Оценка на риска на промишлени инсталации в екологията


Категория на документа: Екология





Технически университет гр. Габрово
СТУДЕНТСКА НАУЧНА СЕСИЯ
26 октомври 2012 година

ОЦЕНКА НА РИСКА НА ПРОМИСЛЕНИ ИНСТАЛАЦИИ В ЕКОЛОГИЯТА

Мария Асенова Стефанова
Технически университет гр. Габрово
Катедра "Машиностроене и уредостроене"

Научен ръководител: (доц. д-р Генади Цветанов)

Резюме. В статията се дават подходите за оценка на риска от опасни химични производства. Направена е съпоставка между качествен и количествен анализ на риска от големи аварии поради опасни химични вещества

Ключови думи: оценка на риска, опасни вещества

ВЪВЕДЕНИЕ

Развитието на съвременните технологии през началото на 21 век позволи да се създадат нови подходи и методи при изследване на влиянието на определени фактори върху компонентите на околната среда. Използвайки имитационното моделиране са разработени модели, които частично дават възможност за прогнозиране на определено целенасочено въздействие върху състоянието на околната среда. На тази основа се разглеждат вероятностни характеристики на процеси в промишлени съоръжения и инсталации, които използват опасни вещества и се създават нови понятия, които изразяват бъдещото въздействие на човека върху компонентите на околната среда. До настоящия момент няма разработена единна система, която дава възможност да се оцени риска от замърсяване на околната среда в количествен и качествен аспект при настъпване на голяма промишлена авария в инсталация или съоръжение. Това предполага разглеждането на такива процеси да се извършва в качествен аспект, който осигурява оценка на риска от дейността на изследвания обект, но има много субективен характер.

С оглед изработване на методика за извършване на качествена оценка на риска и възможните последици за замърсяване на компонентите на околната среда в настоящият доклад се предлага за разглеждане вакуумна инсталация за вторично дестилиране на нефтени въглеводороди.

ИЗЛОЖЕНИЕ
Подходи за качествена оценка на риска

За понятието риск се използва следното общо определение [1] - риск е вероятността на определен резултат в рамките на определен период от време или вероятност умножена по последици. Следователно той се явява средство за определяне на безопасността на даден производствен обект при използване, съхранение и транспортиране на опасни химични вещества. Това понятие показва, че проявлението на риска силно зависи от времето и когато се използва математичният апарат на него съответства термина вероятност, а когато се извършва качествена оценка е коректно да се използва термина възможност. Следователно при качествената оценка на риска са реално постижими само две състояния (0% - невъзможност и 100% - пълна възможност) за разлика от количествената оценка. Това ограничава качествения анализ при тълкуване на резултата, но и същевременно значително опростява определянето на риска. По-голяма част от съществуващите до този момент методи за определяне на риска са полуколичествени - използват емпирични зависимости и номограми за определяне на няколко нива на вероятност - задоволително, средно, добро и отлично. Това дава резултат когато се разглежда риска на един индивид, но той не е възможно да се екстраполира при оценката на социалния (обществения) риск, който в действителност има значение за определяне на последиците върху околната среда при голяма промишлена авария на инсталация или съоръжение съдържащо опасни химични вещества.

Основните подходи за качествена оценка на риска са:

* качествена оценка на риска чрез въпросник - предварително се изработват въпроси от типа "Какво ще стане ако.....". Предимството на този подход е в определяне на риска с помощта на въпроси и възможни отговори. Основният му недостатък е липсата на универсалност и невъзможност за унификация на въпросите, като при всяка отделна инсталация се създават нови, на база технологичния процес;

* качествен анализ на отказите (грешките) в дадена инсталация или съоръжение - включва анализ на отказите на съставна част от инсталацията, като се изследва влиянието им върху цялата техническа система. За първи път този подход е приложен през 1961 г., когато е използван при опростен анализ на надеждност [2] на система за управление в космическите технологии. Отказите в системата се изобразяват графично чрез "дърво на отказите" при което отделните нива и клонове се свързват с логически оператори. След съставянето му се приема вероятността за настъпване на отказ на даден елемент за 100% и по отделните разклонения се пресмята отказа на цялата техническа система, с помощта на Булови операции. Основно предимство на подхода е, че онагледява логически и графично (в определена последователност) настъпването на отказ на цялата система при което е възможно и аналитично изчисляване на вероятността. Основен недостатък е липсата на универсалност и унификация. При разглеждане на дадена инсталация съществуват краен брой аналитично възможни комбинации между откази на всички нейни елементи и на цялата техническа система, което не се отразява от "дървото".

* качествен анализ на риска чрез ключови думи - при този подход се разглеждат енергетичните или масови потоци на опасни вещества в дадената техническа система. Приема се, че инсталацията е затворена термодинамична система, която е в равновесие и при протичане на съответните физико-химични процеси се поглъща или отделя енергия в околната среда. След достигане на това равновесно състояние, което отговаря на нормалният и режим на работа се разглеждат смущаващи фактори в следствие на: външно въздействие или повишаване на ентропията на системата поради възникване на частични или пълни откази в елементи, възли или съединения. При втората причина последиците от откази имат предвидим характер на база брой цикли натоварване, напр. 106÷109 бр. [2] при лагерни възли. Особен интерес при разглеждане на дадена конкретна инсталация е предвиждането на пулсациите на флуиди с голяма плътност, които са инертни и предизвикват значителни последици в съчетание с други откази на елементи. Този ефект на отчитане на неблагоприятното взаимното влияние на отделни смущаващи фактори при качествената оценка на риска се нарича "синергизъм". Разглеждайки една техническа система като отделни елементи, възли или съединения е напълно погрешно да се извърши само алгебрично сумиране на отказите на нейните съставни части. По тази и ред други причини емпиричните зависимостите и номограмите като приблизителен подход при оценката на риска на една инсталация дават решение, което следва да се получи на база количествено изследване [3].

В настоящият доклад се разглежда качествена оценка на риска на вакуумна инсталация за вторично дестилиране на нефтени въглеводороди (фиг. 1), като е избран подхода на ключовите думи.

При атмосферно налягане и при температура над 350°С започва разлагане на нефтените въглеводороди.

Маслените дестилати при температура над 350°С в резултат на термична деструкция влошават физикохимичните си свойства. За понижаване на температурата на кипене при дестилирането по изкуствен начин се понижава налягането в апарата, като се създава вакуум. При дадената инсталация за дестилиране на нефтени въглеводороди се използва "среден вакуум" от 40÷120 mmHg. Те се нагряват предварително в топлообменни апарати и окончателно в тръбна пещ при t=350÷380°C. След това суровината постъпва във вакуумната колона, където се подава прегрята водна пара и започва интензивно изпарение на маслените дестилати, които преминават в парообразно състояние. По този начин се постига разделяне на нефтените въглеводороди на фракции.

Водните, най- леките нефтени пари и продуктите на разлагането от най-горната част на вакуумната колона постъпват в барометричния кондензатор, където кондензират а некондензираните газове се засмукват от пароежекторната вакуум помпа

На фиг.1 е представена примерна технологична схема на реална вакуумна инсталация за вторично дестилиране на нефтени въглеводороди.

Фиг. 1 Принципна технологична схема на вакуумна инсталация за вторично дестилиране на нефтени въглеводороди

Означенията схема на фиг. 1 са:



Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Оценка на риска на промишлени инсталации в екологията 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.