Приложение N 5

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

ПРИМЕРЫ "ДЕРЕВЬЕВ СОБЫТИЙ" ПРИ АВАРИЯХ НА ОБОРУДОВАНИИ,
СОДЕРЖАЩЕМ ОПАСНЫЕ ВЕЩЕСТВА

Первый вариант возможных аварий представляет собой разгерметизацию одного резервуара с истечением ОВ в обвалование или за его пределы (далее по тексту - сценарий A₁).

Второй вариант состоит в образовании шлейфа паров ОВ на дыхательной арматуре/на зазоре (для резервуаров с плавающей крышей) и его зажигании с формированием факела/очага горения (далее по тексту - сценарий A₂).

В третьем варианте рассматривается образование топливно-воздушной смеси в резервуаре в результате испарения ОВ с последующим воспламенением и взрывом (далее по тексту - сценарий A₃).

Четвертый вариант представляет собой истечение ОВ из подземного железобетонного резервуара в результате переполнения в обвалование или за его пределы (далее по тексту - сценарий A₄). Пятый вариант состоит в образовании шлейфа паров ОВ на дыхательной арматуре подземного железобетонного резервуара и его зажигании с формированием факела/очага горения (далее по тексту - сценарий A₅). В шестом варианте рассматривается образование ТВС в подземном железобетонном резервуаре с последующим воспламенением и взрывом (далее по тексту - сценарий A₆).

Сценарий A₁. Частичное или полное разрушение единичного резервуара с ОВ, задвижек, фланцевых соединений, переполнение резервуара при отрыве от резервуара отдельных элементов их разлет и воздействие на людей и объекты поступление в окружающую среду ОВ (жидкой фазы и паров) с температурой окружающей среды возможное разрушение соседних резервуаров (при полном разрушении аварийного резервуара) разлив ОВ на ограниченной обвалованием поверхности/разлив ОВ за пределами обвалования в случае мгновенного воспламенения воспламенение ОВ на месте выброса, горение ОВ в/за обвалованием и/или в резервуаре/резервуарах в случае отсутствия мгновенного воспламенения частичное испарение ОВ при наличии струйного приподнятого над землей истечения возможно образование капельной взвеси в воздухе образование облака взрывоопасной смеси паров ОВ с воздухом распространение пролива и взрывоопасного облака парогазовой смеси попадание паро-, капельно-воздушного облака или разлитого ОВ в зону нахождения источника зажигания сгорание/взрыв взрывоопасного облака воздействие на людей и объекты волн сжатия, тепловое воздействие (пламя, излучение и контакт с горячими продуктами), воздействие продуктов сгорания облака возможное воспламенение ОВ на месте выброса, горение ОВ в/за обвалованием, в резервуаре/резервуарах воздействие горящего пролива (тепловое излучение, воздействие открытым пламенем, горячие продукты горения) на людей и объекты, в том числе образование факелов на дыхательной арматуре и иных технических устройствах, взрывы в соседних резервуарах (в том числе находящихся в одном обваловании), попадание открытого пламени и искр на резервуары с плавающей крышей и их возгорание, потеря устойчивости резервуаров, дополнительный выброс ОВ в/за обвалование, выброс горящего ОВ при вскипании воды попадание в зону возможных поражающих факторов людей, оборудования и/или объектов окружающей среды последующее развитие аварии в случае, если затронутое оборудование содержит опасные вещества.

"Дерево событий" для сценария A₁ приведено на рисунке 1.

Конечные ветви "дерева событий", отмеченные словами "Прекращение аварии", при наличии на этих ветвях горения будут сопровождаться воздействиями, перечисленными выше в описании сценариев.

В случае если такое приводит к дополнительному выбросу ОВ и/или появлению новых очагов горения как на рассматриваемом резервуаре, так и на соседних, то соответствующая конечная ветвь на "дереве событий" будет служить отправной точкой нового "дерева событий" данной аварийной ситуации. Например, при горении в обваловании и потере резервуаром устойчивости необходимо рассмотреть также и "дерево событий" для полного разрушения резервуара при наличии мгновенного воспламенения.

На рисунке 1 (и на всех последующих рисунках "деревьев событий") не представлены ветвления, связанные с действиями по ликвидации аварии. Такое ветвление происходит по двум путям:

а) прекращение аварии в случае успешных действий;

б) продолжение аварии в случае неудачи.

Данное ветвление должно учитываться при расчете условных вероятностей конечных событий, что достигается путем умножения соответствующей условной вероятности (например, a, 1-a) на условную вероятность успешности тушения пожара. Процедура выполняется для каждой ветви "дерева событий", на которой предпринимается соответствующее действие. Вероятность успешного тушения пожара в резервуаре принимается равной 0,3. Вероятность успешного тушения пожара за пределами резервуара принимается равной 0,05.

На рисунке 1 принимаются следующие условные вероятности событий:

а) резервуар сохраняет целостность после появления разрушения (a) - 0,95;

б) разрушение соседних (находящихся в одном обваловании) резервуаров и дополнительный выброс ОВ (b):

1) для длительных выбросов - 0;

2) для залповых - 0,05;

в) пролив за пределы обвалования (c) - при длительном выбросе: 1 - если приподнятая струя, образующаяся при истечении из резервуара, выпадает за пределы обвалования и 0 в противном случае; при залповом выбросе: 0 - если конструкция обвалования вмещает все выброшенные ОВ, исключает перехлест ОВ через обвалование и его разрушение/размыв; 1 - в противном случае;

г) мгновенное воспламенение и образование горящих проливов (d) - 0,05;

д) образование дрейфующего облака топливно-воздушной смеси (e) - для всех дизтоплив и нефтей с давлением насыщенных паров менее 10 кПа - 0, в остальных случаях - 1;

е) образование капельной взвеси ОВ в атмосфере (f) - для бензинов и керосинов при высоте выброса более 5 м - 1; в остальных случаях - 0;

ж) появление на пути дрейфующего облака источника зажигания (g) - 0,05.

Приведенные условные вероятности могут быть скорректированы с учетом дополнительных решений, направленных на снижение риска аварий на ОПО.

Рис. 1. "Дерево событий" разрушения/перелива наземного

резервуара (сценарий A₁)

Сценарий A₂. Образование облака паров ОВ при сбросе через дыхательную арматуру (большие и малые дыхания) в местах негерметичности сочленения пенных камер с корпусом резервуара, открытых люков, за счет локального испарения на зазоре плавающей крыши загазованность окружающего пространства с образованием объемов ТВС во взрывоопасных пределах, их воспламенение сгорание/взрыв облака ТВС, воздействие на людей и объекты волн сжатия, тепловое воздействие (излучение, пламя и контакт с горячими продуктами), воздействие продуктов образование факела на дыхательной арматуре/на зазоре при стабилизации горения на месте выброса паров воздействие факела на близлежащие объекты, в том числе переброс факела на дыхательную арматуру другого резервуара, взрывы в соседних резервуарах из-за нагрева паров внутри резервуаров, попадание открытого пламени и искр на резервуары с плавающей крышей, разрушение оборудования за счет воздействия пламенем или горячими продуктами горения, задымление распространение горения на весь резервуар, возможно с взрывом ТВС в резервуаре переход горения на поверхность жидкости, возможное обрушение крыши (полное или частичное); выгорание ОВ в резервуаре, воздействие горения на людей и соседнее оборудование (тепловое излучение, воздействие открытым пламенем, горячие продукты горения), в том числе на дыхательную арматуру другого резервуара, инициирование новых очагов горения на других резервуарах с плавающей крышей; взрывы в соседних резервуарах из-за нагрева паров внутри резервуаров; попадание открытого пламени и искр на резервуары с плавающей крышей; разрушение оборудования за счет воздействия пламенем или горячими продуктами горения, задымление выброс горящего ОВ из резервуара при обрушении крыши (либо при разрушении резервуара, либо при переливе горящего продукта), при проведении пенной атаки образование "карманов", продолжение пожара выброс горящего ОВ при вскипании воды в резервуаре потеря резервуаром устойчивости, его полное разрушение в результате пожара,

"Дерево событий" для сценария A₂ приведено на рисунке 2.

На рисунке 2 принимаются следующие условные вероятности событий:

а) воспламенение шлейфа паров ОВ (a) - 0,05;

б) прекращение горения (b) - 0,75;

в) зажигание ОВ в резервуаре (c) - 0,2 или в зависимости от надежности огнепреградителей, или с учетом способности потушить пожар на зазоре;

г) при переходе горения на резервуар в резервуаре происходит взрыв (d) - 0,2 - для резервуаров со стационарной крышей и 0 - для резервуаров с плавающей крышей;

д) взрыв вызывает разрушение резервуара (в том числе обрушение крыши с переливом горящего продукта) (e) - 0,5;

е) при проведении пенной атаки произошел перелив ОВ - 0,2 (в случае отсутствия данного варианта - пенной атаки - не задается);

ж) образование "карманов", продолжение пожара (f) - 0,2;

и) выброс горящего ОВ при вскипании воды в резервуаре (g) - в зависимости от обстоятельств;

к) потеря устойчивости резервуара при пожаре в нем (h) - в зависимости от обстоятельств.

Приведенные условные вероятности могут быть скорректированы с учетом дополнительных решений, направленных на снижение риска аварий на ОПО.

Рис. 2. "Дерево событий" при выходе газовой фазы

с наземного резервуара (сценарий A₂)

Сценарий A₃. Образование в резервуаре ТВС (в результате испарения ОВ, подсоса воздуха), инициирование смеси (заряды атмосферного и статического электричества, огневых работ, пирофорные отложения, внешний нагрев), сгорание/взрыв внутри резервуара поражение взрывом объектов и людей, прежде всего, находившихся в резервуаре, на крыше вблизи от него (волны сжатия и разрежения - затягивание в резервуар, открытое пламя, горячие продукты взрыва, излучение) возможное последующее разрушение резервуара, образование осколков, воздействие осколков на людей, окружающее оборудование.

Далее развитие аварии может идти по одному из вариантов:

а) ОВ начинают поступать из резервуара наружу (вариант 1);

б) ОВ остаются в резервуаре (вариант 2).

В случае варианта 1 дальнейшие события развиваются по сценарию A₁. В случае развития по варианту 2 после взрыва в резервуаре может начаться пожар, и тогда авария будет развиваться по сценарию A₂ (с момента загорания в резервуаре). Если пожар не возникает, то развитие аварийной ситуации можно считать законченной.

"Дерево событий" для сценария A₃ приведено на рисунке 3.

Рис. 3. "Дерево событий" при взрыве внутри наземного

резервуара (сценарий A₃)

Сценарии A₄ - A₆ аналогичны сценариям A₁ - A₃, но, учитывая подземное расположение резервуара, будут иметь место следующие различия:

а) выброс жидкой фазы может возникнуть только при переполнении резервуара, причем разливы при этом могут происходить только на специально предусмотренных местах (например, приямки);

б) полное разрушение резервуара и залповый выброс содержимого исключен, поскольку грунт всегда выполняет функцию стенок.

"Дерево событий" для сценария A₄ приведено на рисунке 4. "Дерево событий" для сценария A₅ приведено на рисунке 5. "Дерево событий" для сценария A₆ приведено на рисунке 6.

На рисунке 3 принимаются следующие условные вероятности событий:

а) при взрыве внутри резервуара образуются разлетающиеся элементы резервуара (a) - 0,02;

б) ОВ остается в резервуаре и не поступает за его пределы (b) - 0,75;

в) зажигание ОВ в резервуаре при отсутствии выброса из него (c). Приведенные условные вероятности могут быть скорректированы с учетом дополнительных решений, направленных на снижение риска аварий на ОПО.

Рис. 4. "Дерево событий" разрушения/перелива подземного

резервуара (сценарий A₄)

На рисунке 4 принимаются следующие условные вероятности событий:

а) мгновенное воспламенение и образование горящих проливов (d) - 0,05;

б) образование дрейфующего облака топливно-воздушной смеси (e) - для всех дизтоплив и нефтей с давлением насыщенных паров менее 10 кПа - 0, в остальных случаях - 1;

в) появление на пути дрейфующего облака источника зажигания (g) - 0,05.

Приведенные условные вероятности могут быть скорректированы с учетом дополнительных решений, направленных на снижение риска аварий на ОПО.

Рис. 5. "Дерево событий" при выходе газовой фазы

из подземного резервуара (типа ЖБР (железобетонный

резервуар)) (сценарий A₅)

На рисунке 5 принимаются следующие условные вероятности событий:

а) воспламенение шлейфа паров ОВ (a) - 0,05;

б) прекращение горения (b) - 0,75;

в) зажигание ОВ в резервуаре (c) - 0,2 или в зависимости от надежности огнепреградителей, или с учетом способности потушить пожар на зазоре;

г) при переходе горения на резервуар в резервуаре происходит взрыв (d) - 0,2;

д) взрыв вызывает разрушение резервуара (разрушение крыши) (e) - 0,5;

е) при проведении пенной атаки произошел перелив ОВ - 0,2 (в случае отсутствия данного варианта - пенной атаки - не задается);

ж) образование "карманов", продолжение пожара (f) - 0,2;

з) выброс горящего ОВ при вскипании воды в резервуаре (g) - в зависимости от обстоятельств;

и) потеря устойчивости резервуара при пожаре в нем (h) - в зависимости от обстоятельств.

Приведенные условные вероятности могут быть скорректированы с учетом дополнительных решений, направленных на снижение риска аварий на ОПО.

Рис. 6. "Дерево событий" при взрыве внутри подземного

резервуара (типа ЖБР) (сценарий A₆)

На рисунке 6 принимаются следующие условные вероятности событий:

а) при взрыве внутри резервуара образуются разлетающиеся элементы крыши резервуара (a) - 0,02;

б) зажигание ОВ в резервуаре при отсутствии выброса из него (c) - 0,2.

Приведенные условные вероятности могут быть скорректированы с учетом дополнительных решений, направленных на снижение риска аварий на ОПО.

Сценарии A₇ - A₈ рассматривают емкости под давлением, в которых исключена возможность внутренних взрывов.

Сценарий A₈. Разрушение (частичное или полное) емкости с ОВ поступление в окружающую среду ОВ образование и распространение пролива ОВ и его частичное испарение образование взрывоопасной концентрации паров ОВ в воздухе воспламенение паров ОВ и/или пролива ОВ при наличии источника зажигания сгорание топливовоздушной смеси пожар разлития попадание в зону возможных поражающих факторов людей, оборудования и/или объектов окружающей среды последующее развитие аварии в случае, если затронутое оборудование содержит опасные вещества.

Сценарий A₈ аналогичен сценарию A₇ с той лишь разницей, что подземное расположение емкости предполагает отсутствие возможности полного разрушения и пролива жидкой фазы. "Дерево событий" для сценария A₇ приведено на рисунке 7.

Сценарий A₈. Разрушение (частичное или полное) емкости с ОВ поступление в окружающую среду ОВ раскрытие емкости, формирование открытого зеркала ОВ и его частичное испарение образование взрывоопасной концентрации паров ОВ в воздухе воспламенение паров ОВ и/или пролива ОВ при наличии источника зажигания сгорание топливовоздушной смеси пожар разлития попадание в зону возможных поражающих факторов людей, оборудования и/или объектов окружающей среды последующее развитие аварии в случае, если затронутое оборудование содержит опасные вещества.

"Дерево событий" для сценария A₈ приведено на рисунке 8.

Рис. 7. "Дерево событий" при разрушении емкости

под давлением (сценарий A₇)

На рисунке 7 принимаются следующие условные вероятности событий:

а) резервуар сохраняет целостность после появления разрушения (a) - 0,95;

б) разрушение ниже уровня жидкости (b) - пропорционально отношению средней высоты уровня жидкости (взлива) к высоте резервуара (если нет данных - принимается 0,8);

в) мгновенное воспламенение и образование горящих проливов/факелов (c) - 0,05 для истечения жидкой фазы (отверстие ниже уровня жидкости), 0,2 - для истечения газовой фазы (отверстие выше уровня жидкости);

г) образование дрейфующего облака топливно-воздушной смеси (d) - для всех дизтоплив и нефтей с давлением насыщенных паров менее 10 кПа - 0, в остальных случаях - 1;

д) появление на пути дрейфующего облака источника зажигания, воспламенение облака ТВС (e) - 0,05 для истечения жидкой фазы (отверстие ниже уровня жидкости); 0,2 - для истечения газовой фазы (отверстие выше уровня жидкости).

Приведенные условные вероятности могут быть скорректированы с учетом дополнительных решений, направленных на снижение риска аварий на ОПО.

Рис. 8. "Дерево событий" при разрушении емкости

под давлением (сценарий A₈)

На рисунке 8 принимаются следующие условные вероятности событий:

а) емкость сохраняет целостность после появления разрушения (a) - 0,95;

б) разрушение ниже уровня жидкости (b) - пропорционально отношению средней высоты уровня жидкости (взлива) к высоте резервуара (если нет данных - принимается 0,8);

в) возможность образования капельной взвеси (c) - 0,5;

г) мгновенное воспламенение и образование горящих проливов/факелов (d) - 0,05 для истечения жидкой фазы (отверстие ниже уровня жидкости); 0,2 - для истечения газовой фазы (отверстие выше уровня жидкости);

д) образование дрейфующего облака топливно-воздушной смеси (e) - для всех ОВ с давлением насыщенных паров менее 10 кПа - 0, в остальных случаях - 1;

е) появление на пути дрейфующего облака источника зажигания (f) - 0,05 для истечения жидкой фазы (отверстие ниже уровня жидкости); 0,2 - для истечения газовой фазы (отверстие выше уровня жидкости).

Приведенные условные вероятности могут быть скорректированы с учетом дополнительных решений, направленных на снижение риска аварий на ОПО.

Сценарий A₉. Разрушение (частичное или полное) насосного агрегата или подводящего трубопровода поступление (в том числе в помещение) ОВ с температурой окружающей среды распространение пролива ОВ в помещении (за его пределами) и его частичное испарение образование взрывоопасной концентрации паров ОВ в воздухе воспламенение паровоздушной смеси, разлитого ОВ при наличии источника зажигания взрыв/сгорание паров и возможное последующее горение разлитого ОВ пожар разрушение насосной, попадание в зону возможных поражающих факторов людей, оборудования и/или объектов окружающей среды последующее развитие аварии в случае, если затронутое оборудование содержит опасные вещества.

"Дерево событий" для сценария A₉ приведено на рисунке 9.

Сценарий A₁₀. Разрушение (частичное или полное) технологического трубопровода/трубопроводной арматуры/камеры приема и пуска СОД поступление в окружающую среду нефти разлитого ОВ с температурой окружающей среды образование и распространение пролива, его частичное испарение образование взрывоопасной концентрации паров нефти разлитого ОВ в воздухе воспламенение паров ОВ и/или пролива ОВ при наличии источника зажигания сгорание топливовоздушной смеси пожар разлития попадание в зону возможных поражающих факторов людей, оборудования и/или объектов окружающей среды последующее развитие аварии в случае, если затронутое оборудование содержит опасные вещества.

На рисунке 9 принимаются следующие условные вероятности событий:

а) возможность образования капельной смеси (a) - 0,3;

б) мгновенное воспламенение и образование горящих проливов/факелов (b) - 0,05;

в) образование топливно-воздушной смеси (c) - для всех ОВ с давлением насыщенных паров менее 3 кПа (насосы в помещении) и 10 кПа (насосы в открытой площадке) - 0, в остальных случаях - 1;

г) появление на пути дрейфующего облака источника зажигания (d) - 0,05.

Приведенные условные вероятности могут быть скорректированы с учетом дополнительных решений, направленных на снижение риска аварий на ОПО.

Таким образом, основными поражающими факторами в случае аварий на площадочных сооружениях являются:

а) ударная волна;

б) тепловое излучение;

в) открытое пламя и горящие ОВ;

г) токсичные продукты горения (в том числе с высокой температурой);

д) осколки разрушенного оборудования, обрушения зданий и конструкций.

Рис. 9. "Дерево событий" при аварии в насосных

(сценарий A₉)

Перечисленные сценарии аварий включают в себя и сценарии, развитие которых сопровождается так называемым "эффектом домино". Этот эффект учитывается на последних этапах развития аварии - "последующее развитие аварии в случае, если затронутое оборудование содержит опасные вещества".

Переход аварийной ситуации с одной емкости на другую возможен:

а) при разлете осколков (или отдельных элементов конструкции) и разрушении этими осколками соседних емкостей;

б) при охватывании пламенем емкости и потере устойчивости конструкций этой емкости;

в) при нагреве емкости тепловым излучением и потере устойчивости конструкций этой емкости;

г) при нагреве емкости тепловым излучением или пламенем и внутреннем взрыве в резервуаре вследствие нагрева;

д) при контакте пламени с загазованной областью с концентрацией выше НКПР (таким образом, может передаваться горение с дыхательного клапана одного резервуара на дыхательный клапан другого резервуара);

е) при выбросе горящего ОВ, разлете искр и нагретых элементов по территории, прилегающей к месту аварии.