Анализ и оценка возможных последствий аварий (АП)

Назначение АП: произвести прогноз и оценку последствий воз­можных аварий на ХТО при условии, что вероятность их реализации равна 100%.

Прогноз последствий возможных аварий на объекте базируется на математическом моделировании аварийных событий.

Это обязательный этап для вычисления риска. В тех случаях, когда отсутствует необходимая информация для проведения частотного; анализа, обычно ограничиваются лишь первыми двумя этапами (предварительным анализом опасности и анализом последствий аварийных; событий). С помощью этих двух этапов можно спрогнозировать возможные потери от аварий, но без учета вероятности их наступления.

Следует подчеркнуть, что данный этап анализа аварийного риска тесно переплетается с предыдущим, однако в ПАО дается качественный: анализ преинцидентньгх и постинцидентных сочетаний аварийных событий, на этапе АП предусматривается их количественный анализ.

Количественный анализ аварийных событий базируется на использовании математических моделей и методов математического моделирования. На этом этапе используются математические модели разных классов. Основными среди них являются те, которые описывают поведение вредных примесей в окружающем пространстве.

Конечной целью данного этапа анализа аварийного риска является количественный прогноз, сравнительная оценка возможного ущерба от аварий на ХТО. Это важно и необходимо не только для разработки и реализации соответствующих рекомендаций по снижению возможного ущерба от аварии, но и для составления соответствующих планов реагирования на чрезвычайные ситуации, для разработки систем поддержки принятия решений при чрезвычайных ситуациях на ХТО.

На рис. П.6 изображена блок схема математического моделирования аварийных ситуаций.

Первый этап (блок № 1) состоит в математическом моделировании преинцидентных сочетаний аварийных событий. На данном этапе на моделях проигрываются различные опасные инициирующие собы­тия. При этом необходимо учитывать различные элементы системы обеспечения безопасности объекта. С помощью моделей, формируемых на данном этапе, можно проимитировать различные комбинации аварийных событий, то есть провести компьютерное моделирование ПРЕСАС. При выполнении подобного моделирования могут быть использованы подходы и методы, применяемые при разработке аппаратурно- технологического оформления химико-технологических процессов.

Наибольшие трудности на этапе АП возникают при моделировании сочетаний постинцидентных аварийных событии (блоки №№ 2-4). Здесь необходимо описать множество связанных друг с другом событий для каждого инцидента, принятого для рассмотрения, начиная от событий, связанных с высвобождением токсического и/или энергетического потенциала и кончая поражением людей, фауны и флоры, заражением абиотических элементов окружающей природной) среды, разрушением и повреждением МОАП.

Рис. П.6. Блок-схема математического моделирования аварийных событий

При формировании математических моделей проявления инцидентов (блок № 2) большое значение придается правильному выбору моделей источников. К подобным моделям относятся, прежде всего модели истечения вещества. Их форма зависит от ряда признаков: агрегатного состояния вещества (газ, жидкость, газо-жидкостная смесь); распределение вещества во времени (утечка мгновенная, непрерывная, полунепрерывная); распределение вещества в пространстве (утечка точечная, линейная, площадная, объёмная) и др.

Для математического описания инцидентов, связанных с выбросами перегретых жидкостей и сжиженных газов, важную роль играют модели вскипания и испарения жидкости с поверхности. Эти модели позволяют охарактеризовать источник, вызывающий образование облака паров опасных веществ.

К моделям источников относят также и модели растекания жид­ких веществ по поверхности.

Имитационное моделирование возможных реализации инцидентов (блок № 3) опирается на использование моделей источников, моделей полей поражающих факторов, моделей описания реципиентов, моделей смягчающих факторов и моделей поражения.

Модели полей поражающих факторов включают модели концентрационных полей токсичных веществ в разных средах; модели температурных полей, возникающих в случае пожаров и взрывов, модели рас пределения давления и осколков при взрывах. Для оценки последствий токсических аварий строят модели переноса токсикантов в воздушной среде (в атмосфере, в воздухе закрытых помещений); в поверхностных водах; в почве, включая грунтовые воды и в биоте.

Под моделями описания реципиентов подразумеваются модели их распределения по видам и факторам уязвимости. К ним примыкают модели смягчающих факторов, в которых отражается защищённость реципиентов от воздействия поражающих факторов.

К моделям поражения относят модели токсического поражения людей, биоты; модели термического поражения, а также модели барического и осколочного поражения.

В результате имитационного моделирования должны быть получены прогнозные значения потерь (блок № 4) для разных реципиен­тов для каждой возможной реализации инцидента (аварии).

Затем предполагается оценка полученных значений прогнозируемого ущерба от разных возможных аварий (блок № 5) и сравнение их с допустимыми критическими значениями.

При превышении последних выявляются наиболее значимые аварийные события, которые вносят наибольший вклад в значения ущерба, признанного недопустимым (блок № 6).

В итоге (блок №7) разрабатываются рекомендации, нацеленные на снижение уровня недопустимо больших значений ущерба при тех или иных авариях, и обеспечивается их реализация.