2.2. Опасности аварий, пожаров и взрывов
при переработке и хранении
углеводородных систем

Главной особенностью предприятий по переработке углеводородного сырья является наличие потоков пожаровзрывоопасных продуктов и сырья, создающих опасности возникновения крупных аварий. Для оценки пожаровзрывоопасности технологических установок требуется статистический анализ крупных аварий, пожаров и взрывов, произошедших на опасных предприятиях. Отметим, что, несмотря на совершенствование систем ПВБ, количество аварий постоянно возрастает. В табл. 2.1 в качестве примера приведены статистические данные по крупным авариям в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности различных стран. Установлено, что крупные аварии и сопровождающие их пожары и взрывы на производствах, связанных с переработкой углеводородного сырья, в большинстве случаев происходят из-за утечек горючей жидкости или углеводородного газа, возникающих в основном по следующим причинам:

• - нарушение правил техники безопасности и пожарной безопасности (33%);
• - некачественный монтаж и ремонт оборудования (22%);
• - некачественная защита от молний (3%);
• - нарушение правил технологического регламента (1%);
• - износ оборудования (8%);
• - недостаточно качественные сальниковые уплотнения и фланцевые соединения (1%);
• - прочие причины (2%).

Источниками воспламенения газовоздушных смесей на открытых технологических установках являются:

• - нагретая до высокой температуры поверхность технологического оборудования (36,8%);
• - открытый огонь печей (22,8%);'
• - электрические искры неисправного оборудования (8,9%);
• - открытый огонь при газоэлектросварочных работах (8,8%);
• - повышение температуры при трении (7,6%);
• - самовоспламенение продуктов (7,5%);
• - прочие источники (7,6%).

Кроме того, с увеличением объемов производства, транспортировки, хранения и потребления сжиженных углеводородных газов (СУГ) растет число пожаров, отличающихся большой длительностью,

78

Таблица 2.1

Крупные аварии на предприятиях по переработке углеводородного сырья

значительными людскими и материальными потерями. Согласно статистическим данным, прямые материальные потери от таких пожаров составляют существенную долю от стоимости всего предприятия (табл. 2.2).

Крупные аварии на опасных производствах сопровождаются,

79

Таблица 2.2

Материальный ущерб от одного пожара (взрыва)

как правило, выбросом пожаровзрывоопасных веществ в атмосферу и загазованностью территории открытых технологических установок (ОТУ). Это происходит при обычном режиме работы технологического оборудования и при аварийной разгерметизации аппаратов и коммуникаций. Причины возникновения аварий, связанные с технологическим оборудованием, расположенным на открытых производственных площадках, представлены в табл. 2.3.

Вследствие разветвленной сети технологических коммуникаций, большой плотности насыщения территории предприятия ОТУ, высокого энергосодержания этих установок последствия возможных аварий на открытых площадках более опасны, чем в закрытых производственных зданиях.

Таблица 2.3

Причины аварий на открытых технологических установках

80

Очевидно, что пожаровзрывоопасность отдельных блоков наружных технологических установок определяется характером сырья и готовой продукции, параметрами технологического процесса и особенностями оборудования. Отдельные элементы установок, например, открытые трубчатые печи, являются источниками не только образования взрывоопасных смесей, но и их зажигания. Распределение количества аварий по некоторым видам технологического оборудования представлено в табл. 2.4.

Аварийное истечение горючих газов (в том числе сжиженных), легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), залповый выброс горючих газов из поврежденной части технологического оборудования являются прямыми источниками загазованности территории соответствующих производств. В общем случае ход подобных аварий можно разделить на несколько последовательных стадий (рис. 2.1).

Взрывоопасные облака топливно-воздушной смеси, как правило, воспламеняются через некоторое время после их образования. Это позволяет оповестить персонал предприятия и население прилегающих районов о необходимости включения устройств защиты (паровые или водяные завесы для его рассеивания) и принять меры по предотвращению возможных взрывов на соседних объектах. Таким образом, весьма актуальным является обнаружение загазованности воздушной среды территории предприятий на ранних стадиях аварии (рис. 2.1, стадии I и II).

Таблица 2.4

Распределение количества аварий по видам технологического оборудования

81

Рис. 2.1. Стадии и характеристики развития аварии с выбросом горючих газов

В Приложении 3 приведены результаты анализа аварий, сопровождающих их пожаров и взрывов на объектах нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности России за шестилетний период 90-х годов.

В табл. 2.5 приведены прямые экономические потери от крупных аварий на НПЗ США за 25 лет. Общие потери от этих аварий за указанный период составили около 1,66 млрд. долл. (при средних потерях от одной крупной аварии 58 млн. долл.).

При общих прямых потерях в указанных 10 авариях в размере 553,1 млн. долл. дополнительные потери от остановки производства составляют 742 млн. долл. Доля потерь из-за ошибок операторов в общих прямых потерях от крупных аварий составила в среднем 22% (это вторая причина после механических повреждений).

Разумеется, для каждого конкретного предприятия для предотвращения аварийности необходим анализ энергопотенциала

82

Таблица 2.5

Прямые экономические потери от крупных аварий на НП

и уровня опасности с учетом специфики процессов переработки нефтяного сырья.

Вопросы:

• Назовите основные причины аварийности установок по переработке углеводородных систем.
• Назовите основные причины утечек горючих жидкостей и газов.
• Перечислите основные источники воспламенения топливо-воздушных смесей.

83

• Укажите основные стадии и характеристики развития аварий на производственных объектах, связанных с выбросом горючих газов.
• В чем заключается специфика аварий открытых технологических установок нефтепереработки и нефтехимии?
• Какие меры целесообразно предпринять для уменьшения возможности аварий?

84