178. Анализ опасностей технологических процессов, количественный анализ риска и иные методы анализа риска аварий, связанных с выбросом транспортируемых углеводородов, являются частью декларирования промышленной безопасности, обоснования безопасности, риск-менеджмента и системы управления промышленной безопасностью ОПО МТ и ОПО МАЛ.

Анализ опасностей технологических процессов, количественный анализ риска и иные методы анализа риска аварий, связанных с выбросом транспортируемых продуктов, для действующих объектов, введенных в эксплуатацию до вступления в действие данных Правил и не подлежащих декларированию, осуществляется при истечении нормативного (проектного) срока службы (эксплуатации), продлении срока безопасной эксплуатации, реконструкции или капитальном ремонте магистральных трубопроводов.

179. При проведении анализа риска ОПО МТ учитывают:

взрывопожароопасные и токсичные свойства транспортируемого продукта;

конструктивно-технологические параметры технических устройств, зданий и сооружений в составе ОПО МТ;

внешние антропогенные воздействия (в том числе от соседних объектов, пересечений с транспортными путями, возможных несанкционированных врезок в трубопровод и диверсий);

возможные проявления внутренней и внешней коррозии;

возможные отклонения технологических параметров от регламентных значений;

показатели механической безопасности (устойчивости к нагрузкам и воздействиям), надежности ОПО МТ, технических устройств, применяемых на ОПО МТ (прочностные характеристики материала, толщина стенки труб, технология изготовления, транспортирования и условия хранения при строительстве);

конструктивно-технологические меры безопасности (защита от превышения давления, в том числе от гидроудара, меры по предотвращению гидратообразования на газопроводах, эффективность систем обнаружения утечек и телемеханики, возможность потери устойчивости положения трубопровода, противопожарные преграды);

внешние природные воздействия (землетрясения, оползни, состояние грунта, обледенение, иные гидрометеорологические, сейсмические и геологические опасности);

воздействия возможных экологических последствий при строительстве, эксплуатации, реконструкции, техническом перевооружении, капитальном ремонте, консервации и ликвидации ОПО МТ, включая загрязнение окружающей среды, нарушения плодородного почвенного слоя, растительного покрова, ландшафта;

поражающие факторы аварий (выброс (разлив) опасных веществ, разлет осколков, напорное воздействие струи газа или жидкости, воздушная ударная волна от взрыва, термическое, токсическое воздействия), разрушение технических устройств, зданий и сооружений, взрыв, загрязнение окружающей среды;

влияние последствий аварий и инцидентов на ОПО МТ на соседние производственные объекты, населенные пункты, водозаборы, заповедники и иные экологически уязвимые объекты.

180. При проведении количественного анализа риска ОПО МАП учитываются:

свойства транспортируемого продукта;

возможные отклонения технологических параметров от регламентных значений;

конструктивно-технологические меры безопасности;

возможные проявления внутренней и внешней коррозии;

показатели механической безопасности (устойчивости к нагрузкам и воздействиям), надежности ОПО МАП и технических устройств, применяемых на ОПО МАП;

внешние природные воздействия (землетрясения, оползни, состояние грунта, иные гидрометеорологические, сейсмические и геологические опасности);

внешние антропогенные воздействия (в том числе от соседних объектов, пересечений с транспортными путями);

воздействия возможных экологических последствий при строительстве, эксплуатации, реконструкции, техническом перевооружении, капитальном ремонте, консервации и ликвидации ОПО МАП;

поражающие факторы аварий (выброс опасных веществ, разрушение технических устройств, сооружений, токсическое поражение, разлет осколков, загрязнение окружающей среды), а также возможности нарушения плодородного почвенного слоя, растительного покрова при локализации аварий и ликвидации их последствий;

влияние последствий аварий и инцидентов на ОПО МАП на соседние производственные объекты, населенные пункты.

181. Методы анализа риска на ОПО МТ и ОПО МАП должны быть обоснованы в соответствии с требованиями законодательства Российской Федерации в области промышленной безопасности.

182. Опасность функционирования ОПО МТ и ОПО МАП определяют комплексом факторов, учитывающих технологические параметры и техническое состояние ОПО МТ и ОПО МАП, свойства перекачиваемых опасных веществ, природные и антропогенные факторы.

183. Основная задача анализа риска заключается в предоставлении должностным лицам, принимающим решения по обеспечению безопасности, сведений о наиболее опасных процессах, участках ОПО МТ и ОПО МАП.

184. При выборе методов анализа риска аварий необходимо учитывать этапы функционирования объекта (проектирование, эксплуатация, реконструкция, техническое перевооружение, капитальный ремонт, консервация и ликвидация), цели анализа риска аварий (например, обоснование безопасных расстояний до соседних объектов), тип анализируемого ОПО МТ и ОПО МАП, критерии допустимого риска аварии, наличие необходимой информации.

185. При разработке проектной документации (документации) ОПО МТ или ОПО МАП в целях обоснования мер предупреждения аварий следует проводить анализ опасностей технологических процессов с определением отклонений технологических параметров от проектных (регламентных) значений с описанием возможных причин, последствий этих отклонений и указанием принимаемых или планируемых мер безопасности.

Анализ должен включать описание возможных причин, последствий этих отклонений, указанием мер безопасности и рекомендаций по дальнейшим действиям или повышению безопасности.

186. При моделировании аварийного выброса и распространения аммиака в окружающем пространстве следует учитывать параметры истечения аммиака, в том числе размер дефектного отверстия, давление в трубопроводе, метеоусловия, меры безопасности, параметры системы обнаружения утечек, рельеф местности, естественные препятствия, а также способность аммиака образовывать с воздухом облако тяжелого газа.

187. Модель истечения аммиака основывается на системе уравнений одномерного движения сжимаемой среды. Движение среды по каждому участку описывается следующими одномерными нестационарными уравнениями для осредненного по сечению течения:

закон сохранения массы:

, (1)

где A - площадь сечения трубопровода, м²;

t - время, с;

- общая плотность смеси, кг/м³;

w - скорость движения среды, м/с;

x - пространственная координата вдоль оси трубопровода, м;

M_o(x, t) - расход выброса, кг (м x с);

закон сохранения отдельных фаз (m = 1 для жидкой фазы, m = 2 для вскипевшей газовой фазы):

, (2)

где скорость исчезновения (появления) жидкой (газовой) фазы в результате вскипания;

Y_m - массовая доля жидкой (газовой) фазы.

закон сохранения импульса:

, (3)

где I_o(x, t) - потери импульса в системе при выбросе среды, кг/с²;

- коэффициент трения;

g - ускорение свободного падения (9,81 м/с²);

D - диаметр трубопровода;

- вспомогательный коэффициент, , где - показатель степенной зависимости скорости ветра от высоты;

закон сохранения энергии:

, (4)

где - удельная внутренняя энергия (на единицу массы), Дж/кг;

E_o(x, t) - потери энергии в системе при выбросе среды, Дж/(м x с);

Q - удельная (на единицу массы) скорость изменения энергии за счет фазовых переходов, протекающих в системе, Дж/(м³ x с);

- теплообмен с окружающей средой через стенки трубы, Дж/(м x с).

Соответствующие слагаемые, описывающие теплообмен с окружающей средой, трение о стенки, потери на местных сопротивлениях, долю вскипания, рассчитываются согласно имеющимся данным.

188. Модель тяжелого газа учитывает следующие процессы:

движение облака с учетом изменения скорости ветра по высоте;

гравитационное растекание облака;

рассеяние облака в вертикальном направлении за счет атмосферной турбулентности (подмешивание воздуха в облако);

рассеяние облака в горизонтальном направлении как за счет атмосферной турбулентности, так и за счет гравитационного растекания (подмешивание воздуха в облако);

нагрев или охлаждение облака за счет подмешивания воздуха;

фазовые переходы в облаке (газ-жидкость и жидкость-газ);

теплообмен облака с подстилающей поверхностью.

При расчете рассеяния аммиака необходимо анализировать дрейф от непрерывно действующего источника (из аммиакопровода).

Распределение концентрации аммиака в облаке описывается зависимостями:

; (5)

. (6)

При ,

где - концентрация опасного вещества в некоторой точке в некоторый момент времени при рассеянии вторичного облака, образующегося на 1-й стадии поступления опасного вещества в атмосферу на i-м сценарии, кг/м³;

- концентрация опасного вещества в центре (на оси) облака в некоторый момент времени при рассеянии вторичного облака, образующегося на 1-й стадии поступления опасного вещества в атмосферу на i-м сценарии, кг/м³;

z - высотная отметка трубопровода, м;

y - пространственная переменная (координата, перпендикулярная направлению ветра), м;

x - пространственная переменная (координата вдоль ветра), м;

- координата задней кромки вторичного облака, образующегося на 1-й стадии поступления опасного вещества в атмосферу на i-м сценарии, м;

- координата передней кромки вторичного облака, образующегося на 1-й стадии поступления опасного вещества в атмосферу на i-м сценарии, м;

- вертикальная дисперсия при рассеянии вторичного облака, образующегося на 1-й стадии поступления опасного вещества в атмосферу на i-м сценарии, м;

- полуширина ядра вторичного облака, образующегося на 1-й стадии поступления опасного вещества в атмосферу на i-м сценарии, м;

- горизонтальная дисперсия при рассеянии вторичного облака, образующегося на 1-й стадии поступления опасного вещества в атмосферу на i-м сценарии, м.

Для определения пространственного распределения концентрации (фактически переменных величин, входящих в формулы (5) и (6), профиль которой задан формулами (5) и (6), используются следующие уравнения.

сохранение массы выброшенного аммиака q_il:

, (7)

где - эффективная полуширина вторичного облака, образующегося на 1-й стадии поступления опасного вещества в атмосферу на i-м сценарии, м;

- эффективная высота вторичного облака, образующегося на 1-й стадии поступления опасного вещества в атмосферу на i-м сценарии, м;

- эффективная скорость движения вторичного облака, образующегося на 1-й стадии поступления опасного вещества в атмосферу на i-м сценарии, м/с;

изменение расхода суммарной массы аммиака и воздуха в шлейфе :

, (8)

где - скорость подмешивания воздуха в облако за счет диффузии в вертикальном направлении, м/с;

- коэффициент пропорциональности при расчете воздуха в облаке при подмешивании через боковую поверхность (равен 0,63);

гравитационное растекание облака:

(9)

боковое рассеяние выброса за счет атмосферной диффузии:

(10)

(11)

сохранение энергии в облаке :

, (12)

где e_возд - удельная внутренняя энергия подмешиваемого воздуха, Дж/кг.

Положение переднего края облака аммиака определяется по формулам:

(13)

Положение заднего края определяется по формулам:

(14)

189. Для обоснования иных моделей, методов расчета и компьютерных программ, в том числе зарубежных, следует указать организацию, разработавшую их, принятые модели расчета, значения основных исходных данных, литературные ссылки на используемые материалы, включая сведения о верификации (сертификации) компьютерных программ, в том числе зарубежных, сравнении с другими моделями и фактическими данными по расследованию аварий и экспериментам, данные о практическом использовании методик и компьютерных программ, в том числе зарубежных, для других аналогичных объектов.

190. Для прогнозирования наиболее масштабного химического заражения определяются наиболее опасные сценарии аварий, при которых возможны максимальные размеры зоны воздействия (поражения):

сценарий с полным разрушением емкости (технологической, складской, транспортной и иных), содержащей опасные вещества в максимальном количестве;

сценарий "гильотинного" разрыва трубопровода с максимальным расходом при максимальной длительности выброса;

метеорологические условия: класс устойчивости атмосферы - F, скорость ветра на высоте 10 м - 1 м/с.

191. При оценке опасности токсического поражения людей при авариях на ОПО МАП следует учитывать концентрацию и продолжительность воздействия аммиака на человека.

Мерой воздействия на человека является токсодоза D_i(x,y,z). Эта величина получается путем интегрирования по времени пребывания человека в облаке концентрации согласно зависимости (5). Характер поражения человека определяется сравнением с пороговыми и смертельными токсодозами. Пороговая токсодоза аммиака составляет 15,0 мг x мин/л, смертельная токсодоза - 150,0 мг x мин/л.

192. Безопасные расстояния от оси подземных трубопроводов ОПО МТ и ОПО МАП до городов и других населенных пунктов, зданий и сооружений должны определяться с учетом анализа рисков в зависимости от давления и диаметра трубопровода, его протяженности, рельефа местности с целью обеспечения безопасности населения, взрывобезопасности, пожарной безопасности и охраны окружающей среды с учетом требований законодательства Российской Федерации.

193. При выборе трассы проектируемого (реконструируемого) МАП безопасные расстояния до городов, населенных пунктов, зданий и сооружений устанавливаются по результатам расчета.

194. При количественной оценке риска аварий в качестве исходной удельной частоты выброса аммиака на линейных участках ОПО МАП принимается величина частоты не меньше соответствующей удельной частоты аварий линейной части магистральных трубопроводов.

Результаты анализа риска аварий на ОПО МАП должны быть обоснованы и оформлены таким образом, чтобы выполненные расчеты и выводы могли быть проверены и повторены квалифицированными специалистами, которые не участвовали в первоначальной процедуре анализа риска аварий на ОПО МАП.

195. Результаты анализа риска аварий на ОПО МАП при разработке специальных документов (декларация промышленной безопасности, обоснование безопасности, план мероприятий по локализации и ликвидации аварий, документационному обеспечению системы управления промышленной безопасности) оформляют в соответствии с требованиями законодательства Российской Федерации.