Приложение N 6

к Руководству по безопасности

"Методика оценки риска аварий

на опасных производственных объектах

нефтегазоперерабатывающей, нефте-

и газохимической промышленности",

утвержденному приказом Федеральной

службы по экологическому,

технологическому и атомному надзору

от 28 ноября 2022 г. N 414

ПРИМЕР РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ВЫБРОСА МАССЫ ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ

ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО БЛОКА ПОДГОТОВКИ СЫРЬЯ

ПРОИЗВОДСТВА ПОЛИЭТИЛЕНА

В таблице N 1 приведен перечень основного технологического оборудования, в котором обращаются опасные вещества площадки производства полиэтилена.

Таблица N 1

Перечень основного технологического оборудования,

в котором обращаются опасные вещества площадки

производства полиэтилена

Наименование оборудования, N по схеме

Объем ПГФ в аппарат е, м3

Количество ПГФ, кг

Давление,

МПа (абс.)

Температура,

°C

Масса из смежных аппарате в, кг/с

Масса ТВС,

т

Сепаратор этилена

20,5

1009

3,401

30

1542

2551

Адсорбер этилена от O2

11,4

415

3,321

79,9

1542

1957

Адсорберы этилена от CO

11,7

392

3,251

94,9

1542

1934

Адсорберы этилена

33,4

1408

3,131

37,6

771

2179

мтр 1-й теплообменник

15,6

571

3,131

37,6

1542

2113

тр 1-й теплообменник

11,8

497

3,331

80

1542

2039

мтр подогреватель

1,7

57

3,271

95

1542

1599

мтр холодильник компрессора

1,7

154

5,251

34,1

1542

1696

мтр 2-и теплообменник

1.1

39

3,211

90

1542

1581

тр 2-й теплообменник

0,7

24

3,291

84,3

1542

1565

A/B компрессоры

0,2

12

5,301

86

1542

1554

Примечание, мтр - межтрубное пространство аппарата; тр - трубное пространство аппарата

Для расчетов последствий аварий важной характеристикой является не только масса углеводородов в облаке, но и температура облака ТВС. Учитывая, что процесс истечения является струйным, в начале температура выбрасываемого газа равняется температуре среды в аппарате, а в дальнейшем уменьшается.

Рассмотрим пример развития аварии на сепараторе этилена. В результате катастрофического разрушения без мгновенного загорания практически все содержимое переходит в облако ТВС. При этом согласно термодинамическим расчетам (Викторов С.Б., Губин С.А. Применение системы термодинамических расчетов TDS для моделирования физико-химических процессов//Научная сессия "МИФИ-99". Сборник научных трудов. М.: МИФИ, 1999) температура в облаке парогазовой фазы за счет адиабатического процесса расширения уменьшается до 5 °C. Масса ПГФ составляет 1,009 т.

Полагается, что аварийное реагирование на разрушение сепаратора происходит через 12 секунд, то есть происходит переключение потоков на их сброс на факел, что приводит к существенному уменьшению межаппаратных перетоков. Поэтому в зону разрыва дополнительно поступят углеводороды из системы транспорта этилена и других аппаратов, связанных с сепаратором этилена. Поток из аппаратов, связанных с разрушенным аппаратом, можно принять равным пятикратно номинальному (консервативная оценка). Возможное количество поступивших углеводородов составило 1542 кг. Таким образом, масса первичного облака составляет 1,009 т + 1,542 т = 2,551 т из 2,551 т углеводородов, вовлеченных в аварию.

Результаты расчета масс первичных облаков при катастрофическом разрушении аппаратов производства полиэтилена приведены в таблице N 1.

Сценарии утечек из аварийных отверстий характеризуются максимальными расходами:

диаметр 100 мм - 35,6 кг/с;

диаметр 50 мм - 8,9 кг/с;

диаметр 25 мм - 2,2 кг/с;

диаметр 12,5 мм - 0,55 кг/с;

диаметр 5 мм - 0,089 кг/с.