Основные опасности химических и нефтехимических производств. Крупномасштабные пожары

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
Основные опасности химических и нефтехимических производств. Крупномасштабные пожары

Содержание

2. Крупномасштабные пожары Крупномасштабные пожары как способ реализации основных опасностей химических производств. Крупномасштабный пожар определяют, как пожар,
3. Природа химических пожаров. Наиболее часто пожары происходят в газовой фазе. Химическая природа пожаров заключается в окислении
4. Реакция жидкости на присутствие источника зажигания 1. Жидкости 1 класса не зажигаются от источника находящегося в
5. Пожары разлитий
6. ОПИСАНИЕ КРУПНЫХ АВАРИЙ С ПОЖАРАМИ. АВАРИЯ 20 ОКТЯБРЯ 1944Г. В КЛИВЛЕНДЕ, ШТАТ ОГАЙО, США На газовом
7. Авария в 14.40 Характеристика предприятия: Одно из самых передовых предприятий 40-х годов и считалось первым в
8. АВАРИЯ 19 НОЯБРЯ 1984 г. В САН-ХУАН-ИКСУАТЕПЕК (МЕКСИКА) 19.11.84 г. В 5ч.35 мин. В пригороде мехико
9. Последовательность событий аварии: 1. Инициирующее событие - утечка СНГ в одном из трубопроводов (D=0,2м). Вероятно утечка
11. Уроки аварии в Сан-Хуан-Иксуатепек 1. Ошибки при проектировании и эксплуатации газового хранилища (площадь хранилища мала, система
12. ВЗРЫВЫ Определение Действие по выпуску наружу или вытеснению протекающее стремительно и сопровождающееся шумом. Взрыв - происходящее
16. Необходимые условия взрыва газовоздушной смеси Обязательные условия: 1. присутствие горючего газа (восстановителя) 2. присутствие кислорода (окислителя)
17. ВЗРЫВЫ ПАРОВОГО ОБЛАКА Авария 1 июня 1974г. в Фликсборо (Великобритания) Развитие событий 1.06.74г. в 16ч.53мин. началась
21. Причины аварии Изначальная причина аварии заключена в проекте предприятия. Объект, в котором произошла утечка - установка
22. Общие выводы: Первым источником взрыва стала установка окисления циклогексана, в оборудовании которой жидкость находилась в состоянии,
23. Авария трубопровода под Уфой (1989) Одним из наиболее дешевых видов транспорта нефтепродуктов – трубопроводные системы. Особенность:
24. Рис. Схема расположения объектов на месте катастрофы: 1 — железная дорога (стрелкой показано западное направление); 2—
25. На месте катастрофы полностью разрушены участки железнодорожного полотна (350 м); электроконтактной сети (3 км), воздушной линии
26. Что привело к катастрофе
27. Причины выбросов токсичных веществ Выбросы из резервуаров под давлением (Cl2, NH3, сжиженные, под давлением) Выбросы из
28. Классификация токсичных веществ
29. Описание аварий с токсичными выбросами Применение хлора в качестве боевого отравляющего вещества. Считают, что впервые боевое
30. По оценкам погибло 5000 военнослужащих. Внезапность, отсутствие средств защиты. Самая высокая эффективность ОВ. 30 чел./т –
32. Первые вещества были получены в Германии во время Второй мировой войны, табун – значительных количествах. Современные
33. Авария СЕВЕЗО Образование диоксина при синтезе 2,4,5 трихлорфенола. Основная реакция – взаимодействие 1,2,4,5 –тетрахлорбензола с NaOH
34. Технологическая схема установки в Севезо
35. Развитие аварии:
38. МЕТИЛИЗОЦИАНАТ. АВАРИЯ В БХОПАЛЕ (ИНДИЯ)
39. Описание аварии в Бхопале Население в Бхопале - 800000 чел. Завод Union Carbide India Ltd. 23.00
40. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
43. Сопутствующие факторы: 1. Неоправданное уменьшение численности персонала(1/2). Тяжелый моральный климат. Наиболее подготовленная часть персонала уволилась. Завод
45. Скачать презентацию

Слайд 2

Крупномасштабные пожары
Крупномасштабные пожары как способ реализации основных опасностей химических производств.
Крупномасштабный пожар

определяют, как пожар, отличающийся от обычного промышленного пожара высокой интенсивностью горения и/или скоростью развития, включают огневые шары.
Некоторые стандарты дают следующую классификацию:
Класс А – Пожары твердых материалов (обычно органических материалов);
Класс В – Пожары жидкостей и сжиженных материалов;
Класс С - Пожары газов;
Класс Д - Пожары металлов.

Слайд 3

Природа химических пожаров. Наиболее часто пожары происходят в газовой фазе. Химическая природа

пожаров заключается в окислении газовой или паровой фазы. Пример парафиновой свечки С25Н52. Когда свеча начинает устойчиво гореть, тепло от пламени растапливает воск (Тпл=500), который благодаря капиллярному действию подпитывает фитиль. В фитиле он испаряется, распадается на более короткоцепочные фрагменты. Главная особенность пожаров в том, что пламя может давать тепло, равное скрытой теплоте плавления, испарения и разложения. Таксономия основных опасностей химических пожаров. Все жидкости способные вызвать пожар делят на 6 классов:

Слайд 4

Реакция жидкости на присутствие источника зажигания
1. Жидкости 1 класса не зажигаются

от источника находящегося в непосредственной близости
2. Жидкости 2 класса не зажигаются от источника, но будут зажигаться от удара пламени и гореть в самоподдерживающем режиме при разлитии.
3. Жидкости 3 класса зажигаются от находящегося рядом источника и могут быстро образовать самоподдерживающийся пожар разлития. «Вспышечный пожар»
4. Жидкости 4 класса занимаются от источника
5. Зажигание жидкостей 5 класса возможно от относительно удаленного источника. Огневой шар.
6. Жидкости 6 класса способны зажигаться от относительно удаленного источника

Слайд 5

Пожары разлитий

Слайд 6

ОПИСАНИЕ КРУПНЫХ АВАРИЙ С ПОЖАРАМИ. АВАРИЯ 20 ОКТЯБРЯ 1944Г. В КЛИВЛЕНДЕ,

ШТАТ ОГАЙО, США

На газовом заводе в Кливленде 20 Октября 1944г. произошла утечка сжиженного природного газа. Первоначально утечка составила около 19000т, а через 20 минут произошел повторный выброс примерно 1000т. Вылившийся СПГ быстро воспламенился, и часть газа попала в сточную канализацию, которая впоследствии была повреждена внутренними взрывами. Возникший пожар полностью уничтожил не только газовый завод, но и 10 административных зданий, 80 частных домов на расстоянии 400м. от места утечки. В результате пожара погибло 128 человек, получивших травмы около 200-400 человек. Ущерб в ценах 1983 г. – 30 млн. долларов.

Слайд 7

Авария в 14.40
Характеристика предприятия: Одно из самых передовых предприятий 40-х годов

и считалось первым в мире по всем показателям среди заводов такого типа. В момент аварии все резервуары были заполнены полностью.
Последовательность: -
утечка газа, жидкости (аэрозоль) часть вытекла в канализацию;
-образование парового воздуха;
-воспламенение;
-ряд взрывов паровоздушной смеси;
-взрывы в системе канализации.
- разгерметизация одного из резервуаров вследствие растрескивания стали: - марка стали становится хрупкой при –160С .
- образование трещин под действием сжиженных природных газов.

Слайд 8

АВАРИЯ 19 НОЯБРЯ 1984 г. В САН-ХУАН-ИКСУАТЕПЕК (МЕКСИКА)
19.11.84 г. В

5ч.35 мин. В пригороде мехико сан-хуан-иксуатепек произошла серия взрывов, сопровождавшихся пожаром, продолжавшимся до 20 часов. В результате событий погибло не менее 500 человек; получили травмы 7231человек, из которых 144 умерли в больнице. Около 200000 человек остались без крова или были эвакуированы. Катастрофа произошла в хранилище сжиженного нефтяного газа современного предприятия. Хранилище предназначалось для получения сжижения нефтяного газа, поставляемого с окрестных НПЗ, его хранения и снабжения им потребителей (обогрев 16 млн. чел. в Мехико).
В хранилище содержалось 13,7х103 м3 СНГ(- 5,5тыс. т.) заполнено ¾ общего объёма.

Слайд 9

Последовательность событий аварии:
1. Инициирующее событие - утечка СНГ в одном из

трубопроводов (D=0,2м). Вероятно утечка из этого трубопровода произошла в районе резервуаров хранилища. Образовавшееся облако паровоздушной смеси со скорость 0,4 м/сек. и размером 200х150х2 м.
2. Воспламенение произошло через 5-10 мин. после утечки. Источник – факельное устройство в 100 м. от места утечки. Воспламенение сопровождалось взрывами. Первый из 9-ти взрывов - огненный шар, который оторвался от земли и поднялся в воздух. На месте первоначальной трещины трубопровода образовался мощный факел горящего газа, направленного в сторону одного из резервуаров. Примерно 10 жилых домов загорелись после первоначального воспламенения в течение 1,5 час. Произошло 7 или 8 мощных взрывов.
Последний резервуар взорвался в 11.00 ч. Большое количество крупных осколков были отброшены на сотни метров. 4 из 48 цилиндров-резервуаров остались на своих фундаментах. Один резервуар отлетел на 1200 м.

Слайд 10

Слайд 11

Уроки аварии в Сан-Хуан-Иксуатепек
1. Ошибки при проектировании и эксплуатации газового хранилища

(площадь хранилища мала, система пожаротушения только для небольшого пожара).
2. Жилая застройка вокруг хранилища. Высокая плотность населения. Большое число жертв по сравнению с пожарами сопоставимых размеров связано с очень маленьким расстоянием до периметра хранилища.
3. Отсутствие системы автоматической блокировки трубопроводов на случай аварии.

Слайд 12

ВЗРЫВЫ
Определение
Действие по выпуску наружу или вытеснению протекающее стремительно и сопровождающееся

шумом. Взрыв - происходящее внезапно событие, при котором высвобождается внутренняя энергия и формируется избыточное давление - процесс, благодаря которому из-за быстрого высвобождения энергии генерируется волна сжатия конечной амплитуды. Взрыв - это внезапное высвобождение энергии, сопровождающееся образованием волны сжатия и громким шумом. Взрыв несет потенциальную опасность поражения людей и характеризуется разрушающей способностью.
Различают
Физические: ядерные взрывы;
разрушение сосудов под давлением (вакуумом)
Химические: экзотермические реакции твердых веществ или в жидком веществе.
Газофазные реакции

Слайд 13

Слайд 14

Слайд 15

Слайд 16

Необходимые условия взрыва газовоздушной смеси
Обязательные условия:
1. присутствие горючего газа (восстановителя)
2. присутствие

кислорода (окислителя)
3. наличие достаточно высокой температуры (источник зажигания)
Влияние концентрации реагентов - окислителя и восстановителя
Существование пределов воспламенения (меры борьбы с возгоранием).
Влияние температуры- существует минимальная температура в диапазоне воспламенения-
tсамовоспламенения ниже которой самопроизвольная реакция окисления невозможна.

Слайд 17

ВЗРЫВЫ ПАРОВОГО ОБЛАКА
Авария 1 июня 1974г. в Фликсборо (Великобритания)
Развитие событий 1.06.74г.

в 16ч.53мин. началась утечка циклогексана на предприятии фирмы Nyrpo в Фликсборо (Хамберсайд, Англия) Возгорание привело к сильному взрыву, в результате погибло 28 человек , 36 человек на территории предприятия и 53 человека вне его получили серьёзные ранения. Большинство зданий на предприятии и оборудование серьёзно пострадали (1821 зданий, 167 магазинов и различных учреждений вне территории предприятия). По счастливой случайности взрыв произошел во второй половине дня в пятницу. За взрывом произошел сильный пожар.

Слайд 18

Слайд 19

Слайд 20

Слайд 21

Причины аварии
Изначальная причина аварии заключена в проекте предприятия. Объект, в котором

произошла утечка - установка окисления циклогексана (жидкое состояние, Т=1550С под давлением 0,9 МПа) цепь реакторов(6)-перемещение жидкости под действием гравитационных сил (Vp=20т) Анализ для случая мгновенного испарения в адиабатическом процессе показал образование паров циклогексана – 56 т.
Предпосылки:
27 марта 1974г. была обнаружена трещина в пятом реакторе. Решено было изъять этот реактор из технологического процесса -обходной трубопровод. (После взрыва стало очевидно ,что реактор 6 тоже имел повреждения) Обходной трубопровод был поднят над землей.
Вывод: Существование небольшой трещины, как источник основного разрыва. Ряд данных позволили определить тринитротолуол. Эквивалент парового взрыва составил 15-45т. На территории предприятия: среднее расстояние 350м. Избыточное давление 10Кпа. За территорией предприятия среднее расстояние 5000м. Уровень избыточного давления составил 3 кПа. Все населенные пункты распределены по расположениям - категориям в соответствии с долей разрушенных домов (более 80%, 40-80%, <40%).Площадь зоны аварии составила 117 км2.

Слайд 22

Общие выводы: Первым источником взрыва стала установка окисления циклогексана, в оборудовании которой

жидкость находилась в состоянии, характеризующимся Т>75оС, и давлением, значительно превышающем точку кипения при атмосферном давлении. Это способствовало утечке и образованию парового облака, содержащего десятки тонн циклогексана; Утечка произошла в результате разрыва неправильно сконструированного бай-паса, который был недостаточно испытан и неверно вывешен при помощи опор;

Размеры образовавшейся в трубопроводе трещины обусловили утечку значительного количества пара менее чем за 1 мин.;
Благодаря возгоранию облака произошло его мгновенная вспышка, после чего последовал разрушительный взрыв. Наиболее справедливая оценка ТНТ – эквивалента – 32 т наземного взрыва.

Слайд 23

Авария трубопровода под Уфой (1989)
Одним из наиболее дешевых видов транспорта

нефтепродуктов – трубопроводные системы.
Особенность: Эксплуатируются несколько десятилетий.
Износ;
Опасность аварий
Трагедия в ночь с 3 на 4 июня 1989 г. (1 час 10мин.) произошла на перегоне между станциями Казаяк и Улу-Теляк на 1710 км. Недалеко от Уфы в зоне взрыва оказались 2 пассажирских поезда в которых находились 1284 чел.(383 ребенка). Воздушно ударной волной было оторвано от поездов и сброшено с пути 11 вагонов, из которых 7 полностью разрушено. При катастрофе погибли или получили различной степени повреждения 1224 чел. На месте аварии найдено 258 трупов (86 – в степени обугливания).

Слайд 24

Рис. Схема расположения объектов на месте катастрофы: 1 — железная дорога (стрелкой

показано западное направление); 2— станция Казаяк, 3 — станция Улу-Теляк; 4 — место разрушения трубопровода; 5 — магистральный продуктопровод (стрелкой показано направление движения продукта)

Слайд 25

На месте катастрофы полностью разрушены участки железнодорожного полотна (350 м); электроконтактной

сети (3 км), воздушной линии связи и линии электропередачи (1,7 км). От воздействия ударной волны в районе взрыва образовалась зона сплошного завала леса (25 км2, повалены деревья – дуб, липа, диаметр =0,9 м.). Пожар после взрыва 2 суток.
Описание места катастрофы
В месте катастрофы под насыпью на которой уложено железнодорожное полотно, проходил магистральный продуктопровод, предназначенным для перекачки под рабочим давлением 3,5-3,8 МGа углеводородной смеси ( СH 4, этан, пропан, бутан, пентан, гексан). Длина трубопровода 1852 км; Диаметр труб –1852 км. Диаметр трубы =720 мм.
Причина – выброс сжиженного нефтяного газа – следствие разрыва продуктопровода на участке 900 м от полотна железнодорожной дороги.
Размеры разрыва (l- 1989 мм, максимальная ширина 1060 мм). Протяженность трубопровода между смежными насосными станциями 555 км. Отключающая арматура с электроприводом на трассе через 10-13 км.
Отсутствие дистанционных средств управления и сигнализации не удалось оперативно блокировать аварийный участок трубопровода. Как результат на нагнетательной станции увеличили давление в трубопроводе.
Стечение обстоятельств
Энергия взрыва углеводородвоздушной смеси оценивается тротиловым эквивалентом 200-3000 т. Общий выброс углеводородов несколько тысяч тонн.

Слайд 26

Что привело к катастрофе

Слайд 27

Причины выбросов токсичных веществ
Выбросы из резервуаров под давлением (Cl2, NH3, сжиженные,

под давлением)
Выбросы из резервуаров (токсичные вещества при н.у. – жидкости);
Выбросы из химических реакторов;
Применение в условиях военного времени.
Количественная оценка токсического действия.
Для количественной оценки токсических нагрузок на человека используют показатели, имеющие конкретные значения для каждого вещества:
Доза;
Концентрация (ПДК);
Токсодоза LD50, LC50 LD100, LC100,

Слайд 28

Классификация токсичных веществ

Слайд 29

Описание аварий с токсичными выбросами Применение хлора в качестве боевого отравляющего вещества.

Считают, что впервые боевое применение в первой мировой районе польского местечка войне в Болимов (19 января 1915 г. Артиллерийские снаряды, низкая эффективность – холодная погода). Газовая атака 22 апреля 1915 г., р-н г. Ипр. Использовано 168 т. Cl2, легкий ветер, фронт 7 км. Карта места проведения газовой атаки 22 апреля 1915 г. близ Ипра (Бельгия)

Слайд 30

По оценкам погибло 5000 военнослужащих. Внезапность, отсутствие средств защиты. Самая высокая

эффективность ОВ. 30 чел./т – смертность. Отравление 15000 чел., 350 чел. Умерло в госпитале. Факторы, которые увеличили потери. Военная дисциплина; Метеорологические условия (ветер); Рельеф местности (низины, овраги – карманы); Быстрота образования облака; Боевые условия – пулеметный обстрел, препятствующий выходу людей. Иприт (ди(2-хлорэтил)сульфид S(CH2CH2Cl)2- бесцветная маслянистая жидкость со слабым запахом чеснока, tпл=14оС, tкип>200 оС, летучесть 960 мг/м3 при 25 оС Первые симптомы отравления через 1-48 час. На коже возникают волдыри, возможна временная или постоянная потеря зрения. LD100=64 мг/кг через кожу. Применение иприта во время первой мировой войны. Отсутствуют достоверные данные о действии 12000 т иприта, 61500 раненых, 1130 смертей. Невно-паралитические газы

Слайд 31

Слайд 32

Первые вещества были получены в Германии во время Второй мировой войны,

табун – значительных количествах.
Современные образцы ОВ представляют так называемые бинарные снаряды. Два реагента находятся в одном снаряде и разделены специальной мембраной. Каждый из реагентов не являются токсичными. Однако в результате химической реакции высокотоксичный нервно-паралитический газ.

Слайд 33

Авария СЕВЕЗО
Образование диоксина при синтезе 2,4,5 трихлорфенола. Основная реакция – взаимодействие

1,2,4,5 –тетрахлорбензола с NaOH в среде метанола или этиленгликоля. Возможна побочная реакция: конденсация 2 мол. трихлорфенолята натрия с образованием диоксина + 2 NaCl.
Диоксин вызывает отравление, профессиональное заболевание Хлоракне- у работников хлорной промышленности, заболевание кожи. Аварии происходят регулярно. Авария 10 июля 1976 г. В Севезо (Италия) Количество диоксина выброшенного из реактора 1,75 кг

Слайд 34

Технологическая схема установки в Севезо

Слайд 35

Развитие аварии:

Слайд 36

Слайд 37

Слайд 38

МЕТИЛИЗОЦИАНАТ. АВАРИЯ В БХОПАЛЕ (ИНДИЯ)

Слайд 39

Описание аварии в Бхопале
Население в Бхопале - 800000 чел. Завод

Union Carbide India Ltd.
23.00 2 декабря 1984. Первое событие аварии отмечено. Давление внутри реактора, содержащего примерно 41 т. МИЦ за 40 мин. Повысилось с 13 кПа до 66 кПа;
0.15 3 декабря 1984. Сообщение об утечке МИЦ и давление в резервуаре росло и достигло 0,375 МПа. Сработал предохранительный клапан. Треснуло бетонное основание резервуара;
Включение скруббера с NaOH, однако приборы не зафиксировали начало его работы. Температура реактора превысила все допустимые значения.
отмечено появление МИЦ в атмосфере.
Усложняющие явления.
Плотность населения -25000 чел/км2
Медицинский персонал не знал причину отравления и не мог оказать помощь пострадавшим.

Слайд 40

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС

Слайд 41

Слайд 42

Слайд 43

Сопутствующие факторы:
1. Неоправданное уменьшение численности персонала(1/2). Тяжелый моральный климат. Наиболее подготовленная

часть персонала уволилась. Завод в тяжелом финансовом положении.
2. Большой объем хранимого МИЦ. В проекте завода хранить до 120 т МИЦ в одной емкости. Согласно нормам в ЕЭС (сформулированным до Бхопала) МИЦ должен храниться до 1 т. в одной емкости.
3. Время суток.
4. Перенаселенность.
5. Тип городской застройки – трущобы, что легко позволили газу проникать.
6. Нехватка медицинских учреждений, их неподготовленность.

Основные опасности химических и нефтехимических производств. Крупномасштабные пожары

Содержание

Крупномасштабные пожарыКрупномасштабные пожары как способ реализации основных опасностей химических производств.Крупномасштабный пожар

Природа химических пожаров. Наиболее часто пожары происходят в газовой фазе. Химическая природа

Реакция жидкости на присутствие источника зажигания1. Жидкости 1 класса не зажигаются

Пожары разлитий

ОПИСАНИЕ КРУПНЫХ АВАРИЙ С ПОЖАРАМИ. АВАРИЯ 20 ОКТЯБРЯ 1944Г. В КЛИВЛЕНДЕ,

Авария в 14.40Характеристика предприятия: Одно из самых передовых предприятий 40-х годов

АВАРИЯ 19 НОЯБРЯ 1984 г. В САН-ХУАН-ИКСУАТЕПЕК (МЕКСИКА) 19.11.84 г. В

Последовательность событий аварии:1. Инициирующее событие - утечка СНГ в одном из

Уроки аварии в Сан-Хуан-Иксуатепек 1. Ошибки при проектировании и эксплуатации газового хранилища

ВЗРЫВЫ ОпределениеДействие по выпуску наружу или вытеснению протекающее стремительно и сопровождающееся

Необходимые условия взрыва газовоздушной смесиОбязательные условия:1. присутствие горючего газа (восстановителя)2. присутствие

ВЗРЫВЫ ПАРОВОГО ОБЛАКААвария 1 июня 1974г. в Фликсборо (Великобритания)Развитие событий 1.06.74г.

Причины аварии Изначальная причина аварии заключена в проекте предприятия. Объект, в котором