Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Авария с эффектом домино - это авария, при которой первичное нежелательное событие в установке последовательно или одновременно запускает одно или несколько вторичных нежелательных событий в соседних установках, что приводит к вторичным авариям и даже авариям более высокого порядка, что приводит к более серьезным последствиям, чем первичное событие. [1] Из-за увеличения количества несчастных случаев авария с эффектом домино действительно представляет собой цепочку аварий. Весь процесс эскалации аварии похож на механический эффект падающего ряда домино , поэтому он называется аварией с эффектом домино или аварией с нокаутом. [2] Несчастные случаи из-за эффекта домино - важная проблема безопасности в обрабатывающей промышленности, в которойопасные материалы хранятся, транспортируются и обрабатываются в резервуарах для хранения, трубопроводах, технологических объектах и ​​т. д. Эти опасные материалы могут вызвать отравление , пожар и взрыв, когда происходит нарушение герметичности. Пожары и взрывы внутри установки могут перерасти в другие установки из-за опасных физических воздействий, таких как тепловое излучение, избыточное давление, осколки и т. Д. [3]

DLT домино 06
Сгоревшие газовые баллоны от взрыва нефтеперерабатывающего завода в Пуэрто-Рико

Характеристики несчастных случаев, связанных с эффектом домино [ править ]

Аварии с эффектом домино отличаются от обычных аварий, в которых авария в установках не распространяется в пространстве и / или во времени на другие установки. Последствия эффекта домино более серьезны, чем у первичного события, и должно быть хотя бы одно вторичное событие. Кроме того, рост аварийности вызван физическими эффектами, вызванными первичными событиями. В авариях с эффектом домино физические эффекты определяются как вектор эскалации. Несчастные случаи, связанные с эффектом домино, в основном состоят из трех элементов: первичного сценария, векторов эскалации и одной или нескольких вторичных аварий. [4]

Основные сценарии [ править ]

Первичные сценарии включают мгновенный пожар , пожар лужи , струйный пожар , огненный шар, взрыв расширяющегося пара кипящей жидкости (BLEVE), ограниченный взрыв (CE), механический взрыв (ME) и взрыв облака пара (VCE). [4] Обычно происходит только одно первичное событие, такое как пожар в резервуаре для хранения бензина. Что касается первичных событий, вызванных преднамеренными атаками или стихийными бедствиями , могут иметь место множественные первичные события. В этом случае может быть очень сложно предотвратить эскалацию эффектов домино из-за синергетических эффектов, вызванных множеством опасных событий. [5]Например, землетрясение может привести к многочисленным отказам опасных установок в химических промышленных зонах и вызвать повреждение других критически важных инфраструктур, что делает предотвращение аварий с эффектом домино более трудным, чем эффект домино, вызванный аварийными событиями. [6]

Векторы эскалации [ править ]

Векторы эскалации - это опасные эффекты, вызванные сценариями аварий, которые могут вызвать распространение аварий. Огонь лужи, струя струи и огненный шар могут вызвать эскалацию векторов теплового излучения и столкновения с огнем. BLEVE, ME и VCE могут вызывать эскалацию векторов избыточного давления и проецирования фрагментов. В результате векторы эскалации состоят из теплового излучения, воздействия огня, избыточного давления и выброса осколков. [7]Сценарии пожара могут вызвать серьезные тепловые нагрузки через векторы эскалации на опасных объектах, что приведет к выходу из строя резервуаров для хранения, труб, технологического оборудования. Разрушение сосудов, вызванное тепловым излучением, представляет собой динамический процесс, обусловленный наработкой на отказ (TTF), в то время как повреждение сосудов, вызванное тепловым излучением, и возникновение взрывов можно рассматривать как одновременное. В свете характеристик, эффекты домино, вызванные огнем, зависят от времени, в то время как эффекты домино, вызванные взрывом, не связаны со временем. [8] [9]

Одна или несколько вторичных аварий [ править ]

Помимо первичных сценариев, векторов эскалации, аварии с эффектом домино должны иметь одну или несколько вторичных аварий. В этом случае первичные сценарии в первичных установках успешно перерастают в другие установки поблизости, делая общие последствия более серьезными, чем первичное событие. [10]Эскалация от первичного события к вторичному событию называется эскалацией первого уровня, а эскалация от вторичного события к третичному событию называется эскалацией второго уровня и т. Д. Событие более низкого уровня может запускать несколько событий более высокого уровня, что называется параллельными эффектами. В качестве альтернативы, событие более высокого уровня, вызванное несколькими событиями более низкого уровня, называется синергетическими эффектами. Кроме того, тепловое излучение, полученное судном в разные периоды, необходимо наложить, когда дело доходит до расчета остаточной наработки до отказа судна, что называется наложенными эффектами. [11]

Типы [ править ]

Преднамеренные и непреднамеренные аварии с эффектом домино [ править ]

По характеру первичных событий, происшествия с эффектом домино можно разделить на две категории: непреднамеренные эффекты домино и преднамеренные эффекты домино. Основные события непреднамеренных эффектов домино вызваны случайными событиями (например, коррозией, человеческими ошибками и утечкой) или стихийными бедствиями (например, землетрясением, молниями и наводнением). Основное событие эффекта домино вызвано преднамеренными атаками, такими как террористические атаки и саботаж. Кроме того, непреднамеренные эффекты домино можно разделить на две категории: случайные аварии с эффектом домино и аварии с эффектом домино, вызванные природными опасностями. [12]

Аварии с эффектом домино, вызванные возгоранием и взрывом [ править ]

По сценарию первичных событий эффекты домино можно разделить на две категории: авария с эффектом домино при пожаре [13] и авария с эффектом домино, вызванная взрывом. [14] Первичным событием несчастных случаев, связанных с эффектом домино, вызванных возгоранием, является пожар, а при происшествии с эффектом домино, вызванного взрывом, - взрыв . [15] Кроме того, выброс токсичных веществ может также напрямую вызывать эффекты домино за счет движения токсичных газов. Например, отравление людей, вызванное выбросом токсичных веществ, может привести к человеческим ошибкам, что приведет к вторичным несчастным случаям. [16] Поскольку эффекты домино, вызванные высвобождением токсинов, не так распространены, как эффекты домино, вызванные взрывом или огнем, о нем часто не упоминают.[4]

Аварии с эффектом внутреннего и внешнего домино [ править ]

В химическом кластере или химическом промышленном парке есть несколько химических заводов, расположенных вместе. Одна авария, произошедшая на химическом заводе, может перерасти в другие химические предприятия. Следовательно, внутренние аварии с эффектом домино - это аварии, которые происходят на химическом заводе, в то время как внешние аварии с эффектом домино - это аварии, которые происходят на одном химическом заводе и распространяются за пределы химического завода на другие химические предприятия. [17]Предотвращение аварий с эффектом внешнего домино более сложно, чем предотвращение эффекта домино на одном химическом заводе, поскольку первое может быть связано с несколькими компаниями. Различные компании могут по-разному относиться к предотвращению эффекта домино, что затрудняет получение максимальных преимуществ от предотвращения. Таким образом, поощрение сотрудничества между различными компаниями для предотвращения аварий с эффектом домино является ключевым вопросом в химическом кластере, в котором расположены несколько химических заводов. [18]

2009 взрыв нефтеперерабатывающего завода в Катано

Последствия [ править ]

Последствия несчастных случаев, связанных с эффектом домино, могут быть намного серьезнее, чем последствия первичных событий. Некоторые прошлые катастрофические бедствия , которые произошли в обрабатывающих отраслях промышленностей индуцируются домино эффектов, такие как 2019 Xiangshui химического завода взрыва , 2009 Джайпур пожар , 2009 Катаих нефтеперерабатывающем огнь , Buncefield огнь , Flixborough бедствие и т.д. В этих несчастных случаях, большинство из химический завод поврежден. Часть этих аварий привела к огромным человеческим жертвам. Взрыв на химическом заводе в Сяншуй в 2019 годуНапример, это привело к более чем 78 смертельным случаям и 617 травмам, а также к огромным экономическим потерям. Эта авария - авария с эффектом внешнего домино. В результате были повреждены многие предприятия и объекты, расположенные рядом с химзаводом. [15] В свете серьезных последствий аварий с эффектом домино, больше внимания общественности следует уделять защите химических промышленных зон от аварий с эффектом домино. [19]

Взрыв Бансфилда на автомагистрали М1

Меры по предотвращению и смягчению последствий [ править ]

Чтобы предотвратить возникновение аварий с эффектом домино или смягчить последствия аварий с эффектом домино, существует три основных принципа. С одной стороны, мы можем снизить вероятность первичных событий; с другой стороны, мы можем предотвратить эскалацию первичных событий. Кроме того, когда невозможно предотвратить несчастные случаи, связанные с эффектом домино, мы можем смягчить последствия эффекта домино, предотвратив дальнейшую эскалацию аварий. Защитные ограждения всегда используются для предотвращения эффекта домино и смягчения его последствий. Защитные ограждения, применяемые для защиты химических производств от воздействия домино, состоят из мер активной защиты; меры пассивной защиты, а также процессуальные и аварийные меры. [20]

Меры активной защиты [ править ]

Меры активной защиты, которым требуется питание или внешняя активация для срабатывания защитного действия, могут использоваться для (i) подавления огня, такие как спринклеры водой / пеной, и (ii) изолировать технологическую установку с помощью такого оборудования, как системы аварийного отключения (ESD). [21] Активная мера защиты обычно состоит из трех элементов: (i) система обнаружения, (ii) система обработки и (iii) система активации. Чтобы обеспечить выполнение активных мер защиты, все три вышеперечисленных элемента должны быть неактивными, иначе защита не сработает. [20]

Меры пассивной защиты [ править ]

В отличие от активных мер защиты, для пассивных защитных мер не требуется внешняя активация. В результате пассивные меры защиты могут быть более надежными, чем меры активной защиты. Огнестойкое покрытие - это широко используемая мера пассивной защиты, которая используется для изоляции сосудов с химическими веществами от теплового излучения, вызванного внешним огнем. В этом случае время до отказа судов может быть увеличено, что дает больше времени для принятия мер экстренного реагирования по тушению пожара. Помимо огнестойкого покрытия, предохранительные клапаны также используются для защиты сосудов под давлением от избыточного давления. [21]

Процедурные и чрезвычайные меры [ править ]

Процедурные действия - это рабочие процедуры, которые можно использовать для предотвращения эскалации эффекта домино. Чрезвычайные меры включают внутренние аварийные действия и внешние силы аварийного реагирования. Процедуры аварийного реагирования на химических предприятиях играют важную роль в защите сотрудников, предприятий и людей поблизости. С точки зрения эффекта домино, экстренное реагирование, такое как пожаротушение, может эффективно предотвращать эскалацию аварий за счет снижения теплового излучения и изоляции неповрежденных судов, тем самым предотвращая эффект домино или смягчая последствия. [13] Поскольку для начала действий по реагированию на чрезвычайные ситуации требуется период времени, а ресурсы на случай чрезвычайных ситуаций ограничены, оптимизация процедур в чрезвычайных ситуациях и распределение ресурсов на случай чрезвычайных ситуаций имеют важное значение для предотвращения эффекта домино.[15]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Ренирс, Генсерик; Коззани, Валерио (2013). Эффекты домино в обрабатывающих отраслях - 1-е издание (1-е изд.). Амстердам: Эльзевир. п. 35. ISBN 978-0-444-54323-3. Проверено 13 июля 2020 .
  2. ^ Reniers, GLL; Дулларт, В. (январь 2008 г.). «Предотвращение детонации в химическом кластере». Экспертные системы с приложениями . 34 (1): 42–49. DOI : 10.1016 / j.eswa.2006.08.033 .
  3. ^ Khakzad, Нима (июнь 2015). «Применение динамической байесовской сети для анализа риска эффектов домино в химической инфраструктуре». Надежность и безопасность системы . 138 : 263–272. DOI : 10.1016 / j.ress.2015.02.007 .
  4. ^ а б в КОЦЗАНИ, В; ГУБИНЕЛЛИ, G; АНТОНИОНИ, G; SPADONI, G; ZANELLI, S (9 декабря 2005 г.). «Оценка риска, вызванного эффектом домино, в количественном анализе рисков области». Журнал опасных материалов . 127 (1–3): 14–30. DOI : 10.1016 / j.jhazmat.2005.07.003 . PMID 16102897 . 
  5. ^ Хакзад, Нима; Ренирс, Генсерик (ноябрь 2019 г.). «Использование производственных мощностей с низкой производительностью: рентабельный подход к борьбе с искусственным эффектом домино» (PDF) . Надежность и безопасность системы . 191 : 106114. DOI : 10.1016 / j.ress.2018.03.030 .
  6. ^ Хуанг, Kongxing; Чен, Гохуа; Ян, Юньфэн; Чен, Пэйчжу (август 2020 г.). «Инновационная методология количественного анализа событий Natech, вызванных землетрясениями на химических нефтебазах». Наука о безопасности . 128 : 104744. дои : 10.1016 / j.ssci.2020.104744 .
  7. ^ Alileche, Нассим; Коззани, Валерио; Ренирс, Генсерик; Эстель, Лайонел (ноябрь 2015 г.). «Пороги для эффекта домино и безопасные расстояния в обрабатывающей промышленности: обзор подходов и правил». Надежность и безопасность системы . 143 : 74–84. DOI : 10.1016 / j.ress.2015.04.007 . ЛВП : 10067/1273360151162165141 .
  8. ^ Ландуччи, Габриэле; Губинелли, Джанфилиппо; Антониони, Джакомо; Коззани, Валерио (ноябрь 2009 г.). «Оценка вероятности повреждения резервуаров при возгорании домино». Анализ и предотвращение несчастных случаев . 41 (6): 1206–1215. DOI : 10.1016 / j.aap.2008.05.006 . PMID 19819369 . 
  9. ^ Коззани, Валерио; Сальцано, Эрнесто (март 2004 г.). «Количественная оценка эффектов домино, вызванных избыточным давлением». Журнал опасных материалов . 107 (3): 67–80. DOI : 10.1016 / j.jhazmat.2003.09.013 . PMID 15072815 . 
  10. ^ Чжан, Лаобин; Ландуччи, Габриэле; Ренирс, Генсерик; Хакзад, Нима; Чжоу, Цзяньфэн (август 2018 г.). "DAMS: модель для оценки эффектов домино с помощью агент-ориентированного моделирования и моделирования". Анализ рисков . 38 (8): 1585–1600. DOI : 10.1111 / risa.12955 . ЛВП : 10067/1529210151162165141 . PMID 29266430 . 
  11. ^ Чен, Чао; Ренирс, Генсерик; Чжан, Лаобин (июль 2018 г.). «Инновационная методология для быстрого моделирования пространственно-временной эволюции аварий домино, вызванных пожаром». Журнал предотвращения потерь в обрабатывающих отраслях . 54 : 312–324. DOI : 10.1016 / j.jlp.2018.04.012 . ЛВП : 10067/1514120151162165141 .
  12. ^ Чен, Чао; Ренирс, Генсерик; Хакзад, Нима (февраль 2020 г.). «Рентабельность управления преднамеренным эффектом домино в химической промышленности». Технологическая безопасность и охрана окружающей среды . 134 : 392–405. DOI : 10.1016 / j.psep.2019.10.007 .
  13. ^ а б Чжоу, Цзяньфэн; Ренирс, Генсерик; Хакзад, Нима (июнь 2016 г.). «Применение диаграммы последовательности событий для оценки действий по реагированию на чрезвычайные ситуации при возникновении эффекта домино, вызванного пожарами». Надежность и безопасность системы . 150 : 202–209. DOI : 10.1016 / j.ress.2016.02.005 . ЛВП : 10067/1319140151162165141 .
  14. ^ Сальцано, Эрнесто; Коззани, Валерио (ноябрь 2005 г.). «Анализ аварий домино при взрывах парового облака». Надежность и безопасность системы . 90 (2–3): 271–284. DOI : 10.1016 / j.ress.2004.11.012 .
  15. ^ a b c Чен, Чао; Ренирс, Генсерик; Хакзад, Нима (май 2020 г.). «Тщательная классификация и обсуждение подходов к моделированию и управлению эффектами домино в перерабатывающих отраслях» . Наука о безопасности . 125 : 104618. дои : 10.1016 / j.ssci.2020.104618 .
  16. ^ Хан, Фейсал I .; Аббаси, С.А. (июнь 2004 г.). «Модели для анализа эффекта домино в химической перерабатывающей промышленности». Прогресс в области безопасности процессов . 17 (2): 107–123. DOI : 10.1002 / prs.680170207 .
  17. ^ Reniers, Genserik (май 2010). «Внешнее домино влияет на инвестиционный подход для повышения межзаводской безопасности в химических кластерах». Журнал опасных материалов . 177 (1–3): 167–174. DOI : 10.1016 / j.jhazmat.2009.12.013 . PMID 20044206 . 
  18. ↑ Павлова, Юлия; Ренирс, Генсерик (февраль 2011 г.). «Игра с последовательным ходом для усиления сотрудничества в области безопасности и защиты в химических кластерах». Журнал опасных материалов . 186 (1): 401–406. DOI : 10.1016 / j.jhazmat.2010.11.013 . PMID 21146296 . 
  19. ^ Hemmatian, B .; Abdolhamidzadeh, B .; Дарбра, РМ; Касал, Дж. (Май 2014 г.). «Значение эффекта домино в химических авариях». Журнал предотвращения потерь в обрабатывающих отраслях . 29 : 30–38. DOI : 10.1016 / j.jlp.2014.01.003 .
  20. ^ a b Ландуччи, Габриэле; Ардженти, Франческа; Туньоли, Алессандро; Коззани, Валерио (ноябрь 2015 г.). «Количественная оценка эффективности барьеров безопасности при предотвращении сценариев домино, вызванных пожаром». Надежность и безопасность системы . 143 : 30–43. DOI : 10.1016 / j.ress.2015.03.023 .
  21. ^ а б Хакзад, Нима; Ландуччи, Габриэле; Ренирс, Генсерик (ноябрь 2017 г.). «Применение динамической байесовской сети для оценки эффективности систем противопожарной защиты при эффектах домино» . Надежность и безопасность системы . 167 : 232–247. DOI : 10.1016 / j.ress.2017.06.004 .