Przykład analizy ryzyka instalacji rozładunku chloru - MANHAZ

More documents

Recommendations

Info

356 Przykład analizy ryzyka instalacji rozładunku chloru 5. Obliczanie częstotliwości scenariuszy awaryjnych Opierając się na danych historycznych dotyczących podobnych urządzeń pracujących w zbliżonych warunkach (ciśnienia, temperatury, korozji, wibracji itp.) uzyskano następujące wartości częstotliwości występowania uszkodzeń. Opis uszkodzenia Uśredniona częstotliwość występowania Nieszczelność zaworu uszkodzeń (uszkodzenia / rok) 1 * 10 Nieszczelność przewodu giętkiego Uszkodzenie udarowe rurociągu Nieszczelność zaworu nadmiarowego w czasie pracy przy ciśnieniu pracy –5 5 * 10 –4 1 * 10 –5 1 * 10 –4 Korzystają z podanych danych można oszacować częstotliwość występowania pierwszych dwóch zdarzeń wypadkowych jako sumę częstotliwości występowania uszkodzeń poszczególnych elementów (urządzeń) korzystając ze wzoru: gdzie: F jest częstotliwością scenariusza awaryjnego n F ∑ = = i 1 ni jest ilością urządzeń i fi jest częstotliwością występowania uszkodzenia urządzenia i Obliczając częstotliwość dla scenariusza 1 uzyskujemy: ilość zaworów - 7 ilość przewodów giętkich 1 ilość rurociągów 1 Częstotliwość występowania scenariusza awaryjnego 1 wynosi 5,8 * 10 –4 / rok Obliczając częstotliwość dla scenariusza 2 uzyskujemy: ilość zaworów – 5 ilość przewodów giętkich – 1 ilość rurociągów – 1 Częstotliwość występowania scenariusza awaryjnego 2 wynosi 6,6 * 10 –3 / rok Oszacowanie częstotliwości występowania scenariusza awaryjnego 3 musi być wykonane z wykorzystaniem analizy Drzewa Błędów. Analiza Drzewa Błędów dla scenariusza 3 pozwoliła na oszacowanie częstotliwości na poziomie 3 * 10 –6 /rok. 6. Obliczanie skutków Przeprowadzona analiza zagrożeń pozwoliła na wyodrębnienie trzech zdarzeń wypadkowych - scenariusz 1 – uwolnienie cieczy z otworu o średnicy zastępczej 12 mm - scenariusz 2 – uwolnienie par z otworu o średnicy zastępczej 12 mm - scenariusz 3 – uwolnienie par na skutek pożaru zewnętrznego poprzez zawór nadmiarowy Dla poszczególnych zdarzeń, korzystając z odpowiednich modeli fizycznych wykonano obliczenia maksymalnej odległości występowania stężenia niebezpiecznego chloru. 6.1 Obliczenia wielkości uwolnień Każde z omówionych powyżej zdarzeń wypadkowych wymaga przeprowadzenia obliczeń wielkości wypływu z wykorzystaniem innych modeli fizycznych wypływu. Scenariusz 1 Wypływ ciekłego chloru jest spowodowany przez ciśnienie gazowego azotu wynoszące 1 bar. Korzystając z równania Bernuliego możemy oszacować szybkość uwolnienia w kg / s Q l ni f i 1 2 ( P − P ) ⎞ ⎛ 2 a = Cd Aρ⎜ + 2gh⎟ ⎝ ρ ⎠ Poradnik metod ocen ryzyka związanego z niebezpiecznymi instalacjami procesowymi , , (5.1) (6.1)
gdzie: QL - wielkość wypływu w kg / s Cd – współczynnik wypływu dla cieczy wynosi 0,61 A – pole powierzchni otworu o średnicy 12 mm ( 1,13 * 10 –4 m 2 ρ - gęstość chloru 1420 kg / m 3 P – ciśnienie wyższe = 6,3 * 10 5 N / m 2 Pa – ciśnienie atmosferyczne 1,0 * 10 5 N / m 2 h – wysokość słupa cieczy = 0 m g – przyspieszenie ziemskie 9,8 m / s 2 Przykład analizy ryzyka instalacji rozładunku chloru 357 Wykonując obliczenia uzyskujemy wartość wielkości wypływu = 2,67 kg/s Ciekły chlor wypływający przez otwór ulega gwałtownemu odparowaniu. Należy obliczyć używając poniższego wzoru wielkość frakcji gwałtownego parowania. gdzie: Fv - wielkość frakcji gwałtownego parowania F v = C ⎛ ⎜ T − T ⎜ ⎝ H fg Cp - współczynnik przenikania ciepła (T + Tb)/2 = 0.950 kj/kg°C T - temperatura otoczenia = 18 °C Tb – temperatura końcowa = temperaturze parowania = -34 °C Hfg – ciepło parowania w temperaturze Tb = 285 kJ/kg Wykonując podstawienie do wzoru otrzymujemy wartość 0,17 Dla scenariusza awaryjnego 1 obserwujemy następujące zjawiska fizyczne: - tworzenie się aerozolu - praktycznie część aerozolu = frakcji gwałtownego parowania - 34 % uwolnienia jest w postaci chmury - 66 % uwolnienia opada jako opad wtórny - szybkie parowanie powierzchniowe - krótkie trwanie wypływu, 10 min daje uwolnienie 1500 kg chloru - przyjmuje się, że nastąpi całkowite odparowanie ciekłego chloru. Poradnik metod ocen ryzyka związanego z niebezpiecznymi instalacjami procesowymi p b ⎞ ⎟ ⎠ , (6.2) Scenariusz 2 Uwolnienie gazowe różni się znacznie od uwolnienia cieczy. Aby stwierdzić czy wypływ gazu jest pod dźwiękowy czy odbywa się z szybkością dźwięku należy poznać wartość ciśnienia krytycznego dla danego gazu. Jeżeli iloraz ciśnienia instalacji gazowej a ciśnienia atmosferycznego jest większy od ciśnienia krytycznego wypływ gazu będzie limitowany przez szybkość dźwięku Obliczenie ciśnienia krytycznego można wykonać posługując się wzorem: gdzie: Pkryt – wielkość ciśnienia krytycznego γ - pojemność cieplna (=1,32 dla chloru) γ /( γ −1) ⎛ γ + 1⎞ P = ⎜ ⎟ , (6.3) kryt ⎝ 2 ⎠ Podstawiając do wzoru uzyskujemy wartości: - ciśnienie krytyczne = 1,84 - iloraz ciśnienia instalacji przez ciśnienie atmosferyczne = 6,3 - wypływ jest limitowany szybkością dźwięku. Dla wypływu limitowanego prędkością dźwięku szybkość wypływu można obliczyć korzystając z wzoru: gdzie: Qv – wielkość szybkości uwolnienia gazu Cd – współczynnik wypływu dla gazu = 1 ⎡⎛ γm ⎞⎛ 2 ⎞ Qv = Cd AP⎢⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎢ 1 ⎣⎝ RT ⎠⎝ γ + ⎠ ( γ + 1) /( γ −1) ⎤ ⎥ ⎥⎦ 1/ 2 , (6.4)
Page 1 and 2: Przykład analizy ryzyka instalacji
Page 3: Warunki pogodowe przyjęte dla potr
Page 7 and 8: C - stężenie chloru w ppm. Korzys
Page 9 and 10: Przykład analizy ryzyka instalacji

Przykład analizy ryzyka instalacji rozładunku chloru - MANHAZ

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?