Исследование межрайонных и трансграничных рисков на территории РТ Дрожжановского района

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разрыв резервуара и взрыв

 

 

 

 

Землетрясение, авиакатастрофа

Создание избыточного давления

Пожар на объектах ГРС

Дефекты конструкции

Внешние причины

 

Коррозия

 

 

Избыточное заполнение резервуара

Повышение температуры резервуара

 

 

 

Отказ аварийного вентиля

Отказ предохранитель-ного клапана

Превышение контрольного уровня

Перегрев резервуара

Внешний источник нагрева

 

 

 

Ошибки операторов

Отказ запорной арматуры

Отказ контрольной аппаратуры

 

 

 

 

 

- социального  характера:

Существует  высокая вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций и происшествий, связанных с гибелью людей на водных объектах; отравления химическими веществами, лекарственными препаратами и некачественным алкоголем, особенно в выходные и праздничные дни. Возможны случаи отравления условно-съедобными грибами (строчками) в местах их сбора.

В связи с  сезонным ухудшением качества воды питьевых водоисточников, недостаточным качеством водоочистки и водоподготовки, неудовлетворительным состоянием водопроводно-канализационной системы, возможен рост заболеваний с водным фактором передачи - острых кишечных инфекций (ОКИ), возможны также случаи заболевания гепатитом А.

Возможен рост заболеваний ГЛПС в связи с распространением на территории мышевидных грызунов (рыжей полевки) в сезон весенних сельхозработ, массовым выходом населения на природу, садово-огородные участки, уборкой в хозяйственных постройках. Увеличению численности грызунов способствуют несанкционированные свалки мусора, валежника, бытовых и пищевых отходов.

В сезон активности лесных клещей прогнозируется рост количества случаев укусов клещей, а также вероятность заражения весенне-летним клещевым энцефалитом и боррелиозом.

В зимний сезон, в связи с гололедицей и  заморозками, возможны человеческие травмы, переломы и обморожения.

В связи с  сохранением напряженной обстановки по бешенству животных возможны случаи укусов, оцарапывания людей дикими и безнадзорными животными, в связи с сезонным ростом их численности, в городах и районах, где не проводится на должном уровне работа по регулированию численности указанных животных (в первую очередь, лисиц), а также по отлову безнадзорных кошек и собак, их стерилизации и вакцинации от бешенства.

 

- экологического характера:

 

Состояние окружающей среды в целом по территории кластера характеризуется как умеренное. Основными предприятиями, оказывающими отрицательное влияние на состояние воздушного бассейна являются: ОАО «Буинский сахарный завод», ГУП «Буинский спиртзавод», Филиалы - ДУ ПРСО «Татавтодор», ЗАО «Вираж», ОАО «Чувашавтодор», Филиал ОАО «Вамин - Татарстан».

 

Экологическая обстановка в Сурском районе - благоприятная.  Связано это с тем, что крупные предприятия работают не в полную силу. За исключением маслозавода, очистные сооружения которого не справляются со своими задачами. Отходы производства этого предприятия сбрасываются в р.Долгая, впадающую в р.Сура. В районе существует коммунально-экологическая проблема – нет канализации и частые аварии на старом водопроводе.

Буинский муниципальный район

Общий забор воды из собственных  подземных источников  ежегодно  составляет около  4,31 млн.м³/год. Используется на нужды 4,23 млн.м^З/год, в том числе: 2,96 млн.м³/год для водоснабжения промышленных предприятий (70%); 1,27 млн.м³/год для коммунального хозяйства (30 %).

Объем образующихся сточных  вод составляет 2,43 млн.м³/год, в поверхностные водные объекты сбрасываются 0,59 млн. м^З/год загрязненных недостаточно очищенных сточных вод.

По данным Госкомстата, обеспеченность водопроводными сетями населения в районе составляет 36,1 %, канализационными - 13,3 %.

Очистные сооружения. С декабря 2004г. эксплуатируется БОС г. Буинск проектной мощностью 4,2 тыс. м³/сут., фактическое нагрузка составляет 50%.

С 2003г. эксплуатируются  очистные сооружения Буинского спиртово-водочного завода проектной мощностью 100м³/сут. Выпуск сточных вод осуществляется в р.Карла.

Биологические очистные сооружения НПС «Студенец» (проектная производительность 100 м³/сут)., фактически поступает 10 м /сут.

 

Дрожжановский муниципальный район

Общий забор воды из собственных  подземных источников ежегодно составляет порядка 0,84 млн.м³/год, используется  на нужды: 0,50 млн.м³/год для водоснабжения промышленных предприятий (59,5 %); 0,18 млн.м^З/год для коммунального хозяйства (21,4 %) и 0,16 млн.м³/год для сельхозводоснабжения (19,1 %).

Объем образующихся сточных  вод составляет 0,27 млн.м³/год, в поверхностные водные объекты сбрасываются 0,03 млн. м³/год загрязненных недостаточно-очищенных сточных вод.

По данным Госкомстата, обеспеченность водопроводными сетями населения в районе составляет 1,4 %, канализационными - 1,1 %.

 

Очистные сооружения. С 1999 г. на территории района эксплуатируются БОС Дрожжановского МПП ЖКХ проектной мощностью 200 м^З/сут., фактически поступает 100 мЗ/сут. Выпуск сточных вод осуществляется в р. Цильна.

Около 10 лет строятся биологические  очистные сооружения на Дрожжановском маслосыродельном заводе проектной производительностью 200 м /сут.

 

Разрыв резервуара и взрыв

 

 

 

 

 

 

3. Расчётная часть:

 

- Расчёт размеров взрывоопасных зон избыточного давления взрыва ТВС при авариях с СУГ:

 

Пример 1

Определить  радиус взрывоопасной зоны при аварийной  разгерметизации стандартной цистерны емкостью 54 м³ с н-бутаном при получении пробоины площадью S₀ = 30 см² и при мгновенной разгерметизации цистерны (проливе всего количества СУГ.

 

 

Исходные данные
Внутренний диаметр цистерны Д, м………………………….	2,6
Расчетная температура воздуха tр, 0 C………………………...	20
Плотность жидкой фазы ρж, т · м-3…………………………….	0,60
Нижний концентрационный предел  распространения пламени Снкпр , % (об)…………………………………	1,8
Давление в цистерне Р, Па…………………………………….	8 · 105
Плотность паров СУГ ρп , кг · м-3 ……………………………..	2,35
Молярная масса Мм , кг · кмоль-1……………………………...	58

 

Решение:

1. Масса газа в облаке ТВС при длительном истечении СУГ из цистерны определяется по формуле (3.6):

М_р = 36 · ρ · S₀  · [2 · (P – P_а) / (ρ + 1,2 · g · H)]^1/2

 

где  ρ – плотность жидкой фазы СУГ, кг/м³;

S₀ – площадь сечения отверстия , м²;

Р – давление в цистерне, Па;

Р_а – атмосферное давление. Па (нормальное атмосферное давление составляет 1.01 · 10⁵ Па);

g – ускорение свободного падения, 9,81 с/с²;

Н – высота столба жидкой фазы (диаметр  котла цистерны), м.

 

 

М_р = 36 · 600 · 0,003  · [2 · (8 · 10⁵ – 1,01 · 10⁵) / (600 + 1,2 · 9,81 · 2,6)]^1/2 = 3051 кг.

 

2. Радиус зоны загазованности при S₀ = 30 см² определяется по формуле (3.1):

Х_нкпр    = 14,6 · (М_р  / ρ _п·С_скпр)^0,33  

 

Х_нкпр    = 14,6 · (3051/2,35 · 1,8)^0,33 = 188,8 м

 

 

1.3. При мгновенной разгерметизации  цистерны и степени заполнения  цистерны е = 0,9, согласно п.3.1.3 масса паров (М_р) в облаке для низкокипящих СУГ определяется по формуле (3.4): М_р = 0,62 · М                                               

 

М = 0,9 · 54 · 0,6  = 29,16 т;

М_р = 0,62 · М = 0,62  · 29,16 = 18,08 т.

 

 

По  формуле (3.1) получается более точный результат:

 

Х_нкпр    = 14,6 · (18080/2,35 · 1,8)^0,33 = 339 м.

 

 

 

- Расчёт площади разлива, размеров взрывоопасных зон и избыточного давления взрыва ТВС при авариях ёмкостей с ЛВЖ:

 

Пример 3

Определить  площадь разлива ЛВЖ, радиус взрывоопасной  зоны и избыточное давление взрыва при частичной аварийной разгерметизации  сливного устройства площадью S₀ = 78,5 см² (d = 100 мм) стандартной цистерны с полным объемом 61,2 м³ и при проливе всего количества Дизельного топлива «Л» (ГОСТ 305-82) для тепловых дизелей, находящегося в цистерне.

 

 

Исходные данные
Внутренний диаметр цистерны Д, м………………………….	2,8
Степень заполнения цистерны………………………………...	0,85
Расчетная температура воздуха tр, 0 C………………………...	28
Нижний концентрационный предел распространения  пламени     Снкпр , % (об)……………………………………………..	0,52
Константы уравнения Антуана:       А  = 5,87629                                   В  = 1314,04                                  СА = 192,473
Теплота сгорания Q сг ,  кДж · кг-1 ……………………………	43000
Температура вспышки tсвп , 0 C………………………………...	+61
Молярная масса Мм , кг · кмоль-1……………………………...	203,6

 

 

 

3.1. Согласно п.3.2.5 настоящего Руководства  расход топлива, средняя скорость и полное время истечения при частичной аварийной разгерметизации сливного устройства определяются по формулам (3.20) и (3.21):

= 2,22 м · с^-1 ;

 

G = 60 · υ_cр · ρ_ж · S₀, кг · мин^-1                                                         

G = 60 · 2,22 ·  876 · 0,00785 = 916 кг · мин^-1;

τ _ист  = М/G = 45569,52/916 = 49,7 мин.

где: М – масса топлива в цистерне.

М = 876 · 61,2 · 0,85 = 45569,52кг.

3.2. Согласно  п.3.3.4 настоящего Руководства площадь  разлива топлива, находящегося в цистерне, определяется по формуле (3.24):

S_p = f · e · V_ж , м²  = 5 · 0,85 · 61,2 = 260 м² .

 

3.3. Рост площади разлива топлива в зависимости от времени определяется согласно п.3.2.7 Руководства по формуле (b):

S_p (τ) = (0,0057 · 916) · τ = 5,22 · τ,

 

где коэффициент 5,22 представляет собой скорость роста площади разлива,  м² · мин^-1.

По  формуле (b) можно определить площадь  разлива в любой момент времени  от начала аварии:

τ   = 10 мин,  S_p  = 5,22 · 10 =  52,2 м²,

τ   = 30 мин,  S_p  = 5,22 · 30 = 156,6 м²,

τ   = 49,7 мин,  S_p  = 5,22 · 49,7= 260 м².

3.4. Для расчета радиуса взрывоопасной  зоны по формуле (3.9) необходимо  сначала определить массу испарившейся  жидкости по формуле (3.10), интенсивность  испарения по формуле (3.12), давление насыщенных паров ЛВЖ по формуле (3.13) и плотность паров ЛВЖ при расчетной температуре по формуле (3.14).

Расчет  перечисленных параметров проводится в следующей последовательности.

3.4.1. Определяется масса пролитой ЛВЖ по формуле (3.19):

М(τ)  = ρ_ж · V_ж · е = 876 · 61,2 · 0,85 = 45569,52 кг.

Масса пролитой ЛВЖ в зависимости от времени истечения определяется по формуле:

 

М(τ)  = G · τ

В нашем примере G = 916 кг · мин^-1 , поэтому:

М(τ)  = 916 · τ.

На 49,75-ой минуте масса пролитой ЛВЖ равна массе, находящейся в цистерне:

М(τ)  = 916 · 49,75= 45570кг.

3.4.2. Определяется давление насыщенных  паров топлива по формуле (3.13)

Р_н = 0,133 · 10 ^{[А – (В/( С}_А ^{+ t}_р^)] , кПа

Р_н = 0,133 · 10 ^{[ 5,87629-(1314,04/(192,473+ 28)]} = 0,133 · 10^-0,08 кПа = 111 Па

 

3.4.3. Определяется интенсивность испарения  паров топлива при неподвижной среде по формуле (3.12): I_р = 10^-6 · η · М_м^0,5 · Р_н