Рассчитать вероятность возникновения пожара в резервуаре РВС-20000 НПС «торголи»

Рассчитать вероятность возникновения пожара в резервуаре РВС-20000 НПС «торголи»

2. Рассчитать вероятность возникновения пожара в резервуаре РВС-20000 НПС «торголи»

2.1. Данные для расчета

В качестве пожароопасного объекта взят резервуар с нефтью объемом 20000 м3. Расчет ведется для нормальной эксплуатации технически исправного резервуара.

Средняя рабочая температура нефти Т =311 К. Нижний и верхний температурные пределы воспламенения нефти равны: Тп.п.в = 249 К, Тв.п.в = 265 К. Количество оборотов резервуара в год Поб = 24 год-1. Время существования горючей среды в резервуаре при откачке за один оборот резервуара τотк = 10 ч (исключая длительный простой). Радиус резервуара РВС = 20000 R = 22,81 м. Высота резервуара Нр = 11,9 м. Число ударов молний n = 6 км-2·год-1.На резервуаре имеется молниезащита типа Б, поэтому βб = 0,95.

Число искроопасных операций при ручном измерении уровня Nз.у =1100 год-1. Вероятность штиля (скорость ветра и £ м·с-l), Qш(и £ 1)= 0,12. Число включений электрозадвижек Nэ.з = 40 год-1. Число искроопасных операций при проведении техобслуживания резервуара Nт.о = 24 год-1. Нижний и верхний концентрационные пределы воспламенения нефтяных паров Сн.к.п.в = 0,02 %(по объему), Св.к.п.в = 0,1 % (по объему). Производительность операции наполнения g = 0,56 м3·с-1. Рабочая концентрация паров в резервуаре С = 0,4 % (по объему). Продолжительность выброса богатой смеси τбог = 5 ч.

2.2. Расчет

Так как на нефтепроводах средняя рабочая температура жидкости (нефти) x170.png выше среднемесячной температуры воздуха, то за расчетную температуру поверхностного слоя нефти принимаем x170.png.

Из условия задачи видно, что x170.png > Тв.к.п.в, поэтому при неподвижном уровне нефти вероятность образования горючей смеси внутри резервуара равна нулю Qвн (ГС) = 0, а при откачке нефти равна

x171.png

Таким образом, вероятность образования горючей среды внутри резервуара в течение года будет равна

x172.png

Вычислим число попаданий молнии в резервуар по формуле (51) приложения 3

Ny = (2R + 6Hр)2 · Пу · 10-6 = (2 · 22,81 + 6 · 11,9)2 · 6 · 10-6 = 8,2 · 10-2.

Тогда вероятность прямого удара молнии в резервуар в течение года, вычисленная по формуле (49) приложения 3, равна

x173.png

Вычислим вероятность отказа молниезащиты в течение года при исправности молниеотвода по формуле (52) приложения 3.

Qp (t1) = (1 - βб) = 1 - 0,95 = 5 · 10-2.

Таким образом, вероятность поражения молнией резервуара, в соответствии с формулой (48) приложения 3, равна

Qp (С1) = Qp (t1) Qp (t2) = 5 · 10-2 · 7,9 · 10-2 = 3,9 · 10-3.

Обследованием установлено, что имеющееся на резервуаре защитное заземление находится в исправном состоянии, поэтому вероятность вторичного воздействия молнии на резервуар и заноса в него высокого потенциала равна нулю Qp (С2) = 0 и Qp (С3) = 0.

Появление фрикционных искр в резервуаре возможно только при проведении искроопасных ручных операций при измерении уровня и отборе проб. Поэтому вероятность Qp (ТИ3)в соответствии с формулами (49) и (55) приложения 3 равна

x174.png

В этой формуле Q (ОП) = 1,52·10-3 - вероятность ошибки оператора, выполняющего операции измерения уровня.

Таким образом, вероятность появления в резервуаре какого-либо теплового источника в соответствии с приложением 3 равна

Qр (ТИ) = Qр (ТИ1) + Qр (ТИ3) = 5,4 · 10-3.

Полагая, что энергия и время существования этих источников достаточны для воспламенения горючей среды, т.е. Qp (B) = 1, из приложения 3 получим Qp(ИЗ/ГС) = 5,4 · 10-3.

Тогда вероятность возникновения пожара внутри резервуара в соответствии с формулой (38) приложения 3 равна

Qв (ПР)= Qp(ИЗ/ГС) Qр (ГС) = 5,4 · 10-3 · 2,74 · 10-2 = 1,5 · 10-4.

Из условия задачи следует, что рабочая концентрация паров в резервуаре выше верхнего концентрационного предела воспламенения, т.е. в резервуаре при неподвижном слое нефти находится негорючая среда. При наполнении резервуара нефтью в его окрестности образуется горючая среда, вероятность выброса которой можно вычислить по формуле (42) приложения 3

x175.png

Во время тихой погоды (скорость ветра меньше 1 м·с-1) около резервуара образуется взрывоопасная зона, вероятность появления которой равна

Qо.р (ГC) = Qо.р (БГС) Qш (u < 1) = 1,37 · 10-2 · 0,12 = 1,6 · 10-3.

Диаметр этой взрывоопасной зоны равен

x176.png

Определим число ударов молнии во взрывоопасную зону

x177.png

Тогда вероятность прямого удара молнии в данную зону равна

x178.png

Так как вероятность отказа молниезащиты Qp (t1) =5 · 10-2, то вероятность поражения молнией взрывоопасной зоны равна

Qв.з (C1) = Qp (t1)Qв.з (t2) = 5 · 102 · 1,4 · 10-1 = 7 · 10-3.

Откуда Qв.з (ТИ1) = 7 · 10-3.

Вероятность появления около резервуара фрикционных искр равна

x179.png

Наряду с фрикционными искрами в окрестностях резервуара возможно появление электрических искр замыкания и размыкания контактов электрозадвижек. Учитывая соответствие исполнения электрозадвижек категории и группе взрывоопасной смеси, вероятность появления электрических искр вычислим по формулам (49) и (54) приложения 3

x180.png

Таким образом, вероятность появления около резервуара какого-либо теплового источника в соответствии с приложением 3 составит значение

Qв.з (ТИ) = Qв.з (ТИ1) + Qв.з (ТИ2) + Qв.з (ТИ3) = 7 · 10-3 + 1 · 10-8 + 1,52 · 10-3 = 8,5 · 10-3.

Полагая, что энергия и время существования этих источников достаточны для зажигания горючей среды, из формулы (49) приложения 3 получим при QB = 1

Qв.з (ИЗ/ГС) = 8,5 · 10-3.

Тогда вероятность возникновения взрыва в окрестностях резервуара в соответствии с формулой (39) приложения 3 равна

Qн (ВР) = Qо.р (ГС) Qв.з (ИЗ/ГС) = 1,4 · 10-4.

Откуда вероятность возникновения в зоне резервуара либо пожара, либо взрыва составит значение

Q (ПВР) = l - [l - Qв (ПP)] [l - Qк (BP)] = Qв (ПР) + Q (BP) = 2,9 · 10-4.

2.3. Заключение

Вероятность возникновения в зоне резервуара пожара или взрыва составляет 2,9 · 10-4, что соответствует одному пожару или взрыву в год в массиве из 3448 резервуаров, работающих в условиях, аналогичных расчетному.


Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. . 2015.

Поможем написать реферат

Полезное


Смотреть что такое "Рассчитать вероятность возникновения пожара в резервуаре РВС-20000 НПС «торголи»" в других словарях:


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»