автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Оценка потенциальной опасности при эксплуатации АЗС и транспортировке топлива в городских условиях
Автореферат диссертации по теме "Оценка потенциальной опасности при эксплуатации АЗС и транспортировке топлива в городских условиях"
На правах рукописи
ВАНЧУХИН ПЕТР НИКОЛАЕВИЧ
ОЦЕНКА ПОТЕНЦИАЛЬНОМ ОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ АЗС И ТРАНСПОРТИРОВКЕ ТОПЛИВА В ГОРОДСКИХ УСЛОВИЯХ
Специальность 05 26 03 - «Пожарная и промышленная безопасность» (Нефтегазовая отрасль)
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических
ООЗ 1 (
УФА-2007
003177060
Работа выполнена на кафедре «Машины и аппараты химических производств» Уфимского государственного нефтяного технического университета
Защита состоится 19 декабря 2007 года в 15-00 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212 289 05 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу 450062, Республика Башкортостан, г Уфа, ул Космонавтов, 1
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета
Автореферат разослан ^ноября 2007 года
Ведущая организация
Научный руководитель
Официальные оппоненты
доктор технических наук, профессор Кузеев Искандер Рустемович доктор технических наук, профессор Буренин Владимир Алексеевич, кандидат технических наук Солодовников Александр Владимирович ГУП «Институт проблем транспорта энергоресурсов», г Уфа
Ученый секретарь совета
Лягов А В
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность исследования
В Концепции национальной безопасности РФ подчеркивается, что увеличение количества и расширение масштабов чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, влекущих значительные материальные и людские потери, делает особо актуальной проблему обеспечения национальной безопасности в природно-техногенной и экологической сферах.
Значительный рост количества автолюбителей в нашей стране, а также отказ государства от монополии на рынке нефтепродуктов дали ощутимый толчок для строительства новых и переоборудования существующих автозаправочных станций, ставших одним из наиболее стремительно развивающихся направлений деловой активности
Опасность проистекает непосредственно из высвобождения перевозимых взрыво-, пожароопасных веществ, их воспламенения и т д. К угрожающим ситуациям на автомобильных дорогах относятся те, которые могут вызвать крупные аварии, воздействующие как на персонал, так и на других членов общества Эти опасные ситуации могут возникать при погрузке или разгрузке материалов или на маршруте их перевозки. Население, подверженное риску, -это люди, живущие рядом с автомобильными дорогами, и люди, которые могут попасть в аварию, находясь в других средствах передвижения по автодорогам Круг происшествий, которые могут возникнуть в связи с перевозкой опасных веществ, как при движении, так и в стационарных сооружениях, включает перегрев химических веществ, их расплескивание, утечку паров иди газа, пожар и взрыв Две основные ситуации, вызывающие происшествия,- это столкновение и пожар При использовании автоцистерн могут быть другие причины высвобождения взрыво-, пожароопасных веществ, связанные с утечкой из кранов и утечкой в результате переполнения. Эти транспортные происшествия могут происходить в сельской местности и в городских промышленных и населенных зонах, в них могут быть вовлечены как обслуживаемые, так и необслуживаемые автомашины Аварийным службам следует знать о возможности человека подвергнуться риску и быть пораженным опасным веществом при катастрофах на автодорогах и грузовых терминалах Число пострадавших людей зависит от
плотности населения, как днем, так и ночью, от соотношения между числом находящихся внутри и снаружи зданий и от доли тех, кто может считаться особо уязвимыми Кроме населения, обычно находящегося в данной местности, также подвергается риску персонал аварийных служб, устраняющий последствия аварии
В целях обеспечения безопасности населения и территорий 21 декабря 1994 года Государственной Думой был принят Федеральный закон №68-ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера»
За последнее время, дополнительно к декларированию промышленной безопасности опасных производственных объектов в системе нормативных документов в строительстве введен в действие свод правил СП 11-107-98 и СП 11113-2002, регламентирующих разработку инженерно-технических мероприятий гражданской обороны для определения мероприятий по предупреждению чрезвычайных ситуаций на этапах обоснования инвестиций и проектов строительства В рамках разработки эксплуатационных документов, обеспечивающих безопасность АЗС, в 2006 году были регламентированы Паспорта безопасности и Планы локализации и ликвидации аварийных ситуаций и др
Тем не менее, в действующем российском законодательстве в области промышленной безопасности отсутствует единая методология для определения опасностей
Поэтому создание методики, которая позволяла бы определять опасность эксплуатации автозаправочных станций (АЗС), обосновывать принятие решения по строительству новых и размещению их относительно населенных пунктов, является актуальной проблемой
Цель исследования - оценка опасности эксплуатации АЗС и транспортных автоцистерн с применением научно-методической базы оценки последствий гипотетических аварийных ситуаций с использованием геоинформационных технологий и численных методов анализа
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- оценить современные методы прогнозирования последствий аварий, по-
вышения безопасности АЗС,
- провести сбор аварийности АЗС, в том числе ДТП автоцистерн,
- провести численное моделирование ДТП автоцистерн по маршруту доставки топлива на АЗС,
определить методические требования к разработке модулей ГИС для моделирования аварийных ситуаций на АЗС,
- создать метод оценки потенциальной опасности АЗС и маршрута доставки топлива на АЗС в городских условиях, основанный на ГИС-технологиях
Объектом исследования являются элементы риска - люди, линейные и площадные АЗС, здания и сооружения
Научная новизна
- С применением ГИС-технологий показано, что при реализации аварийной ситуации со взрывом автоцистерны при движении ее к АЗС в городских условиях по установленному маршруту в зоне разрушений находятся места скопления людей (остановки городского транспорта), в зону расстекления попадают и жилые дома Поэтому рекомендуется маршруты движения автоцистерны предусмотреть вне временных интервалов пиковых нагрузок движения автотранспорта и перемещения людских потерь,
- Моделирование автотранспортного происшествия показало, что при разрешенной скорости транспорта в городских условиях в 60 км/час удар в заднее днище грузовым автомобилем вызывает в зоне сварного шва пластические деформации, на 25% превышающие предельно допустимые, что через 0,005 с после столкновения приведет к разгерметизации цистерны
Значимость для практики заключается в использовании моделей, алгоритмов, программных средств, применяемых при разработке проектной документации по оценке возможных аварий на эксплуатируемых АЗС с целью обеспечения безопасности их эксплуатации
Предложенные модели и алгоритмы используются в работе инжиниринговой компании «ТЕСИС» в разработке систем проектирования и инженерного анализа
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы доложены
- на специализированной конференции «Промышленная экология Международные стандарты качества ISO серии 9001 и 14000» (Уфа, 2002),
- III Всероссийской научной ИНТЕРНЕТ-конференции «Интеграция науки и высшего образования в области био- и органической химии и механики многофазных систем» (Уфа, 2004),
- 56-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (г Уфа, 2005),
- IX Международной научно-технической конференции «Проблемы строительного комплекса России» (Уфа, 2005)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных трудов, в том числе 5 статей, тезисы 5 докладов и 1 зарегистрированная программа для ЭВМ, в том числе 1 статья по списку ВАК Минобразования РФ
Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, библиографического списка и приложения Общий объем работы составляет 159 страниц, включая 11 таблиц, 27 рисунков
Исследовательская часть выполнена под руководством канд техн наук Тляшевой Р Р
Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определена цель исследования, сформулированы основные результаты, выносимые на защиту, дана общая характеристика
В первой главе диссертационной работы проведен сбор аварийности АЗС, в том числе ДТП автоцистерн и анализ современных методов прогнозирования последствий аварий на опасных производственных объектах на примере автозаправочных станций АЗС
Анализ произошедших аварий на АЗС показал, что их последствия приводят не только к разрушению зданий и сооружений, но и к человеческим жертвам, число которых не снижается
Проведенный анализ методических подходов к оценке последствий аварий на опасных производственных объектах, в том числе и на АЗС, позволяет выявить ряд противоречий в известных ведомственных методических доку-
ментах, работах отечественных и зарубежных ученых приводятся рекомендации по прогнозированию последствий и оценке рисков от отдельных опасностей техногенного характера В работах не содержится единого методического подхода к прогнозированию последствий аварий и оценке рисков для опасностей различного характера
К тому же большой объем исходной информации и сложность современных методических подходов при комплексной оценке чрезвычайных ситуаций обусловливают необходимость использования современных геоинформационных технологий и к созданию методического обеспечения комплексной оценки последствий аварий с учетом техногенных опасностей на ОПО с применением современных информационных технологий
В связи с этим актуальной: является разработка научно-методической базы комплексной оценки последствий гипотетических аварий с применением геоинформационных технологий и численных методов
Во второй главе рассмотрены объекты и методы исследований Объектом исследования являются АЗС Рассмотрены назначение и типы АЗС, определены основные опасности АЗС, проведен анализ основных причин произошедших на их территориях аварий и обоснованы существующие меры по их предупреждению
Автозаправочная станция (АЗС) представляет собой комплекс зданий, сооружений и оборудования, ограниченный участком площадки и предназначенный для заправки транспортных средств (кроме гусеничного транспорта) моторным топливом
Все многообразие находящихся в эксплуатации автозаправочных станций согласно существующей литературе можно условно разделить на пять групп традиционные, блочные, модульные, контейнерные и передвижные
Наиболее распространенной является традиционная АЗС, поэтому такой тип АЗС был выбран для дальнейшего анализа опасностей
Автозаправочные станции - объекты повышенной взрывопожароопасно-сти Об этом свидетельствуют статистические данные о пожарах на АЗС За период с 1960 по 2007 гг по данным Госкомнефтепродукта и Ростехнадзора произошло более 100 аварий Анализ аварий показал, что избежать причин возник-
новения пожаров и загораний практически невозможно, так как все причины связаны с нормальным режимом эксплуатации АЗС
Основными опасностями при технологии подземного хранения нефтепродуктов, характерными для АЗС, являются возможность образования взрывоопасных концентраций бензиновоздушных смесей истечение и розлив бензина, возможность появления неконтролируемой утечки нефтепродукта из подземных резервуаров с последующим неконтролируемым появлением его в селитебной зоне (в черте плотной городской застройки)
Во всех случаях утечки и проливы создают постоянную опасность образования взрывоопасного паровоздушного облака и угрозу возникновения пожара и взрыва При попадании резервуара в очаг пожара возможно развитие аварии со взрывом этого резервуара (явление BLEVE-Boilmg Liquid Expanding Vapour Explosion - взрыв расширяющихся паров вскипающей жидкости) с образованием "огненного шара" Интенсивность теплового излучения от него весьма велика на расстояниях, типичных для противопожарных разрывов, регламентируемых нормами пожарной безопасности (НПБ) 102-95 "Автозаправочные станции контейнерного (блочного исполнения) Противопожарные требования" Анализ статистических данных об авариях на АЗС различных типов (как с наземным, так и подземным расположением резервуаров хранения топлива) позволяет выделить перечень наиболее характерных инициирующих аварию событий Местом инициирования аварии могут быть зона АЗС, зона общественного центра, подсобная зона и подъездная зона
Основными существующими на сегодняшний день мероприятиями проводимыми в целях уменьшения опасности эксплуатации АЗС, являются требования пожарной безопасности к АЗС, регламентированы НПБ 111 -98 "Автозаправочные станции Требования пожарной безопасности" (в части требований к техническому оборудованию, проектированию, строительству и реконструкции) и главой 17 ППБ 01-03 "Правила пожарной безоопасности в Российской Федерации" (в части эксплуатации)
Все существующие конструктивные меры, применяемые на АЗС для предотвращения возникновения аварийных ситуаций, не гарантируют обеспечение их безопасной эксплуатации, вследствие их несовершенства Поэтому
помимо конструктивных мер следует придерживаться и других документов, регламентирующих расстояния от АЗС до окружающей застройки
Расстояния от АЗС до окружающей застройки (при расположении их в населенных пунктах или рядом с ними) определяются в соответствии с нормируемыми расстояниями, приведенными в нормативных документах
Но в документах не нормируются расстояния от маршрута движения автоцистерн до окружающей застройки Поэтому необходимо определить эти расстояния по действующим методикам, провести анализ существующих маршрутов движения с целью определения наиболее безопасного.
При этом следует отметить определенную сложность в применении существующих методик для конкретной территории или объекта, что связано, в первую очередь, с абстрактным анализом, не привязанным к местным условиям
В соответствии с задачей Госгортехнадзора России (Ростехнадзор) на 2004г «п 1 6 Расширение масштабов применения информационных технологий, в целях создания единого информационного пространства в области промышленной безопасности и интеграции с действующими информационными системами и ресурсами» автором предлагается, использование программ, ориентированных на применение ГИС-технологий
В третьей главе подробно рассмотрены геоинформационные системы как инструмент визуализации и анализа опасных промышленных объектов
Сформулированы методические основы разработки специализированного модуля к геоинформационной системе (ГИС) Даны общие требования к разработке систем, включая требования к перечню рассматриваемых чрезвычайных ситуаций техногенного характера, составу задач по повышению безопасности объектов, структуре и содержанию баз данных, функциональным особенностям, технологии построения систем Показаны принципы организации и связи специализированной семантической информации с картографической информацией
Современные географические информационные технологии (ГИС-технологии) позволяют автоматизировать наиболее трудоемкие этапы решения задач прогнозирования последствий опасности, ущерба, потерь и риска Использование ГИС-технологий сокращает время для сбора, поиска, анализа и ин-
терпретации географической и тематической информации, необходимой для оценки и уменьшения негативных последствий в ЧС Построение тематических карт дает возможность исследователю оценить большое количество вариантов решения
Наиболее трудоемкие работы, связанные с определением границ зон различной значимости, вычерчиванием их на бумаге, осуществляются автоматически Главной заботой специалиста, пользующегося услугами ГИС, становятся организация и поддержание в рабочем состоянии базы данных об изучаемом явлении.
Система включает следующие основные блоки (рисунок 1)
- блок базы данных, состоящий из структурированных массивов цифровой картографической и семантической информации,
- систему управления базами данных,
- блок математических моделей,
- блок тематического картографирования и документирования,
- пользовательский интерфейс - средство эффективного управления всеми блоками ГИС
Рисунок 1 - Структурная схема ГИС Блок базы данных служит для накопления информации и ее структуризации
Двумя основными типами информации для ГИС являются картографическая (векторная или растровая) и семантическая (описательная) Картографиче-
екая информация содержит координаты и очертание границ географических объектов Семантическая информация описывает количественные и качественные характеристики объектов и связей между ними Картографическая и семантическая информации в базе данных структурно объединены в группы
Картографическая и семантическая информации в базе данных связаны друг с другом при помощи специальных ключевых полей и ссылок Управление информацией осуществляется при помощи модуля, созданного в рамках разрабатываемой ГИС От того, как правильно организовано управление базой данных, зависит эффективность расчетных процедур
Для проведения анализа безопасной работы АЗС разработан специализированный модуль на базе ГИС «ИнГЕО» (А с №2005612414 Модуль расширения ГИС «ИнГЕО» система визуализации зон опасностей ОПО /М И Кузеев, РР Тляшева, ВР Идрисов, ПН Ванчухин (РФ) - №2005611116, заявл 18 05 2005, опубл 16 09 2005, Официальный бюллетень Российского агентства по патентам и товарным знакам «Программы для ЭВМ Базы данных Топология интегральных микросхем» №4(53) - 38 с)
Модуль к ГИС ИНГЕО обеспечивает выполнение следующих функций
- анализ семантической информации, характеризующей пространственные объекты цифровой модели местности Аанализируемыми пространственными объектами служат объекты из слоев «Опасные производственные объекты», «Строения» (этажность, стоимость промышленных объектов - оборудования предприятия, количество людей, находящихся в зданиях и сооружениях), «Места нахождения или скопления людей»,
- визуализация вероятных зон действия поражающих факторов при возникновении гипотетических аварий в ГИС «ИнгЕО» (расчет вероятных зон действия поражающих факторов производился по ПБ 09-540-03 Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств),
- расчет экспликации оборудования, зданий и сооружений попавших в вероятные зоны действия поражающих факторов,
- оценка возможного числа пострадавших от аварии (в соответствии с ГОСТ Р 12.3.047-98(2002). Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля);
- оценка возможного ущерба от аварии (в соответствии с ГОСТ Р 12.3.047-98(2002). Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля).
Визуализация вероятных зон действия поражающих факторов при возникновении гипотетических аварий в ГИС «ИнгЕО» производилась с использованием технологии зонирования.
Работа модуля для площадных объектов проводится по следующему сценарию:
1) задается слой исходных объектов (опасных производственных объектов). Это могут быть как площадные, так и линейные объекты;
2) задаются поля семантических таблиц, из которых производится визуализация вероятных зон действия поражающих факторов при возникновении гипотетических аварий (рисунок 2);
1« ¡г. а||'д- »-1*^41 А -а-
« V 41'
В Выбор слоя...
Слой ГИС.
* Рисовать км.1С>«руше»* | 0,32728832026
V Рисовать границы зон М5рушен>й
0.13476602599
слабые 0 1 1,92522894274
расстиле«« 0 1 1.92522894274...
)|) 5000 Строения I Л АХ Я Дома
1 Ущерб |зд. и с 1 I
Таблица: |АЗС Поля таблицы для радиусов:
"3
полных разрушений Я_ро1 3
сильных разрушений
средних разрушений | В^вгес)
слабых разрушений 1КЯИН1
расстекления 3
Рисунок 2- Задание слоя исходных объектов (опасных производственных объектов) и «Поля семантических таблиц»
3) задается визуализация (например, рисовать зоны разрушений) для выбранных слоев, объектов.
4) производится анализ семантической информации, характеризующей пространственные объекты цифровой модели местности; анализируемыми пространственными объектами служат объекты из слоев: «Опасные производственные объекты»; «Строения» (этажность, стоимость промышленных объектов - оборудования предприятия; количество людей, находящихся в зданиях и сооружениях) (рисунок 3)
□2ШВ29К- JJ31*1
Таблица: ]0С<Ю0501 ^
Поля таблицы:
этажность | ПоскСоип! ¿1
жил. площадь (1 эт.) ||_мпд5расе 21
стоимость 1 КВ.М. |Соз(Ре«5М
кол-во населения I— шт^
Отмена | «
Рисунок 3- Семантическая информация 5) Визуализируются результаты проведенного анализа (рисунок 4) ШШ'ДЧ 1Ш > ч 11'!"||||||Щ| т'-шад——- ^
Рисунок 4 - Визуализация результатов проведенного анализа
Для линейных объектов (маршрутов движения автоцистерн до АЗС) принцип работы программы аналогичен.
Рисунок 5 - Работа модуля на примере линейных объектов (маршрут автоцистерны) Для анализа была создана геоинформационная база данных города территория 808854618 м2 в цифровом виде отображены: около 53000 зданий и сооружений, АЗС и т.п. Такие данные, необходимые для дальнейшего анализа, как этажность, заселенность, численность людей, проживающих на рассматриваемой территории, стоимость жилья и др., были заданы в семантические таблицы (рисунок 6).
Рисунок 6 - Пример семантической таблицы для здания 14
Выполненная подробным образом цифровая карта совместно с модулем позволяет учесть специфические особенности каждой АЗС: поражение сопредельных зданий и объектов при различных моделях реализации аварийных ситуаций.
Для моделирования аварийных взрывов были проанализированы опасности АЗС на территории города в количестве 48 штук.
На рисунке 7 приведены зоны действия поражающих факторов для АЗС и для маршрутов движения автоцистерн.
Рисунок 7 - Зоны действия поражающих факторов для АЗС
Анализ полученных результатов показал:
- что в зону потенциальной опасности от аварий на АЗС попадает примерно 20% территории (причем в основном зона жилых кварталов) и 83% зданий от общего числа застройки города. При этом количество пострадавших от такой гипотетической аварии одной АЗС с учетом дневного времени суток составляет в среднем до 100 человек.
- от аварий автоцистерны попадает примерно 17% зданий от общего числа застройки города.
На примере участка длиной 7000 м дороги движения автоцистерны от АЗС рассмотрим опасность движения автоцистерны по городу (рисунок 8).
Рисунок 8 - Зона потенциальной опасности линейного участка движения автоцистерны от АЗС по дороге города длиной в 7000 м
В зону потенциальной опасности линейного участка движения автоцистерны, движущейся по дороге города длиной в 7000 м возможно попадание 332 домов, 1476 человек.
В четвертой главе дано описание алгоритма численного моделирования ДТП (фронтального удара тягача сзади с участием автоцистерны), описанного в главе 1.
Построение геометрической модели осуществлялось в препроцессоре АВАОШ/САЕ. Геометрическая модель показана на рисунке 9.
При проведении прочностных расчетов, как правило, нет необходимости моделировать всю конструкцию с точностью до мельчайших деталей. Необходимо сделать предположения об упрощении модели, чтобы, с одной стороны, сократить вычислительные затраты при проведении расчетов, а с другой - не потерять в точности вычислений.
Поэтому при моделировании были приняты допущения:
- из элементов автоцистерны строится только геометрия собственно цистерны, содержащей нефтепродукт, в виде полого цилиндра;
- из элементов тягача строится только геометрия бампера, который приходит с соприкосновение с цистерной.
Рисунок 9 - Геометрическая модель цистерны и бампера тягача В работе принималось, что цистерна изготовлена из стали марки ВСтЗ. В качестве модели поведения материала цистерны применялась упруго-пластическая модель. В таблице 1 показана зависимость напряжений от пластических деформаций.
Таблица 1 - Зависимость напряжений от пластических деформаций
Напряжения, МПа Пластические деформации, %
230 2
470 25
Таким образом, при превышении напряжений значения 470 МПа материал разрушается.
Бампер тягача моделировался как абсолютно жесткое тело массой 3 т.
В качестве начальных условий была задана скорость движения бампера, равная 60 км/ч.
Для моделирования контактного взаимодействия цистерны и бампера было задано условие общего контакта (General contact), при котором в процессе решения происходит автоматическое определение контактных поверхностей и отслеживание контакта и самоконтакта. В качестве свойств контактного взаи-
модействия была выбрана Колумбова модель трения между поверхностями с коэффициентом трения ц = 0,3.
Учет массы автоцистерны и тягача производился путем моделирования присоединенных масс.
Построение сетки конечных элементов также осуществлялось в препроцессоре АБАС^/САБ (рисунок 10).
Рисунок 10 - Сетка конечных элементов В качестве элементов были выбраны оболочечные четырехузловые элементы с одной точкой интегрирования в плоскости элемента и пятью точками интегрирования по толщине типа 84Я.
Расчет производился с помощью явного решателя АВА<ЗШ/ЕхрНсП. Результаты расчета представлены на рисунках 11-13. На рисунке 11 показано деформированное состояние модели в момент времени I = 0,03 с после столкновения.
Рисунок 11 - Деформированное состояние модели в момент времени I = 0,03 с после столкновения. На рисунке 12 показано распределение пластических деформаций в модели в момент времени I = 0.03 с после столкновения.
Рисунок 12 - Распределение пластических деформаций в модели в момент времени I = 0,03 с после столкновения (вид сбоку)
Зона превышения предельных пластических деформаций
На рисунке 13 показано распределение пластических деформаций в модели в момент времени I = 0,03 с после столкновения (вид сбоку) На рисунке видна зона, окрашенная в серый цвет, в этой зоне пластические деформации превышают предельное значение 25 %, следовательно, материал цистерны разрушается в данной зоне
На рисунке 14 показано распределение пластических деформаций вдоль сварного шва, соединяющего заднюю стенку цистерны с ее цилиндрической частью в момент времени I = 0,03 с Места, в которых пластические деформации превышают предельный уровень 25 %, являются зонами разрушения
Пластические деформации, %
Расстояние вдоль сварного шва, м
Рисунок 13 - Распределение пластических деформаций вдоль сварного шва, соединяющего заднюю стенку цистерны с ее цилиндрической частью,
в момент времени I = 0,03 с В дальнейшем было проведено моделирование при других начальных условиях, в результате получена зависимость времени начала разрушения материала цистерны (рисунок 14) Время, прошедшее с начала столкновения до начала разрушения цистерны, зависит от скорости движения тягача до столкновения
О 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 Скорость, м/с
Рисунок 14- Зависимость времени начала разрушения материала цистерны от скорости движения тягача Анализ полученных результатов (рисунок 14) показал, что при ударе тягача движущегося со скоростью выше 15 км/ч, с автоцистерной значение напряжений превышает пределы прочности для данного материала, что может привести к разрушению автоцистерны и к дальнейшему развитию аварийной ситуации с возможной реализацией пролива, пожара и взрыва.
Разработанный алгоритм позволит моделировать различные варианты столкновения автоцистерны с подвижными и неподвижными объектами городской инфраструктуры и оценить ущерб от аварии.
Общие выводы и предложения
1 Проведенный анализ методических подходов к оценке последствий и риска показал, что в известных ведомственных методических документах, работах отечественных и зарубежных ученых содержащих рекомендации и зависимости по прогнозированию последствий ЧС и оценке рисков от отдельных опасностей техногенного характера, не содержится единого методического подхода к прогнозированию последствий и оценке рисков для опасностей различного характера.
2 Большой объем исходной информации и сложность современных методических подходов при оценке последствий аварий обусловливают необходимость использования современных геоинформационных технологий
3 Разработан расчетный модуль «Система визуализации зон опасностей ОПО», позволяющий оценить возможное число разрушенных зданий и пострадавших от аварии на АЗС и автоцистерны по пути следования к АЗС в черте города
4 На основе проведенной оценки аварийных ситуаций, возникающих на АЗС, наиболее опасной с точки зрения последствий является аварийная ситуация со взрывом, так как при этом будут травмированы люди, возможно, со смертельным исходом, и разрушены здания, попадающие в зону поражения.
5 Анализ полученных результатов показал
- что в зону потенциальной опасности от аварий на АЗС попадает примерно 20% территории (причем в основном зона жилых кварталов) и 83% зданий от общего числа застройки города При этом количество пострадавших от такой гипотетической аварии одной АЗС с учетом дневного времени суток составляет в среднем до 100 человек
- от аварий автоцистерны попадает примерно 17% зданий от общего числа застройки города
6 Методом конечных элементов в системе АЬадш/САЕ построена модель аварийной ситуации, возможной при контакте автоцистерны с движущимся транспортом Доказано, что при дорожно-транспортном происшествии с участием автоцистерны, удар с максимально разрешенной в городских условиях скоростью 60 км/ч в заднее днище примерно через 0,005 с приводит к разрушающим деформациям с разгерметизацией цистерны.
7 Анализ полученных результатов показал, что при ударе тягача, движущегося со скоростью выше 15 км/ч, с автоцистерной значение напряжений превышает пределы прочности для данного материала, что может привести к разрушению автоцистерны и к дальнейшему развитию аварийной ситуации с возможной реализацией пролива, пожара и взрыва
Содержание диссертации опубликовано в следующих научных трудах
1 Ванчухин П Н, Власов А В Автозаправочные станции России// Хозяйственная устойчивость предприятий оценка, динамика, факторы обеспечения сб науч ст - Уфа Изд-во «Башкирская энциклопедия», 2002. - С.268-271
2 Ванчухин П Н, Бахтизин Н Т Автозаправочные станции в г Уфе // Хозяйственная устойчивость предприятий оценка, динамика, факторы обеспечения сб науч ст -Уфа Изд-во «Башкирскаяэнциклопедия»,2002 -С271-273
3 Чиркова А Г, Вахапова Г М , Ванчухин П Н Колористический дизайн опасных объектов// Промышленная экология материалы науч -практ. конф.-Уфа, 2002 - С 65
4 Ванчухин П Н , Тляшева Р Р О проблеме безопасной эксплуатации автозаправочных станций г Уфы// Проблемы строительного комплекса России материалы IX Междунар науч-практ конф -Уфа, 2005. - С. 113.
5 Ванчухин П Н, Тляшева Р Р Вопросы обеспечения безопасности эксплуатации автозаправочных станций г Уфы// материалы Ш Всерос науч ИН-ТЕРНЕТ-конф «Интеграция науки и высшего образования в области био- и органической химии и механики многофазных систем» Уфа. УГНТУ, 2005 -С 65
6 Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ №2005612414 Модуль расширения ГИС «ИнГЕО» система визуализации зон опасностей ОПО /М И-Кузеев, Р Р Тляшева, В Р Идрисов, П Н.Ванчухин (РФ) - №2005611116, заявл 18 05 2005, опубл 16 09 2005, Официальный бюллетень Российского агентства по патентам и товарным знакам «Программы для ЭВМ Базы данных Топология интегральных микросхем» №4(53) - 38 с
г
7 Кузеев И Р Зонирование АЗС по распределению последствий гипотетических аварий/Кузеев И Р Ванчухин П Н, Тляшева Р Р , Идрисов В Р //Мировое сообщество проблемы и пути решения сб науч ст - Уфа УГНТУ, 2005 -№17.-С83-91
8 Ванчухин ПН К вопросу безопасности доставки топлива на АЗС// Нефтегазопереработка и нефтехимия-2005 материалы Междунар науч -практ конф-Уфа Изд-во ГУП ИНХП РБ, 2005 - С 294-295
9 Ванчухин ПН Техногенная пожарная безопасность на автозаправочных станциях// Современные проблемы экономической теории и практики межвуз сб науч тр -Уфа Изд-во УГНТУ, 2006 -Вып б-С.33-35
10 Тляшева Р Р , Ванчухин П Н Моделирование аварий автоцистерны// Нефтегазовое дело -2006 -Т4;№2 -С 142-145
11 Ванчухин П Н Моделирование дорожно-транспортного происшествия автоцистерны/ Ванчухин П Н, Кузеев И Р , Тляшева Р.РЛ Остаточный ресурс нефтегазового оборудования сб науч тр - Уфа УГНТУ, 2007 - №2 - С 77-83
Подписано в печать 14 11 07 Бумага офсетная Формат 60x80 1/16 Гарнитура «Тайме» Печать трафаретная Уел печ л. 1 Тираж 90 Заказ 243 Типография Уфимского государственного нефтяного технического университета
Адрес типографии 450062, Республика Башкортостан, г Уфа, ул Космонавтов, 1
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Ванчухин, Петр Николаевич
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Анализ современных методов прогнозирования 14 последствий аварий на АЗС
1 . 1 Методы прогнозирования последствий аварий на 14 АЗС
1.2. Статистика аварийности
Выводы по главе
Глава .2. Объекты и методы исследования
2.1 .Назначение и типы АЗС
2.2. Территория автозаправочных станций. Здания и 46 сооружения
2.3 Технологическое оборудование
2.4 Опасности АЗС
2.5 Меры по предупреждению аварийных ситуаций
2.6. Обоснование минимальных расстояний до 81 окружающей застройки
2.7. Современные методы исследования сложных 82 технических систем
Выводы по главе
ГЛАВА 3. Моделирование аварийной ситуации на 93 опасных производственных объектах нефтегазовой промышленности с использованием ГИС-технологий
3.1. Общие требования к геоинформационной системе, 93 проблемно-ориентированной на промышленную безопасность в нефтегазовой отрасли
3.2. Геоинформационная система ГИС «ИнГЕО».
3.3. Подсистема ГИС «ИнГЕО» визуализации зон 100 опасностей опасных производственных объектов
3.4. Зонирование АЗС по последствиям аварий
Выводы по главе
Глава 4. Моделирование ДТП автоцистерны
4.1. Этапы построения модели автоцистерны в 122 Abaqus/CAE.
4.2. Верификация явного метода ABAQUS.
4.3. Моделирование ДТП с участием автоцистерны и 131 тягача
Выводы по главе
Введение 2007 год, диссертация по безопасности жизнедеятельности человека, Ванчухин, Петр Николаевич
Увеличение количества и расширение масштабов чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, влекущих значительные материальные и людские потери, - подчеркивается в Концепции национальной безопасности РФ, - делает крайне актуальной проблему обеспечения национальной безопасности в природно-техногенной и экологической сферах» /1/.
Значительный рост количества автолюбителей в нашей стране, а также отказ государства от монополии на рынке нефтепродуктов дали ощутимый толчок для строительства новых и переоборудования существующих автозаправочных станций, ставших одним из наиболее стремительно развивающихся направлений деловой активности. /2 /.
Специфической особенностью АЗС является размещение технологического оборудования на открытых площадках. Как показывает производственный опыт, при подобном размещении выделяющиеся горючие и токсичные пары рассеиваются естественными воздушными потоками, причем их концентрация в дальнейшем снижается до безопасного уровня. Взрывы и пожары на наружных установках АЗС возможны только при аварийных ситуациях, связанных с образованием взрывоопасных концентраций паров нефтепродуктов в воздушной среде.
Есть и дополнительные особенности АЗС, которые делают их потенциально опасными для жизни человека. Это оснащение автозаправочных станций технологическим оборудованием, отработавшим свой нормативный срок эксплуатации, и повышенная пожарная опасность отечественных автоцистерн и автомобилей.
Для безопасного функционирования таких объектов необходима, во-первых, четкая работа самого предприятия и, во-вторых, постоянное внимание надзорного органа. Таковым у нас в республике является Управление Ростехнадзора по РБ. Непосредственно АЗС контролирует отдел по надзору за взрывопожаро- и химически опасными объектами. Проводя проверки автозаправочных станций, специалисты выявляют соответствие объекта нормативно техническим требованиям согласно действующему законодательству, оценивают возможность его безопасной эксплуатации. С 10 июня по 3 октября на территории Башкортостана, на основании приказа Управления Ростехнадзора по РБ 250 от 04.05.05 г., была проведена операция Чистый воздух. К сожалению, результаты проверок АЗС показали, что зачастую оборудование станций не соответствует требованиям технической эксплуатации. Не соблюдаются и экологические нормы. Многие нарушения связаны с тем, что владельцы и работники АЗС попросту не знакомы с вновь введенными нормативными правилами и законами. Тем временем, требования к эксплуатации станций ужесточаются, особое внимание сегодня уделяется экологической безопасности. Однако некоторые руководители предприятий, эксплуатирующих АЗС для заправки собственного транспорта, игнорируют элементарные правила безопасности. Пытаясь сэкономить на приведении объекта в порядок, они мотивируют это тем, что на станции внутреннего пользования не оказываются коммерческие услуги. Но от этого АЗС не становятся безопаснее.
Аналогичные проблемы существуют и в других странах мира. В статье /3/ автор проводит анализ опасности транспортировка опасных веществ Великобритании. Опасные вещества и материалы перевозятся по автомобильным и железным дорогам, по водным и воздушным путям и трубопроводам. Подавляющее большинство материалов благополучно, без происшествий, достигает места своего назначения. Размах рассматриваемой проблемы иллюстрируется нефтяной промышленностью. В Великобритании эта отрасль ежегодно распространяет около 100 миллионов тонн продукта по трубопроводам, железным и автомобильным дорогам и водным путям. Приблизительно 10% продукта, потребляемого химической промышленностью Великобритании, вовлечено в распределение (т.е. в перевозку и складирование).
Риск проистекает непосредственно из высвобождения перевозимых опасных веществ, их воспламенения и т.д. К угрожающим ситуациям на автомобильных и железных дорогах относятся те, которые могут вызвать крупные аварии, "которые могут воздействовать как на персонал, так и на других членов общества. Эти опасные ситуации могут возникать при погрузке или разгрузке материалов или на маршруте их следования. Население, подверженное риску-это люди, живущие рядом с автомобильными или железными дорогами, и люди, которые могут попасть в аварию, находясь в других средствах передвижения по автодорогам или железнодорожным путям. Круг происшествий, которые могут возникнуть в связи с перевозкой опасных веществ, как при движении, так и в стационарных сооружениях, включает перегрев химических веществ, их расплескивание (рассыпание), утечка паров или газа, пожар и взрыв. Два основных события, вызывающие происшествия,- это столкновение и пожар. В случае автоцистерн, могут быть другие причины высвобождения, связанные с утечкой из кранов и утечкой в результате переполнения. В целом, как у автотранспортных, так и у железнодорожных средств, пожары, не являющиеся результатом столкновения, более часты, чем пожары, вызванные столкновением. Эти транспортные происшествия могут происходить в сельской местности и в городских промышленных и населенных зонах, и в них могут быть вовлечены как охваченные обслуживанием, так и необслуживаемые автомашины или поезда. Аварийному персоналу следует знать о возможности человека подвергнуться риску и быть пораженным опасным веществом при катастрофах на железнодорожных путях и станциях, автодорогах и грузовых терминалах. Число пострадавших людей зависит от плотности населения, как днем, так и ночью, от соотношения между числом находящихся внутри и снаружи и от доли тех, кто может считаться особо уязвимыми. Кроме населения, обычно находящегося в данной местности, также подвергается риску персонал аварийных служб, устраняющий последствия аварии. Неудивительно, что при происшествии, связанном с перевозкой опасных материалов, такой персонал представляет собой значительную часть пострадавших.
Наибольшее число серьезных происшествий возникает с участием горючих газов или жидкостей (частично завися от перевозимого объема), некоторое количество происшествий связано с токсичными газами и дымами (включая продукты сгорания).
Исследования, проведенные в Великобритании, показали для автоперевозок следующее: частота происшествий при перевозке опасных материалов-0.12* кг*/км
• частота вредных выбросов (утечки, рассыпания) во время перевозки опасных материалов- 0027х 10""'км
• вероятность выброса (утечки, рассыпания), который может вызвать транспортную аварию-3.3%.
Существуют следующие международные соглашения по перевозке потенциально опасных материалов:
Существует большое количество международных правил транспортировки вредных веществ по воздуху, автомобильным дорогам и морским путям (переведенных в государственные законы во многих странах). Большинство их основано на стандартах ООН и охватывает принципы идентификации и маркировки грузов, защиты от потенциальной опасности и сведение опасности к минимуму. Комитет экспертов по перевозке опасных товаров ООН выпустил Рекомендации по перевозке опасных товаров. Они адресованы правительствам государств и международным организациям, связанным с урегулированием перевозки опасных товаров. Среди других аспектов, рекомендации охватывают принципы классификации и определения классов опасных товаров, их списки, общие требования к упаковке, процедуры тестирования, изготовления, маркировки или способов предупреждения об опасности и транспортную документацию. Эти рекомендации - "Оранжевая книга" - не имеют силы законы, но формируют основу всех международных правил. Эти правила создаются различными организациями:
Европейское экономическое сообщество (ЕЭС): Европейское соглашение по международной перевозке опасных товаров по автомобильным дорогам (ADR)
Подготовка аварийных планов по устранению и смягчению последствий крупных катастроф с участием опасных химических веществ так же необходима при их транспортировке, как и на стационарных сооружениях. Задача планирования затрудняется тем, что место происшествия не бывает известно заранее, из-за чего необходимо гибкое планирование. Химические вещества, вовлеченные в транспортное происшествие, не могут быть известны заранее. В зависимости от характера происшествия, ряд продуктов может быть перемешан в ходе происшествия, создавая значительные проблемы аварийным службам. Происшествие может произойти в сильно урбанизированной или отдаленной зоне, в сельской местности, в промышленных или торговых районах. Добавочным фактором является население, проезжающее по данной местности, которое может внезапно быть вовлечено в происшествие, так как авария может вызвать транспортную пробку на шоссе или с местах остановки пассажирских поездов из-за железнодорожного происшествия.
Таким образом, существует необходимость развития местных и государственных планов действий в случае таких событий. Они должны быть простыми, гибкими и понятными. Так как крупные транспортные катастрофы могут происходить в самых различных местах, план должен быть применим ко всем возможным случаям. Для того чтобы план работал эффективно в любое время, как в удаленных районах сельской местности, так и в густонаселенных городских районах, все ответственные организации должны иметь возможность соблюдать гибкость в отношении основных принципов общей стратегии.
Те, кто начинает действия по плану, должны получить максимально возможную информацию для идентификации вида опасности. В зависимости от того, имеет ли место утечка (рассыпание) опасных веществ, пожар, токсичные выбросы или их комбинация, определяется характер и последовательность действий. Государственные и международные системы маркировки, используемые для идентификации транспортных средств, перевозящих опасные химические вещества и упакованные опасные товары, должны быть известны аварийным службам. Последние должны иметь доступ к одной из нескольких баз данных, которые могут помочь в идентификации опасности и связанных с ней проблем.
Однако проекты планов должны быть гибкими, так как возможен целый ряд издержек и преимуществ, как при контролировании происшествия и устранению его последствий, так и в области здравоохранения, которые должны будут учитываться. План мероприятия должен ясно охарактеризовать политику по отношению к полному информированию средств массовой информации и действия, которые предпринимаются для смягчения последствий. Информация должна быть точной и своевременной, для этого должны быть назначены специальные люди, информированные о ходе событий в целом и имеющие доступ к экспертам для ответа на специализированные вопросы. Слабые связи со средствами массовой информации могут нарушить контроль над событиями и привести к неблагоприятным и иногда неоправданным комментариям по общему владению ситуацией. План должен включать адекватные тренировочные учения, имитирующие катастрофы. Они по-зволяют-лицам, ответственным за устранение последствий происшествия, учиться, используя положительный и отрицательный личный и организационный опыт других людей. Необходимы как кабинетные учения, так и учения в реальных физических условиях.
Хотя литература по утечке химических веществ обширна, лишь малая ее часть описывает экологические последствия. Большинство касается статистики пострадавших. Описания реальных случаев утечки химических веществ сосредоточены на проблемах здоровья и безопасности людей, а экологические последствия описаны лишь общими словами. Химические вещества поступают в окружающую среду в основном в жидкой фазе. Лишь в небольшом количестве случаев катастрофы, имеющие экологические последствия, воздействовали также на людей в момент происшествия, и воздействия на окружающую среду не были вызваны одинаковыми химическими веществами или теми же путями утечки.
Защитные меры по предотвращению риска для здоровья и жизни людей при транспортировке опасных материалов включают слежение за количеством перевозимых веществ, направлением движения, видом транспортных средств, выбором маршрута, а также распределение ответственности и полномочий в местах перезагрузки или скопления таких грузов и связанное с этим дополнительное оснащение таких мест. Необходимы дальнейшие исследования критериев риска и его количественных оценок и эквивалентов. Исполнительный комитет Великобритании по здоровью и безопасности разработал Службу информации по крупным катастрофам (МНГОА8)-мировую базу данных крупных химических инцидентов. В настоящее время она содержит информацию о более чем 6 ООО инцидентах.
В целях обеспечения безопасности населения и территорий 21 декабря 1994 года Государственной Думой был принят Федеральный закон №68-ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера»
Кроме того, дополнительно к декларированию промышленной безопасности опасных производственных объектов /4/ в системе нормативных документов в строительстве введен за последнее время в действие свод правил СП 11-107-98 и СП 11-113-2002, регламентирующих разработку «Инженерно-технических мероприятий гражданской обороны для определению мероприятий по предупреждению чрезвычайных ситуаций» на этапах обоснования инвестиций и проектов строительства.
В соответствии с нормами пожарной безопасности НПБ 105-03 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывной и пожарной опасности», утвержденными приказом МЧС России от 18 июня 2003 г. №314 и признанные Минюстом России не нуждающимися в государственной регистрации (письмо от 26 июня 2003 г. №07/6463-ЮД), применяемое на
АЗС технологическое оборудование относится к взрыво-пожароопасным наружным установкам.
Функционирование АЗС невозможно без осуществления определенных технологических операций по приему, хранению и выдаче (отпуску) значительных объемов нефтепродуктов, являющихся легковоспламеняющимися и горючими жидкостями. Их эксплуатация связана с возможностью возникновения пожаров, аварий и чрезвычайных ситуаций, способных привести к гибели людей и значительному материальному ущербу. Таким образом, АЗС являются пожароопасными производственными объектами.
В соответствии с Федеральным законом от 08.08.2001 № 128-ФЗ «О лицензировании отдельных видов деятельности» (с изменениями от 13, 21 марта, 9 декабря 2002 г., 10 января, 27 февраля, 11, 26 марта, 23 декабря 2003 г., 2 ноября 2004 г., 21 марта, 2 июля, 31 декабря 2005 г.) эксплуатация взрывоопасных производственных объектов относится к лицензируемым видам деятельности.
Согласно вновь принятому Положению о лицензировании деятельности по эксплуатации взрывоопасных производственных объектов, утвержденному постановлением Правительства Российской Федерации от 17.01.2007 № 18, взрывоопасными производственными объектами являются объекты, на которых хранятся, транспортируются легковоспламеняющиеся и горючие жидкости АЗС подлежат лицензированию.
В рамках разработки эксплуатационных документов обеспечивающих безопасность АЗС в 2006 году были введены Паспорта безопасности, в 2007 году АЗС обязали приступить к разработке Планов локализации и ликвидации аварийных ситуаций и др.
Цель исследования - оценка опасности эксплуатации АЗС и транспортных автоцистерн с применением научно-методической базы оценки последствий гипотетических аварийных ситуаций с использованием геоинформационных технологий и численных методов анализа.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- оценить современные методы прогнозирования последствий аварий, повышения безопасности АЗС;
- провести сбор аварийности АЗС, в том числе ДТП автоцистерн;
- провести численное моделирование ДТП автоцистерн по маршруту доставки топлива на АЗС; определить методические требования к разработке модулей ГИС для моделирования аварийных ситуаций на АЗС;
- создать метод оценки потенциальной опасности АЗС и маршрута доставки топлива на АЗС в городских условиях, основанный на ГИС-технологиях.
Объектом исследования являются элементы риска - люди, линейные и площадные АЗС, здания и сооружения.
Научная новизна
- С применением ГИС-технологий показано, что при реализации аварийной ситуации со взрывом автоцистерны при движении ее к АЗС в городских условиях по установленному маршруту в зоне разрушений находятся места скопления людей (остановки городского транспорта), в зону расстек-ления попадают и жилые дома. Поэтому рекомендуется маршруты движения автоцистерны предусмотреть вне временных интервалов пиковых нагрузок движения автотранспорта и перемещения людских потерь;
- Моделирование автотранспортного происшествия показало, что при разрешенной скорости транспорта в городских условиях в 60 км/час удар в заднее днище грузовым автомобилем вызывает в зоне сварного шва пластические деформации, на 25% превышающие предельно допустимые, что через 0,005 с после столкновения приведет к разгерметизации цистерны.
Значимость для практики заключается в использовании моделей, алгоритмов, программных средств, применяемых при разработке проектной документации по оценке возможных аварий на эксплуатируемых АЗС с целью обеспечения безопасности их эксплуатации.
Предложенные модели и алгоритмы используются в работе инжиниринговой компании «ТЕСИС» в разработке систем проектирования и инженерного анализа.
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы доложены:
- на специализированной конференции «Промышленная экология. Международные стандарты качества ISO серии 9001 и 14000». (Уфа, 2002);
- III Всероссийской научной ИНТЕРНЕТ-конференции «Интеграция науки и высшего образования в области био- и органической химии и механики многофазных систем» (Уфа, 2004);
- 56-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (г.Уфа, 2005);
-IX Международной научно-технической конференции. «Проблемы строительного комплекса России» (Уфа, 2005).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных трудов, в том числе 5 статей, тезисы 5 докладов и 1 зарегистрированная программа для ЭВМ, в том числе 1 статья по списку ВАК Минобразования РФ.
Заключение диссертация на тему "Оценка потенциальной опасности при эксплуатации АЗС и транспортировке топлива в городских условиях"
Выводы по главе 4.
1. Создан метод расчета в полной трехмерной постановке статического состояния и динамического поведения цистерны при ДТП с применением программного комплекса ABAQUS, которая позволяет с высокой степенью детализации и точности решать различные, сложные задачи поведения автоцистерны в условиях ДТП,
2. Представлена верификация решателя ABAQUS на примере задачи об ударе автомобиля о стену. Верификация показала хорошее совпадение с экспериментом. Таким образом, показано, что явный метод ABAQUS, применяемый в данной работе, обладает необходимой точностью и надежностью.
3. Методом конечных элементов в системе Abaqus/CAE построена модель аварийной ситуации, возможной при контакте автоцистерны с движущимся транспортом. Доказано, что при дорожно-транспортном происшествии с участием автоцистерны, удар с максимально разрешенной в городских условиях скоростью 60 км/час в заднее днище через 0,03 с приводит к разрушающим деформациям с разгерметизацией цистерны.
Библиография Ванчухин, Петр Николаевич, диссертация по теме Пожарная и промышленная безопасность (по отраслям)
1. Введение, глава 1.
2. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Защита населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера / Под общ. ред. С.К. Шойгу. — М.: МГФ «Знание», 1999. -368 с.
3. Кабиров P.M. АЗС не становятся безопаснее? «РОСТЕХНАДЗОР Наш Регион» журнал российских инженеров. Декабрь 2005
4. Donald М. Campbell. Транспортировка опасных материалов, химических и радиоактивных
5. Государственное регулирование промышленной безопасности на объектах нефтегазодобывающего комплекса / Сидоров В.И., Кловач В.Е. // Безопасность в нефтегазовом комплексе. Матер, конф. М., 2000. -С . 3233.
6. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Защита населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера / Под общ. ред. С.К. Шойгу. — М.: МГФ «Знание», 1999. -368 с,
7. Об опыте декларирования промышленной безопасности и развитие методов оценки риска опасных производственных объектов // Матер, семинара Госгортехнадзора России. — М.: ГУП НТЦ «Промбезопасность» Госгортехнадзора России, 2002. -121 е.;
8. Об опыте декларирования промышленной безопасности и развитие методов оценки риска опасных производственных объектов //Материалы семинара Госгортехнадзора России. М.: ГУП НТЦ «Промбезопасность», 2003. -89с.
9. Об опыте декларирования промышленной безопасности и развитие методов оценки риска опасных производственных объектов // Матер, семинара Госгортехнадзора России. — М.: ГУЛ НЩ «Промбезопасность» Госгортехнадзора России, 2002. -121 с.
10. Об опыте декларирования промышленной безопасности и развитие методов оценки риска опасных производственных объектов //Материалы семинара Госгортехнадзора России. М.: ГУЛ НТЦ «Промбезопасность», 2003. -89с.
11. Методики оценки последствий аварий на опасных производственных объектах: Сб. документов. М.: Госгортехнадзор России, НЩ «Промышленная безопасность», 2000. - Серия 27. - вып. 2. -220 с.
12. Об опыте декларирования промышленной безопасности и развитие методов оценки риска опасных производственных объектов //Материалы семинара Госгортехнадзора России. М.: ГУП НТЦ «Промбезопасность», 2003. -89с.
13. Котляревский В.А., Шаталов А.А., Ханухов Х.М. Безопасность резервуаров и трубопроводов. М.: Экономика и информатика, 2000. -549 с.
14. Аварии и катастрофы. Предупреждение и ликвидация последствий: Учеб. издание / Под общ. ред. В.А. Котляревского и А.В. Забегаева. М.: Изд-во Ассоциации строительных ВУЗов, 1998. - кн.4. -203 с.
15. Сафонов B.C., Одишария Г.Э., Швыряев А.А. Теория и практика анализа риска в газовой промышленности. М.: НУМЦ Минприроды, Россия, 1996. -207с.
16. Моделирование пожаров и взрывов / Под ред. Н.Н. Брушлинского А.Я. Корольченко. М.: Изд-во «Пожнаука», 2000. - 492 с.
17. Аварии и катастрофы. Предупреждение и ликвидация последствий: Учеб. издание / Под общ. ред. В.А. Котляревского . М.: Изд-во Ассоциации строительных ВУЗов, 2003. - кн.6. - 251 с.
18. Акимов В.А., Лапин В. Л., Попов В.М. и др. Надежность технических систем и техногенный риск. М.: ЗАО ФИД «Деловой экспресс», 2002. -367 с.
19. ГОСТ Р 12.3.047-98. ССБТ. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.
20. Пожарная безопасность. Общие требования: ГОСТ 12.1.004-91. -М.: Госстандарт СССР, 1992. -79 с.
21. Методические указания по проведению анализа риска для опасных производственных объектов предприятий ОАО «ГАЗПРОМ»: СТО РД Газпром 39-1.10-084-2003. М.: «ИРЦ Газпром», 2003. - т.1, 2. -314 с.
22. Методика расчета нагрузок на здания и сооружения при воздействии внешних аварийных дефлаграционных взрывов / А.В. Мишуев, Д.З. Хуснутдинов. М.: МИСИ, НТЦ «Взрывоустойчивость», 2004. - 65 с.
23. Котляревский В. А. К оценке травматизма людей при авариях // Аварии и катастрофы. М.: Изд-во АСВ, 2001. - кн. 5. - гл. 67. -С.283-306.;
24. Котляревский В.А. Безопасность эксплуатации трубопроводов и емкостей для хранения нефтепродуктов и сжиженных газов // Аварии и катастрофы. М: Изд-во АСВ, 2001. - кн. 5. - С. 137-187.;
25. Ларионов В.И., Сущев СП., Козлов М.А. и др. Применение ГИС-технологий для повышения безопасности населения и территорий //
26. Аварии и катастрофы. Предупреждение и ликвидация последствий: Учеб. пособие: В 6 кн. / Под ред. В. А. Котляревского. М.: Изд-во АСВ, 2003. - кн. 6.-С. 5-39.;
27. Козлитин A.M., Попов А.И., Козлитин П.А. Теоретические основы и практика анализа техногенных рисков. Вероятностные методы количественной оценки опасностей техносферы. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2002.178 с.
28. Бесчастнов М.В. Промышленные взрывы. Оценка и предупреждение. -М.: Химия, 1991.-432 с.
29. Котляревский В.А., Ровенко С.Ю. К вопросу о законах поражения приаварийных взрывах // Аварии и катастрофы. М.: Изд-во АСВ, 1996. - кн. 3. -гл. 47. - С. 373-394.
30. Колодкин В.М., Мурин А.В., Аксаков А.В., Сивков A.M. Прогнозирование аварийного риска // Аварии и катастрофы. М.: Изд-во АСВ, 2003. -кн. 6. - С. 224-252.
31. Методика оценки последствий аварий на пожаро -взрывоопасных на объектах. М.: ВНИИ ГОЧС, 1993. - 41 с.
32. Молдаванов О.И. Обеспечение экологической безопасности в районе нефтегазового строительства //Экология нефтегазового комплекса. -М., 1988. -С. 26-27.
33. Сборник нормативных документов, регламентирующих нормы и правила пожарной безопасности. М.: Альфа-ПРЕСС, 2003. - 545 с.
34. Статистическое распределение осколков // Физика взрыва / Под ред. Л.П. Орленко. М.: Изд-во ФИЗМАТГИЗ, 2002. -Т. 2. - С. 3-8.
35. Убежища гражданской обороны: Конструкции и расчет / В.А. Котляревский, В.И. Ганнушкин, В.И. Ларионов и др. М.: Стройиздат, 1989.-606 с.
36. Методика оценки последствий химических аварий (Методика «токси») 2-я ред. М., 2000. - 53 с.
37. Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующи ми ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасны объектах и транспорте. М.: ШГО СССР, Комитет СССР по гидрометеороло гии, 1990. - 26 с.
38. Методика прогнозирования и оценки химической обстановка Исаев B.C. -М.: Военные знания, 2003. -55 с.1. Глава 2.
39. А.М.Шаммазов, А.А.Коршак и др. «Основы нефтепродуктообеспечения. Нефтебазы и автозаправочные станции» Учебное пособие. Уфа 2001. 231 с.2. №116-ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" от 21.07.1997г.
40. ГОСТ Р 50913-96 "Автомобильные транспортные средства для транспортирования и заправки нефтепродуктами"
41. ГОСТ 21398-89 "Автомобили грузовые. Общие технические требования".
42. ГОСТ 3163-76 "Прицепы и полуприцепы автомобильные. Общие технические требования".6. №68-ФЗ"0 защите населения и территорий т чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера" от 11.11.1994г.
43. СНиП 2.07.01-89 "Планировка и застройка городских и сельских поселений".
44. СНиП 2.11.03-93 "Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы".
45. СНиП 2.05.02-85 "Автомобильные дороги", п.п. 10 и 13;
46. Ю.СНиП 11-89-80 "Генеральные планы промышленных предприятий. Нормы проектирования".
47. СНиП 111-10-75 "Благоустройство территории".
48. СНиП 2.01.02-85"Противопожарные нормы".
49. ГОСТ 9018 "Колонки топливо-раздаточные. Общие технические требования".
50. ГОСТ 11537 "Колонки маслораздаточные. Общие технические требования".
51. ПБ 09-540-03 "Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств".
52. ГОСТ 12.1.007-76 Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
53. ГОСТ 12.1.017-80.ССБТ. Пожаровзрывоопасность нефтепродуктов и химических органических продуктов. Номенклатура показателей;
54. ГОСТ 12.1.044-89.ССБТ. Пожаро и взрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методыих определения;
55. ГОСТ 12.1.004-91.ССБТ Пожарная безопасность. Общие требования;
56. ГОСТ 12.1.010-76.ССБТ. Взрывобезопасность. Общие требования.
57. ГОСТ 12.1.017-80. Пожаровзрывобезопасность нефтепродуктов и химических органических продуктов. Номенклатура показателей.
58. Постановления правительства (совета министров) Российской Федерации. "О Единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций" от 05.11.1995г. №1113.
59. НПБ 102-95 "Автозаправочные станции контейнерного (блочного исполнения. Противопожарные требования".
60. НПБ 111-98 "Автозаправочные станции. Требования пожарной безопасности"
61. Ш lb 01-093 "Правила пожарной безопасности в Российской Федерации".
62. НПБ 111-98 "Автозаправочные станции. Требования пожарной безопасности",
63. СНиП II-11-77* "Защитные сооружения гражданской обороны"
64. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация: Пер. с англ.- М.: Мир, 1986.-318 с.
65. Образцов И.Ф., Савельев JI.M., Хазанов Х.С. Метод конечных элементов в задачах строительной механики летательных аппаратов. М.: Высшая школа, 1985.- 392 с.
66. Карнеев С. В., Карпухин В.П. Расчет оболочек с неканонической поверхностью методом конечных элементов и суперэлементов- Тула: Тулполиграф, 2001- 128 с.
67. Чигарев А.В., Кравчук А.С., Смалюк А.Ф. ANSYS для инженеров: справочное пособие. М.: Машиностроение, 2004.-512 с.1. Глава 3
68. Ларионов В.И. Методология разработки специализированной географической информационной системы (ГИС). Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 2004. -39с..
69. Ларионов В.И. Обеспечение безопасности объектов нефтегазового комплекса на основе специализированных геоинформационныхтехнологий.// Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. 2004г. 261 с
70. ПБ 09-540-03 "Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств".
71. ГОСТ Р 12.3.047-98(2002). Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля
72. В.А.Бондарь, Е.И.Зоря, Д.В.Цагарели. Операции с нефтепродуктами. Автозаправочные станции.- М.: ООО «Паритет Граф», -2000-338с.
73. Ларионов В.И. Обеспечение безопасности объектов нефтегазового комплекса на основе специализированных геоинформационных технологий.// Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. 2004г. 261 с
74. СНиП 2.07.01-89 «Планировка и застройка городских и сельских поселений»;
75. СНиП 2.11.03-93 «Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы»;
76. СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги»;
77. СНиП 11-89-80 «Генеральные планы промышленных предприятий. Нормы проектирования».
78. С.В.Павлов, Р.З.Хамитов. Комплексное решение некоторых задач управления предприятиями нефтегазового комплекса республики Башкортостан на основе ГИС технологий.// Нефтегазовое дело. 2003,№1. -С.75-84.1. Глава 4
79. ABAQUS User's Manual, 2006
80. Tang, Н. Т., "ABAQUS Applications in Light Water Reactor Safety Analysis," ABAQUS Users' Conference Proceedings, 1988.
-
Похожие работы
- Оценка и обоснование безопасной эксплуатации автозаправочной станции с мультипродуктовыми топливораздаточными колонками
- Повышение экологической безопасности городских автозаправочных станций
- Обоснование планировочных решений объектов инфраструктуры автомобильных дорог
- Разработка метода и средств повышения безопасности в чрезвычайных ситуациях при хранении жидкого углеводородного топлива на основе обратной конденсации паров
- Предотвращение каскадного развития пожара на автозаправочных станциях Республики Вьетнам ограничением разлива нефтепродукта при разгерметизации сливного патрубка автоцистерны