О некоторых существенных факторов оценки последствий и риска на опасных производственных объектах на опыте применения программного обеспечения Det Norske Veritas (DNV) PHAST-SAFETI в России к.ф. — м.н

О некоторых существенных факторов оценки последствий и риска на опасных производственных объектах на опыте применения программного обеспечения Det Norske Veritas (DNV) PHAST-SAFETI в России
к.ф. - м.н. Пантелеев В.А., ООО «Институт Риска и безопасности»
Назаренко Д.И., ООО «Институт Риска и безопасности»
Ефремов К.В, ЗАО НТЦ ПБ Группы компаний «Промышленная безопасность» Москва




Изучая подшивки профессиональных журналов в области оценки рисков промышленных аварий 1960-1990, можно обнаружить, что существенная доля публикаций посвящена разработке методик решения задач моделирования пространственного распределения интенсивности опасных факторов аварий: модели истечения, тепловые потоки от пожаров проливов, огненных шаров, огненных струй, параметры ударных вол от взрывов ТВС и конденсированных ВВ, распространения взрывоопасных и токсичных газов в атмосфере.
Проводятся эксперименты, включая широкомасштабные, разрабатываются математические модели, проводятся сравнения результатов, верификации с экспериментами, разрабатываются руководства по оценке рисков.
Классическим является руководство по количественной оценки риска разработанное Голландским институтом TNO в 1979 г. – широко известная серия «цветных книг»:
– Guideline for quantitative risk assessment ’Purple b
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
После этого количество публикаций в международных профессиональных журналах на тему разработки моделей оценки последствий аварий резко снижается. Из чего можно сделать вывод, что вопрос оценки последствий промышленных аварий с целом в инженерном приближении завершен на уровне достаточном для практической деятельности. Безусловно поднимаются отдельные проблемы, проводятся частные улучшения моделей, но «бума активности» уже нет. Хотя в последнее время в связи с существенной мощностью компьютеров наметилась тенденция к усложнению моделей используемых в инженерных оценках, но это не является «задачей первостепенной важности».
В России процесс «борьбы методик» существенно затянулся, однако с официальным признанием известных мировых методик, которые при даже поверхностном анализе часто имеют хорошо просматриваемые классические истоки «накал страстей» несколько поутих.
Кроме официальной интеграции мирового опыта в российскую методическую базу это еще свзано с тем, что при разработке деклараций промышленной безопасности, паспортов безопасности промышленной безопасности нет формального запрета на использование международных методик.
Так в РД 03-14-2005 - есть следующий пункт «42», который открыл возможность использования «- разработчики декларации могут применять любые обоснованные модели и методы расчета;
- обоснование применяемых моделей и методов расчета, а также результатов оценки риска приводится в РПЗ, в декларации приводятся основные результаты расчетов;
- для обоснования применяемых моделей и методов расчета следует указать организацию, разработавшую их, принятые допущения, предположения, значения основных исходных данных, литературные ссылки на используемые материалы;».

Примером успешного использования в России для целей оценка последствий и рисков аварий зарубежных методик является опыт использования широко известного в мире программного обеспечения PHAST-SAFETI фирмы DNV.
Программные продукты PHAST и SAFETI разработаны одной из ведущих в мире фирм в области оценки и управления рисками опасных производственных объектов, специализирующейся в области промышленной безопасности химических, нефтехимических, нефте- газодобывающих производств - Det Norske Veritas (DNV).
Методики и программное DNV обеспечение разработаны на основе передового мирового опыта в области моделирования и оценки последствий аварийных ситуаций на опасных производственных объектов.
PHAST и SAFETI широко используются в мире в течение более чем 30 лет для оценки последствий и рисков химических и взрыво- пожароопасных объектов. В настоящее время число пользователей PHAST насчитывает более 450 организаций во всем мире, SAFETI - более 150.
В России программные продукты DNV впервые появились в результате реализации проекта ТАСИС «Содействие Министерству по чрезвычайным ситуациям в области предупреждения и ликвидации аварий» 2000-2001 г. FINRUS 9806 [1].
Программное обеспечение DNV было выбрано в результате проведения международного тендера. Предварительный анализ рынка программного обеспечения для оценки риска промышленных аварий показал, что если для анализа последствий аварий существует очень большое разнообразие предлагаемых программных средств, то для проведения количественных оценок риска аварий предложения весьма ограничены. При проведении тендера в рамках проекта ТАСИС в Европе удалось обнаружить только три общедоступных программных продукта, позволяющих решать задачи оценка риска - SAFETI (DNV, EU), RISKCURVE (TNO, Нидерланды), PROCESS RISK TOOL (Shell, Великобритания.
Программы DNV успешно использовались для разработки деклараций промышленной безопасности, паспортов безопасности, проектной документации в части разработки томов «Промышленная безопасность» и ИТМ ГОЧС, а так же разработки паспортов безопасности территорий, всего около 60 работ по оценки риска пожаровзрывоопасных и химически опасных объектов и территорий.
Программы DNV успешно зарекомендовали себя при проведения оценок риска и последствий на объектах нефте-продукто обеспечения, первичной переработки нефти, складах хлора и фосгена, водоканалах, аммиачных холодильниках, нефтеперевалочных морских терминалах, сернокислотных объектах, объектах нефтеперерабатывающех и химической промышленности.

Прежде всего необходимо отметить, что программная реализация методик DNV представляет собой именно программный продукт. Т.е. пользователю предоставляется не только сама программа, но и методические рекомендации по ее использованию, теоретическая база, а так же предлагается «горячая линия» для поддержки, консультации и обучение.
Как и любой другой продукт программы DNV обладают определенными недостатками, но программные продукты DNV непрерывно развиваются и пополняются новыми возможностями. Так например за последние 5 лет появились следующие возможности:
- возможность использования ГИС;
- адаптация под новые операционные системы (2009 год адаптация к Виста);
- пожар склада с пестицидами;
- разработка финансовых модулей PHAST$ и SAFETI$;
- протяженные линейные источники;
- ввод и вывод в табличном виде из MS-EXEL;
- модуль для работы со сложными смесями веществ;
- ударные волны oт BLEVE.
При этом PHAST-SAFETI ни в коем случае нельзя считать «черным ящиком», поскольку пользователям и другим заинтересованным лицам доступно большое количество отчетов по теоретической базе, а так же по верификации расчетных методик с результатами экспериментов. Кроме этого программных продукт DNV для оценки масштабов последствий аварий использует широко известные в мире методики для отдельных явлении - взрывов ТВС, огненных шаров, огненных струй. Для этих методик так же существует большое количество материалов по теоретической базе и верификации с экспериментальными данными.
Всего техническая документация доступная пользователю составляет около 1700 стр. текста. Ниже приведены на экспериментальные и теоретические работы, с которыми проводилось сравнение методик частных явлений реализованных в DNV.
Составляющие SAFETY-PHAST
Ссылки на экспериментальные и теоретические работы, с которыми проводилось сравнение методик частных явлений реализованных в DNV.

BLEVE (Blast) model Модель «огненного шара»
Center for Chemic
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·ents”, J. Loss Prevention Process Ind. 7 (1994)

UDM transitions (переходы от одного типа модели распространения к другой)
Witlox, H.W.M. and McFarlane, K., Interfacing dispersion models in the HGSYSTEM hazard-assessment Package, Atmospheric Environment,
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·экспериментов
3. Lois, E., and Swithenback, J., “Fire hazard in oil tank arrays in a wind”, Colloquium on fire and explosion, pp 1087-1098

Jet fire model
1. Chamberlain, G. A., “Developments in design methods for predicting thermal radiation from flares”,
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·В качестве примера можно привести верификацию оригинальной модели DNV для пожара пролива POLF-EXPS проводилась на основе экспериментальных данных представленных в работах:
Nedelka, D., Moorhouse, J., and Tucker, R.F., “The Montoir 35 m diameter LNG pool fire experiments” Proc. 9th Intl. Cong and Exposition on LNG, LNG9, Nice, 17-20 October 1989, Published, Institute of Gas technology, Chicago, Vol. 2, pp III-3 1-23 (1990) экспериментов
Lois, E., and Swithenback, J., “Fire hazard in oil tank arrays in a wind”, Colloquium on fire and explosion, pp 1087-1098
В данных работах была измерена интенсивности излучения при горении проливов метана (диаметр пролива 35 м) и гексана (диаметр пролива 6 м).

Выводы - Наблюдается хорошее схождение экспериментальных данных с рассчитанными по модели. Смоделированные результаты лежат в пределах 40 % ошибки при сравнении с экспериментальными данными.

Пример валидации модели BLEV-HSE и BLEV-TNO

Результаты сопоставления представлены в следующей таблице

Верификация фазовой модели испарения
Модели JFSH-RADS которая используется в программе Phast для расчета характеристик огненной струи успешно прошла верификацию по экспериментальным данным представленным в работе: Chamberlain, G. A., “Developments in design methods for predicting thermal radiation from flares”, Chem. Eng. Res. Des., Vol. 65, pp 299-309, (July 1987).
Условия экспериментов

Результаты верификации представлены на рисунках



При использовании программных продуктов DNV нельзя отметить ряд проблемных вопросов.
Прежде всего программный продукт DNV является зарубежной методикой, поэтому при экспертизе результатов работ у ряда экспертов возникают вопросы. Однако многолетний опыт использования позволяет решить эти вопросы. Так нами был разработан стандартный блок на 10 страниц текста объясняющий на формальном уровне нормативных документо, что ЭТО МОЖНО ИСПОЛЬЗОВАТЬ. В некоторых случаях для ответа на ненужные вопросы экспертов достаточно просто приводить в том числе результаты оценки зон поражения по российским методикам оценки последствий. Совпадение вполне убедительно.

В 2007 году методика «ТОКСИ-3» легла в основу руководящего документа Ростехнадзора РД-03-26-2007 «Методические указания по оценке последствий аварийных выбросов опасных веществ» [2]. Стоит отметить, что большинство методик, реализованных в ТОКСИ+, также разработаны в НТЦ «Промышленная безопасность». Эти методики неоднократно верифицировались по фактам реальных аварий в работах [3, 4, 5].
Программные продукты DNV для оценки масштабов последствий аварий используют широко известные в мире методики для отдельных явлении - взрывов ТВС, огненных шаров, огненных струй. Для этих методик так же существует большое количество материалов по теоретической базе и верификации с экспериментальными данными [7 - 9].

Было проведено сравнение по 5 типам аварийных исходов:
- дрейф облака ТВС;
- взрыв/сгорание облака ТВС;
- пожар пролива;
- факел;
- огненный шар.
Для проведения сравнения размеров взрывоопасных зон с учетом дрейфа облака были выбраны три опасных вещества: метан, бутан, гексан и два сценария аварии (частичное нарушение герметичности оборудования для вещества)
Ниже приведены примеры сценариев, по которым проводилось сравнение.

Пример 1
Струйный выброс сжиженного метана из ёмкостного оборудования.
Давление: 60,8 бар изб.
Температура: минус 10,2°C.
Диаметр отверстия: 20 мм.

Результаты расчетов зон поражения от струйного выброса сжиженного метана по российским методикам и методике DNV.
Характеристика
Результат расчета по методике DNV
Результат расчета по нормативно-методическим документам РФ

Протяженность зоны НКПВ, м
76
63 [2]

Зона излучения 9,5 кВт/м2
60
661[10]

1 – Приведено значение вдоль оси
Пример 2
Выброс метана и его взрыв.
Результаты расчетов взрывоопасных зон от выброса метана и его зоны поражения ударной волной от взрыва по российским методикам и методике DNV.
Характеристика
Результат расчета по методике DNV
Результат расчета по нормативно-методическим документам РФ1

Зона изб. давления 0,3 атм
33
49 [11]

Зона изб. давления 0,2 атм
55
62 [11]

Зона изб. давления 0,14 атм
82
81 [11]

1 – Приведены значения для одинакового количества газа

Пример 3
Пожар пролива обогащенной зимней смеси углеводородного горючего вещества (для расчетов использовались физические свойства гексана) диаметром 28 м.

Результаты расчетов зон поражения от пожара пролива гексана по российским методикам и методике DNV.
Характеристика
Результат расчета по методике DNV
Результат расчета по нормативно-методическим документам РФ

Зона излучения 9,5 кВт/м2
321
46 [10]

1 – Приведено значение от границы пролива.

В целом можно отметить, что имеет место неплохое совпадение результатов расчетов по модели DNV и данных, полученных по российским методикам. Такое совпадение обусловлено тем, что и в моделях DNV, и в отечественных методиках используются схожие подходы, адекватно описывающие происходящие физические процессы. Например, при дрейфе облаков учитываются эффекты плавучести; при расчете теплового излучения от пламени использовались сходные по форме, размерам и характеристикам излучающие поверхности, моделирующие пламя.
Сравнения результатов оценки риска по различным методикам НТЦ «Промышленная безопасность» и Институтом риска и безопасности была проведена работа по сравнительной оценки риска нефтебазы «Грушевая» [12].
В процессе работы были согласованы только перечни и вероятности начальных событий, а так же характеристики окружающей среды, в остальном оценки риска проводились намеренно независимо. Т.е. не производилось согласование параметров критериев поражения, свойств смесей углеводородов, вероятностей реализации типов аварийных сценариев и ряда других величин, являющихся изменяемыми параметрами методик и часто имеющих экспертный характер.
В анализе по методикам DNV использовались рекомендованные по умолчанию параметры для деревьев событий и критериев поражения.
Сравнение результатов оценки размеров зон поражение показало в целом хорошее совпадение.
Таблица 1. Сравнение зон поражения по методикам DNV и ГОСТ Р 12.3.047-98 Огненный шар, 66 т, газовый конденсат.
 
PHAST
ГОСТ Р 12.3.047-98

Длительность,с
17
27

Радиус шара,м
116
100

Разрушение соседних емкостей , м
127
202

Воспламенение деревянных конструкций, м
250
305

Безопасное расстояние для объектов и людей, м
423
438


Таблица 2. Сравнение зон поражения по методикам DNV и ГОСТ Р 12.3.047-98. Пожар пролива
Площадь пролива, м2
500
2400
2800
100000

Воспламенение деревянных конструкций, м
17 / 18
29 / 31
41 / 30
195 / 195

Безопасное расстояние для объектов и людей, м
50 / 30
75 / 51
87 / 35
360 / 214

Таблица 3. Сравнение зон поражения по методикам DNV и Методика Всемирного банка. Рассеяние выброса до расстояний достижения топливо-воздушной смесью 0,5 НКПВ.
Площадь пролива, м2
500, конденсат
2400, конденсат
2800, нефть
100000, нефть

0.5НКПВ
105 / 129
165 / 270
190 / 191
760 / 1430


Сравнение результатов оценки риска, даже в таких жестких условиях с точки зрения изменяемых параметров методик, показало хорошее совпадение результатов с точки зрения выделения объектов по уровню опасности и вкладу в риски, а так же по форме полям индивидуального риска и удовлетворительное совпадение в оценках коллективного риска. Очевидно, что в случае согласования ряда изменяемых параметров совпадение результатов может быть улучшено.
Рабочие сравнения результатов моделирования последствий аварий по методикам DNV и отечественным другими зарубежными методиками показывают, что в целом из-за общности теоретических подходов и базовых моделей результаты соизмеримы при сравнимых условиях и адекватном применении.
Периодически появляются работы в которых при «прочих равных» исходных событиях проводятся сравнительные анализы результатов. Можно сделать следующий – при адекватном применения адекватных моделей различия в оценках распределения интенсивности поражающих факторов дают достаточно хорошее для практических целей совпадение.
Тем не менее вопросы выбора методик для оценки последствий аварий и рисков традиционно в России остаются проблемой научных споров и групповых интересов.
Так например для оценки пожарных рисков в России теперь ОПЯТЬ можно применять, только ограниченный список методик для частных опасных явлений.
Объективно такая позиция должна привести к возобновлению многочисленных и длительных споров между разработчиками методик на различных уровнях.
Однако из поля зрения часто выпадают существенно более важные, или во всяком случае не менее важные вопросы, связанные с выбором параметров закладываемых в расчеты.
При аварии истечения ключевыми параметрами определяющими масштаб возможный последствий и рисков является диаметр течи, в случае возможности перекрытия течи - время перекрытия.
В случае полного обрыва трубопровода диаметр течи имеет вполне определенное значение. Однако в случае трещин и свищей имеется возможность принять по различным рекомендациям существенно разные диаметры течи.
Для расчетов использовалось программное обеспечение PHAST 6.53.1 и PHAST Risk 6.53.1.
На рис. 1 приведены оценки размеров зон поражения в зависимости от диаметра течи по жидкой фазе, при аварии железнодорожной цистерны 15-1556 с хлором. Масса хлора 57,5 т, температура окружающей среды 20 С, шероховатость поверхности «промышленная зона». Время истечения – 300 сек. Устойчивость атмосферы – тип F, скорость ветра – 1,5 м/с.

Рис. 1.
На рис. 2. приведены оценки величины коллективного риска для «тестовой аварии» (здесь и далее) – вероятность аварии 1.0 1/год, равномерная плотность населения-персонала – 10 чел/га. Круговая роза ветров при 90% вероятности скорости ветра 5 м/с, устойчивость – D, и 10% - скорость ветра 1,5 м/с, класс устойчивости атмосферы - F.

Рис. 2
На рис. 3. приведены оценки величины математического ожидания коллективного риска для тестовой аварии.

Рис. 3
На рис .4 приведена зависимость размеров зон снижения риска от диаметра течи.

Рис. 4

На рис. 4 и 5 приведены оценки размеров зон поражения в зависимости от принятой пробит функции, при аварии железнодорожной цистерны 15-1619 с аммиаком. Масса аммиака 49,4 т, температура окружающей среды 20 С, шероховатость поверхности «промышленная зона». Тип аварии – мгновенный разрыв. Устойчивость атмосферы – тип F, скорость ветра – 1,5 м/с.

Рис. 4


Рис. 5
В таблице 1. Приведены результаты оценок риска для тестовой аварии железнодорожной цистерны с аммиаком. Аварийный сценарий – мгновенный разрыв.
Таблица 1
Тип пробит функции
A
B
N
Радиус поражения с вероятность гибели 1%, м
Максимальное кол-во погибших, чел.*
Коллективный риск, чел./год**

DNV 6.1 (2000 г.)
-9,82
0,71
2
1150
198
48,6

DNV 6.5 (2009 г.)
-16,21
1
2
880
81
18,6

TOXI
-35,9
2
2
280
5
0,46

* при плотности населения 10 чел./га
** - при вероятности аварии 1.0 1/год, 10% - 1/F, 90% - 5D
На рис. 6 и 7 приведены оценки размеров зон поражения в зависимости от принятой пробит функции, при аварии железнодорожной цистерны 15-1556 с хлором. Масса хлора 57.5 т, температура окружающей среды 20 С, шероховатость поверхности «промышленная зона». Тип аварии – мгновенный разрыв. Устойчивость атмосферы – тип F, скорость ветра – 1,5 м/с.

Рис. 4


Рис. 5
В таблице 2. Приведены результаты оценок риска для тестовой аварии железнодорожной цистерны с хлором Аварийный сценарий – мгновенный разрыв.
Таблица 2
Тип пробит функции
A
B
N
Радиус поражения с вероятность гибели 1%, м
Максимальное кол-во погибших, чел.*
Коллективный риск, чел./год

DNV 6.1 (2000 г.)
-10,1
1,11
1,65
1520
1262
380

DNV 6.5 (2009 г.)
-4,81
0,5
2,75
2680
2013
782

TOXI
-8,29
0,92
2,00
2520
2195
765

* при плотности населения 10 чел./га
** - при вероятности аварии 1.0 1/год, 10% - 1/F, 90% - 5D
Из приведенных данный можно сделать вывод, что в ряде случаев выбор параметров аварии таких как диаметр течи и время перекрытия, параметры пробит функции играют существенно большую роль, чем выбор методики и/или модели для моделирования процесса распространения примеси, но конечно при условии выбора моделей и методик адекватных происходящим явлениям.
Список литературы
1. Использование Европейского опыта с целью предупреждения и ликвидации ЧС техногенного характера в России, Проект Finrus 9806 2002. – 242
2. РД-03-26-2007 Методические указания по оценке последствий аварийных выбросов опасных веществ.
3. Губин С.А., Маклашова И.В., Лыков С.М., Сидоров В.И., Печеркин А.С., Сумской С.И.. Верификация методик для расчета рассеяния токсических выбросов. Химическая промышленность. 1999. № 10. С. 58(662)-66(670).
4. Пчельников А.В., Лисанов М.В., Печеркин А.С., Шаргатов В.А. Сумской С.И.. Верификация методик оценки последствий аварийных выбросов газа от источников продолжительного действия. Безопасность труда в промышленности. 2005. № 8. С. 28-35.
5. Сумской С.И., Ефремов К.В., Лисанов М.В., Софьин А.С. Сравнение результатов моделирования аварийных выбросов опасных веществ с фактами аварий // Безопасность труда в промышленности №10 2008 (ISSN 0409-2961) с. 42-50.
6. СТО Газпром 2-2.3-351-2009 Методические указания по проведению анализа риска для опасных производственных объектов газотранспортных предприятий ОАО «Газпром».
7. UNIFIED DISPERSION MODEL (UDM) Theory Manual by H.W.M. Witlox, CONSEQUENCE MODELLING DOCUMENTATION (UDM Version 6.0, January 2000) – 119 p.
8. UNIFIED DISPERSION MODEL, Verification Manual, By H.W.M. Witlox and Adrian Holt, CONSEQUENCE MODELLING DOCUMENTATION (UDM Version 6.0, January 2000), 140 c.
9. JFSH (Jet fire) Theory document, DNV software, 2005, 53 р.
10. Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах. Утверждена МЧС РФ 10.07.2009.
11. РД-03-409-01 Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей.
12. Пантелеев В.А., Сумской С.И., Пчельников А.В. Семинар «Об опыте декларирования промышленной безопасности и страхования ответственности. Развитие методов оценки риска на опасных производственных объектах», 14-15.10.03, Москва









13 PAGE 141315






Заголовок 1 Заголовок 2 Заголовок 315

Приложенные файлы

  • doc 3500900
    Размер файла: 594 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий