Сравнительный анализ методик прогнозирования взрывов газопаровоздушных смесей на примерах реальных промышленных аварий

С.Г. Алексеев12, ЕС. Гурьев^А.С. Авдеев1, Н.М. Барбин13

ЩИЦ «Надежность и ресурс больших систем и машин» УрО РАН 2 ФГБОУ ВО Уральский институт ГПС МЧС России 3 ФГБОУ ВО Уральский государственный аграрный университет

В настоящее время в России действуют различные методики прогнозирования последствий взрывов газопаровоздушных смесей, которые нашли отражение в РБ Г-05-039-96, РД 03-409-01, ПБ 09-540-03, СП 12.13130.2009, ГОСТ Р 12.3.047- (98)2012, Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности [1-7]. За рубежом данные взрывы классифицируются как Vapor Cloud Explosions или сокращенно VCEs. В качестве эталонных методов используются методики TNO (Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetens-chappelijk Onderzoek - Нидерландская организация прикладных научных исследований) и BST (Baker- Strehlow-Tang) [8-13]. В качестве объекта сравнения выбран также метод Дорофеева [14-16], который частично заимствован методикой РД 03-409-01 [2].

Ранее было показано, что сравнительный анализ вышеуказанных методик на примере расчетной аварийной ситуации, связанной с разливом авиакеросина марки РТ не позволяет отдать предпочтение тому или иному методу [17-19].

Для верификации отечественных и зарубежных методик выбраны следующие примеры: взрыв изопентана в производственном помещении дегазации производства изопренового каучука [20], взрыв циклогексана на предприятии «Ни- про» (Nypro) в г. Фликсборо (Flixborough) в Великобритании [21,22], гептана на территории предприятий CAI и Arnel Manufacturing Facility в г. Дэнверс в США [23]. Выбор этих примеров обусловлен тем, что в ранее проведённых исследованиях этих промышленных аварий визуальным методом установлены радиусы зоны разрушения [20-23].

Установлено, что для дефлаграционных взрывов метод BST2 (последняя модификация BS и BST методов) дает наилучший результат прогнозирования VCEs. Однако принимая возможную погрешность визуального определения воздействия избыточного давления взрыва, предсказания по методикам РД 03-409-01 и МЕ- TNO (мультиэнергетический метод TNO) следует признать удовлетворительными. В случае VCEs в режиме детонации наилучшие прогнозы дают методы Дорофеева и ТНТ из РД 03-409-01.

Литература

  • 1. РБ Г-05-039-96. Руководство по анализу опасности аварийных взрывов и определению параметров их механического воздействия. - М.: НТЦ ЯРБ Госатомнадзора России, 2000. - 40 с.
  • 2. РД 03-409-01. Методика оценки последствий аварийных взрывов топливновоздушных смесей. [Электронный ресурс]. Режим доступа: справ.-правовая система «КонсультантПлюс».
  • 3. ПБ 09-540-03. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств. [Электронный ресурс]. Режим доступа: справ.-правовая система «КонсультантПлюс».
  • 4. СП 12.13130.2009. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. [Электронный ресурс]. Режим доступа: справ.-правовая система «КонсультантПлюс».
  • 5. ГОСТ Р 12.3.047-98. ССБТ. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля. [Электронный ресурс]. Режим доступа: справ.-правовая система «КонсультантПлюс».
  • 6. ГОСТ Р 12.3.047-2012. ССБТ. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля. [Электронный ресурс]. Режим доступа: справ.-правовая система «КонсультантПлюс».
  • 7. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств». [Электронный ресурс]. Режим доступа: справ.-правовая система «КонсультантПлюс».
  • 8. CPR 14Е. Methods for the Calculation of Physical Effects. “Yellow Book” / By ed. C.J.H.van den Bosch, R.A.P.M.Weterings.- Hague: Gevaarlijke Stoffen,2005.- 870 p.
  • 9. Baker O.A. Vapor cloud explosion analysis / O.A. Baker, MJ. Tang, E.A. Scheier, G.J. Silva //'Process Safety Progress.-1996.-VoL15, № 2,- P. 106-109.
  • 10. Baker O.A. Recent developments in the Baker-Strehlow VCE analysis methodology / O.A. Baker, C.M. Doolittle, G.A. Fizgerald, MJ.Tang // Process Safety Progress. - 1998. - Vol. 17, № 4. - P. 297-301.
  • 11. Tang MJ. A new set of blast curves from vapor cloud explosion / MJ. Tang, O.A. Baker//Process Safety Progress. - 1999,-Vol. 18, № 3. - P. 235-240.
  • 12. Tang MJ. Comparison of blast curves from vapor cloud explosions / MJ.Tang, O.A. Baker//Journal of Loss Prevention in the Process Industries. - 2000.-Vol. 13, № 3-5,- P.433-438.
  • 13. Pierorazio A.J. An update to the Baker-Strehlow-Tang vapor cloud explosion prediction methodology flame speed table /AJ. Pierorazio, J.K.Thomas, O.A. Baker,

D.E. Ketchum // Process Safety Progress. - 2005. - Vol. 24, № 1. - P. 59-65.

  • 14. Dorofeev S.B. Blast effect of confined and unconfined explosions / S.B. Dorofeev // Proc. 20th ISSW “Shock waves” / by ed. B. Sturtevant, J. Shepherd, H. Hornung. - Singapore: Scientific Publishing Co., 1996. - Vol. 1. - P. 77-86.
  • 15. Dorofeev S.B. A flame speed correlation for unconfined gaseous explosions / / S.B. Dorofeev// Process Safety Progress. - 2007. - Vol. 26, № 2.- P. 140-149.
  • 16. Dorofeev S.B. Evaluation of safety distances related to unconfined hydrogen explosions / S.B. Dorofeev// International Journal of Hydrogen Energy. - 2007. - Vol. 32, № 13,- P.2118-2124.
  • 17. Алексеев С.Г. Сравнительный анализ методик прогнозирования последствий взрывов газопаровоздушных смесей / С.Г. Алексеев, Е.С. Гурьев, А.С. Авдеев, Н.М. Барбин // Проблемы анализа риска. - 2013. - Т. 10, № 4. - С. 12-19.
  • 18. Алексеев С.Г. Методы оценки взрывоопасности топливовоздушных смесей на примере керосина марки РТ. VII. BST-методы / С.Г. Алексеев, А.С. Авдеев, Н.М. Барбин, Е.С. Гурьев // Пожаровзрывобезопасность. - 2013. - Т. 22, № 12. - С. 23-30.
  • 19. Алексеев С.Г. Методы оценки взрывоопасности топливовоздушных смесей на примере керосина марки РТ.VIII. Сравнение методов Дорофеева, РД 03-409-01 и BST2 / С.Г. Алексеев, А.С. Авдеев, Н.М. Барбин, Е.С. Гурьев // Пожаровзрывобезопасность. - 2015. - Т. 24, № 3. - С. 6-12.
  • 20. Бесчатнов М.В. Промышленные взрывы. Оценка и предупреждение / М.В. Бес- чатнов. - М.: Химия, 1991. - 432 с.
  • 21. The Flixborough Disaster. Report of the Court of Inquiry// Report of Department of Employment of H.M.S.O. - L.: Her Majesty’s Stationery Office, 1975. - 93 p.
  • 22. Маршалл В. Основные опасности химических производств / В. Маршалл. - М.: Мир, 1989.- 672 с.
  • 23. Confined vapor cloud explosion (10 injured, and 24 houses and six businesses destroyed) CAI, Inc. and Arnel Company, Inc. // Report No 2007-03-l-MA. - Washigton: CSB, 2007. - 122 p.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >