (BLEVE). В таких случаях резервуар может проявлять реактивное поведение, что было наблюдаемо, например, при авариях в Ионаве и Алма-Ате.
Однако самым распространенным типом аварийной ситуации является длительная утечка жидкости через трещину в резервуаре или при обрыве трубопровода. При этом размеры разлитой жидкости и формирование облаков зависят от интенсивности утечки. В этом случае возникает опасность возгорания вылившейся жидкости, которая может привести к перегреву стенок резервуара и развитию BLEVE.
Таким образом, типичные сценарии развития аварийных ситуаций с криогенными жидкостями обычно включают последовательность событий и процессов, представленных на рис. 3 [2].
Рис. 3 –Сценарии развития аварийных ситуаций с криогенными жидкостями
Поскольку воспламенение может произойти на любом этапе аварии, то существует множество вариантов развития ситуации с различными масштабами последствий.
Смесь горючего с воздухом меняется от переобогащенного до допредельного, проходя через область воспламенения, вследствие диффузии, ветрового воздействия, сил плавучести и турбулентности атмосферы.
На рис.4 представлена схема развития аварийной ситуации на основе условий формирования горючего облака и задержки воспламенения с момента начала выброса или пролива [2].
Рис.4 – Схема развития аварийной ситуации
Приведенные выше сведения об аварийных ситуациях, связанных с использованием СПГ, указывают на необходимость принятия эффективных мер для предотвращения чрезвычайных ситуаций на объектах, где хранится и используется СПГ. Организационно-технические мероприятия, такие как разработка строгих норм и правил, обучение персонала, регулярное техническое обслуживание и контроль, играют ключевую роль в обеспечении безопасности и снижении рисков аварий. Также важно совершенствование нормативных требований с целью исключения нормативного вакуума, когда в связи с отсутствием требований могут применяться излишне жесткие или наоборот недостаточные требования, а также с целью возможности учета современных разработок и новых достижений в обеспечении безопасности.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Номер журнала Вестник науки №6 (63) том 4
Ссылка для цитирования:
Архипова Н.В., Мордвинова А.В. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР АВАРИЙ С ПОЖАРАМИ И ВЗРЫВАМИ НА ОБЪЕКТАХ С ОБРАЩЕНИЕМ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА // Вестник науки №6 (63) том 4. С. 1041 - 1047. 2023 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/9312 (дата обращения: 19.05.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2023. 16+