АНАЛИЗ И ОЦЕНКА ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ОБЪЕКТА ХРАНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Анализ и оценка пожарной опасности объекта хранения нефтепродуктов

Вагапова Аделина Маратовна В настоящее время происходит увеличение объек- магистрант, Уфимский университет науки и технологий, тов хранения нефтепродуктов (в том числе резерву- adelina_vagapova98@mail.ru арных парков хранения нефти и нефтепродуктов) в

Аксенов Сергей Геннадьевич связи со значительным потреблением нефтепро- д-р экон. наук, профессор, Уфимский университет науки и техно- дуктов в повседневной жизни. Объекты хранения логий нефтепродуктов относятся к объектам повышенной

Синагатуллин Фанус Канзелханович пожарной опасности, так как на данных объектах об- преподаватель, Уфимский университет науки и технологий ращаются, хранятся и используются пожаро-взры- воопасные вещества (бензин, нефть, дизельное

В данной статье рассмотрена пожарная опасность объектов хра- топливо и прочие вещества). Одной из актуальной нения нефтепродуктов. Объекты хранения нефтепродуктов отно- сятся к объектам повышенной пожарной опасности. Актуальной проблем резервуарных парков является увеличе- проблемой хранения нефтепродуктов является увеличение ава- ние аварий и катастроф, которые вызваны пожа- рий и катастроф, которые приводят к значительным социальным рами и взрывами. Пожары и взрывы приводят к зна- и материальным ущербам. Анализ аварий на данных объектах чительным социальным и материальным ущербам показал, что в России произошло немалое количество аварий.

Наибольший процент аварий происходит на резервуарных пар- [1, 2].

ках нефтебаз. Основными причинами аварий являлись: свищи и Для оценки аварийности на объектах хранения трещины сварных соединений в стенках резервуаров и трубопро- нефтепродуктов был произведен анализ аварий на водов, неплотность запорной аппаратуры, негерметичность основе литературных данных, сводок Ростех- разъемных соединений, износ оборудования. Пожары происхо- дят, в основном, на действующих вертикальных стальных резер- надзора, а также докладов «О состоянии защиты вуарах с хранением бензина. Для резервуарного парка хранения населения и территорий Российской Федерации от бензина производен анализ пожарного риска, в качестве расчёт- чрезвычайных ситуаций природного и техногенного ных величин определен индивидуальный и потенциальный риск.

характера».

В качестве расчетных величин определен пожарный риск терри- тории резервуарного парка. Анализ полученных результатов по- На рисунке 1 представлено распределение коли- казал, что индивидуальный риск в результате воздействия опас- чества аварий на резервуарных парках за период ных факторов аварий на территории резервуарного парка не пре- 2017-2021 г. [3, 4].

вышает нормативное значение индивидуального пожарного риска для производственных объектов, что говорит об обеспе- ченности пожарной безопасности рассматриваемого объекта.

Ключевые слова: авария, резервуарный парк, нефтепродукты, бензин, пожар, взрыв, огненный шар, эффект домино, пожарный риск, индивидуальный и потенциальный риск.

Рисунок 1 – Распределение аварий на резервуарных парках за последние 5 лет

Анализ показал, что за период исследования в

РФ произошло немалое количество случаев аварий- ных ситуаций с пожарами и взрывами на объектах хранения нефтепродуктов, которые привели к чело- веческим жертвам, а также к крупному материаль- ному и экологическим ущербам.

Распределение пожаров по месту возникновения за последние 5 лет приведены на рисунке 2 [3-6].

№ 5 2023

В качестве объекта исследования был выбран резервуарный парк хранения бензина, состоящий из

6 вертикальных резервуаров объемом 2000 м3 каж- дый, расположение резервуаров приведено на ри- сунке 4.

Рисунок 4 – Схема расположения резервуаров [9]

Анализ пожарного риска производился согласно
методике [10].
В качестве расчетных величин пожарного риска
определялся индивидуальный и потенциальный
Рисунок 2 – Распределение пожаров по месту возникновения   риск территории резервуарного парка.
Анализ условий развития аварийных ситуаций
Из рисунка 2 видно, что наибольший процент             производился на основе анализа «дерева событий»
аварий происходит на резервуарных парках нефте-            [10-12].
баз.                                                          В таблице 1 приведены исходные данные для
На наземных резервуарах с хранением нефте-             расчета пожарного риска.
продуктов происходит 94 % пожаров и аварий из об-
щего их числа. По характеру хранимых нефтепро-             Таблица 1
Исходные данные
дуктов эти пожары распределяются следующим об-                        Параметр                   Величина
разом: 54 % – на резервуарах с бензином; 32 % – на         Объем                                  2000 м3
резервуарах с сырой нефтью; 14 % – на резервуа-            Степень заполнения                       90 %
рах с другими видами нефтепродуктов (мазут, керо-          Плотность бензина [13]                 760 кг/м3
син, дизельное топливо, масло и др.). Пожары про-          Площадь обвалования                    5456 м2
Низшая рабочая теплота сго-          44000 кДж/кг
исходят, в основном, на действующих резервуарах            рания [13]
типа РВС (резервуар вертикальный стальной) [3, 4,          Молярная масса бензина [13]          95,3 кг/кмоль
7]. Расчетная температура
Причинами утечек из технологического оборудо-
вания нефтебаз чаще всего являлись: свищи и тре-              Масса жидкости, поступившей в окружающую
щины сварных соединений в стенках резервуаров и            среду, определялась по формуле (П3.23) методики
трубопроводов, возникающие в результате корро-             [10].
зии; неплотность запорной аппаратуры (особенно                Распределение опасного вещества представ-
сливных магистралей); негерметичность разъемных            лено в таблице 2.
соединений; износ рабочих органов вентилей и за-
движек технологической обвязки, уплотнений насо-           Таблица 2
сов, валов привода магистральных задвижек [8].             Распределение опасного вещества
Наименова- Объем жидко- Масса опасного Площадь проли-
Причинами же аварийных выбросов нефтепро-              ние объекта сти, поступив-  вещества, т      тия, м2
Экономика строительства

дуктов обычно являются повреждения резервуаров                         шей в окружа-
и другого технологического оборудования при экс-                        ющую среду,
плуатации, создание сверхдопустимых избыточных                               м3
Резервуар с      1800          1368           5456*
давлений или вакуума внутри резервуаров, увели-              бензином
чение напряжений в металлоизделиях из-за нерав-            Примечание:
номерной осадки или усиления вибрации корпуса              * Площадь пролития равна площади обвалования.
резервуара, коррозия металла в результате хране-
ния нефтепродуктов с повышенным содержанием                   Расчет вероятности возникновения аварий вы-
серы и других агрессивных сред, отстойной воды [8].        полнен с использованием методики [10] и анализа
В связи с тем, что наибольшее количество пожа-         «дерева событий», который используется для ана-
ров возникает на резервуарах хранения бензина              лиза условий развития аварийных ситуаций [11, 12].
цель исследования являлся анализ пожарной опас-               На рисунке 5 представлено «Дерево событий».
ности резервуарного парка хранения бензина.

соседних зданий и поражения производственного
персонала, находящихся вблизи от места аварии.
Для обеспечения пожарной безопасности и
предотвращения возникновения аварий на исследу-
емом объекте, необходимо поддерживать в готовно-
сти силы и средства к их локализации и ликвидации,
своевременно обучать персонала способам защиты
и действиям в чрезвычайных ситуациях, поддержи-
вать в постоянной готовности к применению техни-
Рисунок 5 – Дерево событий при разгерметизации резервуара   ческих средств по локализации и ликвидации по-
с бензином                                                  следствий аварий, а также обеспечивать нормаль-
ное функционирование систем предупредительной
В таблице 3 представлены вероятности реализа-            сигнализации, оповещения о пожаре, пожаротуше-
ции наиболее опасных сценариев.                             нии, систем предохранительных блокировок, систем
оповещения о чрезвычайных ситуациях.
Таблица 3
Результаты вероятности реализации аварий при разгерме-      Таблица 5
тизации резервуара                                          Результаты расчеты
Наименование сценария             Вероятность                             Параметр                  Величина
Пожар-пролива                   3,6∙10-8             Пожар пролива
Огненный шар с «эффектом              3,0∙10-11            Интенсивность теплового излучения, кВт/м2     27,82
домино»                                           Пробит функция                                12,63
Огненный шар без «эффекта 2,7∙10-10 Условная вероятность поражения человека
домино»                                           Вероятность присутствия человека в ради-       0,05
Взрыв                       1,8∙10-8             усе 30 м от резервуара
Частота разгерметизации принята согласно [10] резервуара    Вероятность согласно «дереву событий»        3,6∙10-8
3∙10-7                                                      Потенциальный риск, год -1
3,6∙10-8
Индивидуальный риск, год-1                   1,8∙10-9
В таблице 4 представлены зоны, ограничиваю-                         «Огненный шар» с эффектом «домино»
щие область концентраций, превышающих нижний                Интенсивность теплового излучения, кВт/м2      4,71
Пробит функция                                 3,77
концентрационный предел распространения пла-
Условная вероятность поражения человека       0,11
мени (НКПР).                                                Вероятность присутствия человека в ради-       0,05
усе 30 м от резервуара
Таблица 4                                                   Вероятность согласно «дереву событий»       3,0∙10-11
Зоны НКПР                                                   Потенциальный риск, год-1                   3,3∙10-12
Параметр                    Величина              Индивидуальный риск, год-1                 1,65∙10-13
«Огненный шар» без эффекта «домино»
RНКПР, м                    522,79               Интенсивность теплового излучения, кВт/м2      4,98
657,15*              Пробит функция                                 3,43
ZНКПР, м                     17,43               Условная вероятность поражения человека       0,09
21,90*              Вероятность присутствия человека в ради-       0,05
Примечание:                                                усе 30 м от резервуара
* расчетные значения при «эффекте домино».                 Вероятность согласно «дереву событий»       2,7∙10-10
Потенциальный риск, год-1                  2,43∙10-11
Условная вероятность поражения человека при              Индивидуальный риск, год-1                 1,22∙10-12
реализации рассматриваемых сценариев определя-              Взрыв
лась на расстояние 30 м от резервуара.                      Избыточное давление, кПа                      57,76
Пробит функция                                 7,61
Интенсивность теплового излучения при пожар
Условная вероятность поражения человека       0,99
проливе и «огненном шаре» определялась согласно             Вероятность присутствия человека в ради-       0,05
формуле (П3.52) методики [10].                              усе 30 м от резервуара
Расчет максимального избыточного давления                Вероятность согласно «дереву событий»        1,8∙10-8
определялся по формулам (П3.42, П3.43) методики             Потенциальный риск, год-1                   1,78∙10-8
Индивидуальный риск, год-1                 8,91∙10-10
[10].
Общий потенциальный риск, год-1             5,38∙10-8
В таблице 5 представлены результаты поражаю-             Общий индивидуальный риск, год-1            2,69∙10-9
щих факторов при рассматриваемых сценариях и                Нормативное значение индивидуального          1∙10-6
вероятности поражения человека.                             риска для производственных объектов, год-1
Анализ полученных результатов показывает, что            [14]
индивидуальный риск в результате воздействия
опасных факторов аварий на территории резерву-
арного парка не превышает нормативное значение              Литература
индивидуального пожарного риска для производ-                  1. Гималетдинова А.Р., Аксенов С.Г. Анализ по-
ственных объектов [14]. Следовательно, можно сде-           жарной безопасности в резервуарах для хранения
лать вывод о том, что пожарная безопасность ис-             углеводородов // Наука в ХХI веке: инновационный
№ 5 2023

следуемого объекта считается обеспеченной.                  потенциал развития. – Уфа, 2022. С.37-41.
При реализации рассматриваемых аварий су-                   2. Аксенов С. Г., Салихов Р. М., Саитава К.А. Ана-
ществует вероятность повреждений и разрушения               лиз пожаров на объектах нефтяной промышленно-

сти на примере Республики Башкортостан // Между-         Analysis and assessment of fire hazard of petroleum products storage
facility
народный журнал гуманитарных наук. – Новоси-             Vagapova A.M., Aksenov S.G., Sinagatullin F.K.
бирск. 2022. №11-2. С.78-82.                             Ufa University of Science and Technology
This article discusses the fire hazard of petroleum products storage facilities. Oil
3. Государственный доклад «О состоянии за-                products storage facilities are classified as objects of increased fire danger.
щиты населения и территорий Российской Федера-                An urgent problem of storing petroleum products is an increase in accidents
and catastrophes that lead to significant social and material damage. The
ции от чрезвычайных ситуаций природного и техно-              analysis of accidents at these facilities showed that a considerable number
генного в 2020 году». М.: МЧС России. ФГБУ ВНИИ               of accidents occurred in Russia. The largest percentage of accidents
ГОЧС (ФЦ), 2021. 264 с.                                       occurs at tank farms. The main causes of accidents were: fistulas and
cracks of welded joints in the walls of tanks and pipelines, leakiness of shut-
4. Статистика аварий [Электронный ресурс]. Ре-            off equipment, leakiness of detachable joints, wear of equipment. Fires
жим                                           доступа:        occur mainly on operating vertical steel tanks with gasoline storage. For a
gasoline storage tank farm, a fire risk analysis was performed, individual
https://www.gosnadzor.ru/public/annual_reports/ Дата          and potential risk were determined as calculated values. The fire risk of the
обращения 15.01.2023.                                         territory of the tank farm is determined as the calculated values. The
analysis of the results showed that the individual risk as a result of exposure
5. Дупляков Г.С., Горбунов А.С., Елфимова М.В.,           to hazardous factors of accidents on the territory of the tank farm does not
Надейкин И.В. Анализ и обобщение статистических               exceed the normative value of the individual fire risk for production facilities,
данных по опасным техногенным явлениям на объ-                which indicates the fire safety of the object in question.
Keywords: accident, tank farm, petroleum products, gasoline, fire, explosion,
ектах нефтяной промышленности РФ //Сибирский                  fireball, domino effect, fire risk, individual and potential risk.
пожарно-спасательный вестник. 2019. №3. С7-12.           References
1. Gimaletdinova A.R., Aksenov S.G. Analysis of fire safety in hydrocarbon
6. Аксенов С.Г., Вильданов И.А. К вопросу обес-           storage tanks // Science in the XXI century: the innovative potential of
печения пожарной безопасности на нефтяных объ-                development. - Ufa, 2022. С.37-41.
2. Aksenov S. G., Salikhov R.M., Saitava K.A. Analysis of fires at oil industry
ектах в Российской Федерации // Современные ма-               facilities by the example of the Republic of Bashkortostan // International
териалы, техника и технология. – Курск, 2022. С.55-           Journal of the Humanities. - Novosibirsk. 2022. №11-2. С.78-82.
88.                                                      3. State report "On the state of protection of the population and territories of the
Russian Federation from natural and man-made emergencies in 2020".
7. Анализ аварий в нефтегазовой отрасли [Элек-            Moscow: Ministry of Emergency Situations of Russia. FGBU VNI GOSCHS
тронный         ресурс].       Режим          доступа:        (FC), 2021. 264 с.
4. Statistics of accidents [Electronic resource]. Access mode:
https://minenergo.gov.ru/.     Дата        обращения          https://www.gosnadzor.ru/public/annual_reports/ Date of reference
19.01.2023.                                                   15.01.2023.
5. Dulyakov G.S., Gorbunov A.S., Elfimova M.V., Nadeikin I.V. Analysis and
8. Самигуллин Г.Х., Кадочникова Е.Н., Тепляков            generalization of statistical data on dangerous man-made phenomena at
Д.Э. Проблемы обеспечения пожарной безопасно-                 the facilities of the oil industry in Russia // Siberian Fire and Rescue Bulletin.
сти на резервуарах и резервуарных парках// Пожар-             2019. №3. С7-12.
6. Aksenov S.G., Vildanov I.A. To the issue of fire safety at oil facilities in the
ная безопасность: современные вызовы, проблемы                Russian Federation // Modern materials, equipment and technology. -
и пути решения. 2020. С.12-15.                                Kursk, 2022. С.55-88.
7. Analysis of accidents in oil and gas industry [Electronic resource]. Access
9. План резервуаров [Электронный ресурс]. Ре-             mode: https://minenergo.gov.ru/. Date of reference 19.01.2023.
жим доступа: https://best.ascon.ru/gallery/19121/ Дата   8. Samigullin G.H., Kadochnikova E.N., Teplyakov D.E. Problems of ensuring
fire safety in tanks and tank farms // Fire safety: contemporary challenges,
обращения 19.01.2023.                                         problems and solutions. 2020. С.12-15.
10. Приказ МЧС России от 10.07.2009 №404 «Об         9.       Tank        plan         [Electronic      resource].       Access     mode:
утверждении методики определения расчетных ве-                https://best.ascon.ru/gallery/19121/ Date of reference 19.01.2023.
10. Order of the Ministry of Emergency Situations of Russia of 10.07.2009 №
личин пожарного риска на производственных объек-              404 "On approval of the methodology for determining the calculated values
тах» (с изменениями на 14 декабря 2010 года) // Ин-           of fire risk at production facilities" (as amended on December 14, 2010) //
Information          and          legal       support        "Garant".     URL:
формационно-правовое обеспечение «Гарант».                    https://base.garant.ru/196118/ (date of reference: 19.01.2023).
URL: https://base.garant.ru/196118/ (дата обращения:     11. GOST 54142-2010 "Guidance on the application of organizational security
measures and risk assessment. Methodology of constructing a universal
19.01.2023).                                                  event tree". Moscow: Standartinform, 2012. 39 с.
11. ГОСТ 54142-2010 «Руководство по примене-         12. GOST R IEC 62502-2014 "Risk management. Event tree analysis".
нию организационных мер безопасности и оценки                 Moscow: Standartinform, 2015. 35 с.
13. Korolchenko A.Ya., Korolchenko D.A. Fire and explosion hazard of
рисков. Методология построения универсального                 substances and materials and extinguishing agents. Handbook: in 2 parts.
дерева событий». М.: Стандартинформ, 2012. 39 с.              Moscow: Pojnauka, 2004. P.1. 713 p.
14. Federal Law of 22.07.2008 № FZ-123 "Technical Regulations on
12.ГОСТ Р МЭК 62502-2014 «Менеджмент риска.               requirements of fire safety" (as amended on July 14, 2022) // Information
Анализ дерева событий». М.: Стандартинформ,                   and Legal Software "Guarant". URL: https://base.garant.ru/12161584/
(date of reference: 19.01.2023).
2015. 35 с.
13. Корольченко А.Я., Корольченко Д.А. Пожаро-
взрывоопасность веществ и материалов и средства
тушения. Справочник: в 2-х ч.. М.: «Пожнаука», 2004.
Экономика строительства

Ч.1. 713 с.

14. Федеральный закон от 22.07.2008 № ФЗ-123

«Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» (с изменениями на 14 июля 2022 года) // Информационно-правовое обеспечение «Га- рант». URL: https://base.garant.ru/12161584/ (дата обращения: 19.01.2023).