7.4. Оценка последствий процессов горения и взрыва на ОПО с СПГ

При авариях на ОПО с СПГ с точки зрения степени перемешанности топлива и окислителя (воздуха) возможно энерговыделение в двух режимах:

- диффузионное горение;

- горение и детонация заранее перемешанной смеси.

В диффузионном режиме топливо и окислитель разделены и контактируют только на поверхности энерговыделения. В таком режиме осуществляется горение:

- факелов;

- проливов;

- переобогащенных (с концентрацией выше ВКПР) облаков в атмосфере;

- огненных шаров в режиме BLEVE;

- горение газа на поверхности воды при выходе из подводного трубопровода.

В случае заранее перемешанной смеси в каждой точке пространства одновременно находится и окислитель (воздух), и топливо (газ, капельная взвесь). Такой режим реализуется в облаках, дрейфующих в атмосфере и постепенно смешивающихся с воздухом, а также внутри оборудования, куда при аварийном истечении может проникать воздух. В таких областях могут реализовываться разноскоростные режимы горения и детонации.

Для расчета параметров горящих факелов, огненных шаров и горящих проливов рекомендуется использовать подходы, изложенные в Методике определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах и Руководстве по безопасности "Методика оценки риска аварий на опасных производственных объектах магистрального трубопроводного транспорта газа", утвержденном приказом Ростехнадзора от 22 декабря 2022 г. N 454.

При расчете горящих проливов легкоиспаряющихся веществ (метан, этан, СУГ) следует учитывать зависимость от времени размеров пролива. С учетом этого изменения рассчитывается как геометрия очага горения, так и поражающее действие от пожара. При этом рекомендуется шаг учета изменения радиуса разлития принимать не менее 20%.

Поскольку при авариях на ОПО с СПГ в силу низкой температуры и больших объемов опасных веществ возможен быстрый переход жидкой фазы в паровую с образованием протяженных топливно-воздушных облаков, могут возникать облака с большими зонами переобогащенных смесей (с концентрацией выше ВКПР). Эти объемы при наличии источника зажигания могут выгорать в диффузионном режиме с образованием огненного шара. При этом интенсивность теплового излучения и интенсивность волн давления невелика, поэтому для оценки зон поражения в этом случае рекомендуется использовать границу зоны с концентрацией 0,5·НКПР, зоны существования открытого пламени. Для этих расчетов рекомендуется использовать подход, изложенный в Руководстве по безопасности "Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей", утвержденном приказом Ростехнадзора от 28 ноября 2022 г. N 412.

Для расчета параметров горящего метана при выходе его на водную поверхность из разрушенного подводного газопровода или танка (резервуара) ПРГУ рекомендуется использовать подход, изложенный в Методике определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах и Руководстве по безопасности "Методика оценки риска аварий на опасных производственных объектах магистрального трубопроводного транспорта газа", утвержденном приказом Ростехнадзора от 22 декабря 2022 г. N 454.

При расчете таких горящих очагов их радиус полагается равным радиусу пузырьковой струи при ее выходе на водную поверхность. Расход топлива в очаге горения полагается равным расходу на месте разрушения газопроводу.

Наличие протяженных и длительно существующих облаков ТВС создает условия для инфильтрации взрывоопасных паров внутрь имеющихся на пути дрейфа облаков строений, зданий, сооружений. Наличие таких замкнутых объемов может при наличии источника зажигания в них создавать опасность внутренних взрывов.

При расчете последствий таких взрывов рекомендуется рассматривать эквивалентную ситуацию детонационного взрыва массы ТВС, содержащуюся внутри замкнутого объема. Для такого расчета рекомендуется использовать подход, изложенный в Руководстве по безопасности "Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей", утвержденном приказом Ростехнадзора от 28 ноября 2022 г. N 412.

Этот же подход используется для расчета последствий взрывного горения облаков ТВС на открытом пространстве. При этом следует отдельно рассматривать ситуации, когда энерговыделение инициируется внутренним взрывом в помещении. В этом случае класс чувствительности вещества, участвующего в горении, взрыве повышается на единицу.

Для получения детальной информации о действии волн давления рекомендуется подход, изложенный в Руководстве по безопасности "Методика оценки последствий аварий на взрывопожароопасных химических производствах", утвержденном приказом Ростехнадзора от 28 ноября 2022 г. N 415.