Obsah Části 3
3/i
Část 3 Technická příloha OBSAH ČÁSTI 3 1.
Požár kaluže.......................................................................................................................1
1.1
Úvod ...........................................................................................................................1
1.2
Odhad doby trvání požáru...........................................................................................1
1.3
Metoda pro odhad dosahů projevů..............................................................................2 1.3.1
Odhad průměru kaluže ........................................................................................2
1.3.2
Volba prahu snesitelné intenzity tepelného toku ..................................................3
1.3.3
Volba diagramu pro odečtení hodnoty podle dané látky.......................................4
1.3.4
Určení vzdálenosti, ve které je dosaženo radiačního prahu .................................4
2.
Požár tanku ........................................................................................................................4
3.
Exploze tanku ....................................................................................................................4
4.
Tryskavý požár ..................................................................................................................4
5.
Požár ..................................................................................................................................6
6.
BLEVE ................................................................................................................................6
6.1
Úvod ...........................................................................................................................6
6.2
Metoda pro odhad dosahů projevů..............................................................................6 6.2.1
Odhad tlakových projevů .....................................................................................6
6.2.2
Odhad vzdálenosti účinků letících trosek .............................................................7
6.2.3
Odhad tepelných účinků BLEVE ..........................................................................7
7.
Exploze a letící trosky .......................................................................................................8
8.
Vzkypění.............................................................................................................................8
9.
VCE.....................................................................................................................................9
9.1
Úvod ...........................................................................................................................9
9.2
Metoda pro odhad dosahů projevů............................................................................10
10. Exploze pevných látek a prachová exploze...................................................................13 11. Třídy nebezpečnosti pro některé látky...........................................................................13 Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
Obsah Části 3
3 / ii
12. Použití metodologie na fiktivním příkladu.....................................................................17 12.1
Popis průmyslové oblasti ..........................................................................................17
12.1.1
Objekt A.............................................................................................................17
12.1.2
Objekt B.............................................................................................................17
12.1.3
Objekt C ............................................................................................................17
12.2
Identifikace dominoefektů – použití metody ..............................................................18
12.2.1
Použití metody...................................................................................................18
12.2.2
Analýza výsledkových tabulek ...........................................................................19
13. Odkazy k Části 3 ..............................................................................................................31
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
Část 3: Technická příloha
3/1
Tato Technická příloha má za úkol pomoci s použitím metodologie pro studium dominoefektů. Je v ní uvedeno několik metod pro stanovení dosahů projevů spojených s nejdůležitějšími uvažovanými haváriemi (požár kaluže, požár tanku, exploze tanku, tryskavý požár, BLEVE, …). Rovněž je v ní seznam nebezpečných látek s jejich kódy nebezpečnosti (klasifikace podle „Guide des Pompiers de Genève“ [1]). Nakonec je předveden fiktivní ilustrativní příklad na použití metodologie pro studium synergických a kumulativních jevů.
1. Požár kaluže 1.1 Úvod Požár kaluže se musí brát v úvahu, pokud jsou splněny následující podmínky: •
Uniklá látka je hořlavá a patří do třídy hořlavosti 1, 2, 3 nebo 4 (viz seznam nebezpečných látek v kapitole 11 nebo „Guide des Pompiers de Genève“ [1]). Látky patřící do třídy 1 se berou v úvahu pouze tehdy, pokud jsou užívány při teplotě vyšší než je jejich bod vzplanutí.
•
Množství látky musí být takové, že by požár trval alespoň 10 až 15 minut.
1.2 Odhad doby trvání požáru Metoda odhadu doby trvání požáru je založena na znalosti rychlosti odhořívání m∞ 2 (kg/m s) uvažované látky. Následující tabulka uvádí hodnoty pro některé zkapalněné plyny, uhlovodíky a alkoholy [2], [3]. Látka
Rychlost odhořívání 2 m∞ (kg/m s) Zkapalněné plyny
LNG
0,078
LPG
0,099 Uhlovodíky
butan
0,078
hexan
0,074
heptan
0,101
benzen
0,085
benzín
0,055 Alkoholy
metanol
0,017
etanol
0,015
Dále je popsána metoda pro výpočet doby trvání požáru: Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
Část 3: Technická příloha
3/2
1. Odhadni povrch kaluže S podle celkové uniklé hmotnosti mr (viz kapitolu 1.3.1). Pro tlakem zkapalněné plyny je hustota brána při bodu varu, pro ostatní látky při teplotě okolí. 2. Vypočítej odhořenou hmotnost za daný časový interval dt: mc = m∞ . S . dt. 3. Vypočítej zbývající hmotnost: mr = mT – mc. 4. Odhadni nový povrch kaluže (podle zbývající hmotnosti). 5. Jdi na následující časový krok. 2
Pokud je povrch kaluže větší než daný limit (např. 5 m ), kroky 2 až 5 se opakují. Odhadovaná doba trvání požáru je součtem časových kroků. Pokud je doba trvání kratší než 10 až 15 minut, položka zařízení nebude považována jako nebezpečná z hlediska požáru kaluže. Nicméně tato položka zařízení by mohla být vybrána na základě dalšího kritéria (např. možnost vzniku VCE).
1.3 Metoda pro odhad dosahů projevů Odhad dosahů projevů v důsledku požáru kaluže se provádí podle čtyř kroků: 1. Odhad průměru požáru kaluže; 2. Výběr snesitelného radiačního prahu podle typu sekundární položky zařízení a podle přítomných bezpečnostních systémů na této položce zařízení; 3. Volba diagramu pro odečtení hodnoty podle dané látky; 4. Určení vzdálenosti, ve které je dosaženo radiačního prahu.
1.3.1 Odhad průměru kaluže Průměr požáru kaluže může být odhadnut následovně: •
je roven průměru tanku, pokud uvažujeme požár tanku;
•
pokud existuje záchytná jímka, ekvivalentní průměr se počítá podle vzorce: D=
•
4 ⋅ Povrch záchytné jímky Obvod záchytné jímky
pokud záchytná jímka neexistuje, kaluž se považuje za kruhovou a její průměr se odhaduje následovně: o Pokud se kaluž rozlévá, má tendenci rychle dosáhnout minimální výšky v závislosti na druhu a kvalitě podložky. Následující tabulka uvádí tloušťku kaluže pro některé typy podložek [4]. Pro nedostatek přesných dat o povaze podložky se považuje beton za podložku s největším stupněm rozlití kaluže (hmin = 1 cm). Povaha podložky
hmin (cm)
Beton
1
Průměrná půda
3
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
Část 3: Technická příloha
3/3
Povaha podložky
hmin (cm)
Suchá písčitá půda
20
Humózní písčitá půda
15
Štěrkovitá půda
5
o Průměr kaluže se pak může vypočítat z maximálního objemu látky uniklého při havárii: Průměr = 2 ⋅
objem π ⋅ h min
o Maximální objem látky uniklé při havárii se může odhadnout následovně:
−
v případě tanku to je objem uniklý během půl hodiny z největšího potrubí po jeho gilotinovém roztětí;
−
v případě potrubí je maximální objem buď objem potrubí mezi dvěma ventily (pokud funguje samouzavírací bezpečnostní systém), nebo objem látky uniklý při jmenovitém průtoku během půl hodiny. Poznámka: V případě tlakem zkapalněného plynu se maximální množství schopné vytvořit kaluž rovná množství uniklému při havárii minus množství mžikově odpařené při ústí úniku z tanku nebo potrubí (např. pro propan se mžikově odpaří kolem 35%).
1.3.2 Volba prahu snesitelné intenzity tepelného toku Podle literatury [5] uvádí následující tabulka horní hodnoty snesitelné intenzity tepelného toku podle typu sekundární položky zařízení vystavené požáru kaluže a podle bezpečnostních systémů přítomných na této položce zařízení. Sekundární položka zařízení
Horní hodnota intenzity tepelného toku pro nechráněnou položku 2 zařízení (kW/m )
Horní hodnota intenzity tepelného toku pro chráněnou položku * 2 zařízení (kW/m )
Tlakové skladování
8
44
Atmosférické skladování
8
32
Skladování s podchlazením
8
32
Výrobní zařízení
8
32
Zařízení pro stáčení / čerpání
8
-
*
Položka zařízení chráněná vodní tříští, izolací, tepelnou protiradiační zástěnou nebo podobnými systémy.
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
Část 3: Technická příloha
3/4
1.3.3 Volba diagramu pro odečtení hodnoty podle dané látky Diagramy jsou sestrojeny pro odhad vzdálenosti kolem požáru kaluže, ve které je dosaženo prahové intenzity tepelného toku, která je schopna způsobit sekundární havárie. Tyto diagramy jsou typické pro obecné kategorie látek jako: •
lehké uhlovodíky;
•
oxidy a látky obsahující dusík (etylenoxid, propylenoxid, … akrylonitril);
•
alkoholy a aldehydy (metanol, směs formaldehyd-metanol, …);
•
benzíny;
•
topné oleje;
•
…
V praxi se vybere diagram určité kategorie látek, které mají fyzikálněchemické vlastnosti nejblíže vlastnostem uvažované hořící látky.
1.3.4 Určení vzdálenosti, ve které je dosaženo radiačního prahu Na následujících dvou obrázcích jsou uvedeny diagramy pro odhad vzdálenosti dosažení radiačního prahu pro lehké uhlovodíky a benzíny. Další diagramy mohou být odvozeny obdobně. Je třeba poznamenat, že tyto diagramy umožňují v závislosti na ekvivalentním průměru kaluže snadné určení vzdálenosti od středu kaluže, ve které je dosaženo tepelně radiačního prahu.
2. Požár tanku Podmínky, za kterých uvažujeme požár tanku, jsou stejné jako pro požár kaluže. Rovněž určení dosahů projevů pro požár tanku je podobné těm, které byly užity pro požár kaluže. V tomto případě je průměr kaluže nahrazen průměrem tanku (pokud je to nezbytné, musí být brána v úvahu výška plamene nad zemí).
3. Exploze tanku U exploze tanku jsou uvažovány pouze účinky letících trosek. Určení vzdálenosti účinků letících trosek je uvedeno v kapitole 7.
4. Tryskavý požár Délka plamene u tryskavého požáru obvykle nepřesáhne 50 m [5]. Povrchová intenzita 2 tepelného toku může dosáhnout až 250 kW/m [5]. Nicméně se zdá, že intenzita tepelného toku se snižuje poměrně rychle s rostoucí vzdáleností od plamene [6]: 2 hodnota intenzity tepelného toku 15 kW/m je dosažena přibližně 50 m od plamene. Tak je pro maximální délku plamene 50 m hrubý odhad dosahu projevu asi 100 m.
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
Část 3: Technická příloha
3/5
Požár kaluže Lehké uhlovodíky 100
D osah projevu od středu kaluž e (m)
80
8 kW /m2
60 32 kW /m2 40 44 kW /m2 20
0 0
10
20 30 40 E kvivalen tn í p rů m ěr kalu ž e (m )
50
60
P o ž á r k a lu ž e B e n z ín 100
D osah projevu od středu kaluž e (m)
80 8 kW /m2 60
40 32 kW /m2 20 44 kW /m2 0 0
10
20 30 40 E kvivalen tn í p rů m ěr kalu ž e (m )
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
50
60
Část 3: Technická příloha
3/6
5. Požár Požár ve výrobě je ošetřen jako požár kaluže (podle uvažovaných látek a jejich množství). V úvahu se musí brát také další havárie, které mohou být vyvolány požárem (podle přítomných položek zařízení: tryskavý požár, exploze, VCE). U skladů pevných látek se mají vedle projevů tepelné radiace brát do úvahy účinky možné exploze.
6. BLEVE 6.1 Úvod Prvním projevem BLEVE je tlakový účinek. Jako prahová se bere hodnota přetlaku 0,016 MPa. Tato hodnota odpovídá spodní hranici pro vážná poškození konstrukcí. Kromě toho se při jevu BLEVE obecně vytvářejí letící trosky a, pokud je látka hořlavá, může se objevit i ohnivá koule.
6.2 Metoda pro odhad dosahů projevů 6.2.1 Odhad tlakových projevů Odhad tlakových projevů BLEVE se může provádět odečtem z grafů udávajících přetlak ∆p proti redukované vzdálenosti (viz obrázek níže). Na obrázku jsou znázorněny různé křivky podle rozdílných teplot přehřátí. Maximální přehřátí se rovná rozdílu mezi teplotou, při níž tlak páry skladované látky dosáhne tlaku prasknutí nádoby, a teplotou atmosférickém bodu varu této látky. Pokud je tlak prasknutí nádoby znám, může být přehřátí počítáno pomocí závislosti tlaku par dané látky na teplotě. Pokud tlak prasknutí nádoby znám není, může být použit testovací tlak nádoby. Rovněž se může počítat s tlakem pojišťovacího ventilu jako s hrubým odhadem tlaku prasknutí nádoby. Např. pro skladovací nádoby propanu nebo butanu můžeme v literatuře [7] nalézt: Propan
Butan
Tlak prasknutí [MPa]
1,8
1,0
Teplota, při které je tlak par látky roven tlaku prasknutí (T) [°C]
53
80
Atmosférický bod varu (Tb) [°C]
-42
-1
Přehřátí (T – Tb) [°C]
95
81
Pomocí dále uvedeného grafu můžeme pro známé přehřátí a daný přetlak ∆p (0,016 MPa je spodní hranicí vážného poškození konstrukcí [8]) získat redukovanou vzdálenost r
(2 ⋅ W )
0 , 33
vl , 0
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
Část 3: Technická příloha
3/7
kde Wvl,0 je vypařená hmotnost [kg] a r je dosah tlakového projevu. Pokud je vypařené množství známo (v prvém přiblížení celé množství skladované v nádobě), je redukovaná vzdálenost použita pro výpočet dosahu tlakového účinku projevu BLEVE.
BLEVE – přetlak způsobený explozivním vypařováním kapaliny [9]
6.2.2 Odhad vzdálenosti účinků letících trosek Odhad vzdálenosti účinků letících trosek je uveden v kapitole 7.
6.2.3 Odhad tepelných účinků BLEVE Ohnivá koule vytvořená při jevu BLEVE je určitě nejokázalejší projev, který může být pozorován v procesním průmyslu. Tento projev může mít smrtící následky a nemůže být opomíjen vzhledem k následkům na osobách, zejména v záchranářských týmech. Nicméně v rámci studia synergických a kumulativních jevů se tepelná radiace emitovaná ohnivou koulí neuvažuje. Trvání ohnivé koule není tak významné, aby způsobilo závažné škody na konstrukcích.
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
Část 3: Technická příloha
3/8
7. Exploze a letící trosky Následující tabulka uvádí vzdálenosti, do kterých odletělo 80% a 100% letících trosek během známých havárií. Hodnoty odpovídající 100% jsou uvedeny pro informaci. Tabulka se čte následovně: u známých nehod s letícími troskami vzniklých z reaktorů dopadlo 80% letících trosek ve vzdálenosti menší nebo rovné 350 m. Typ zařízení
80%
100%
Tlakové nádoby Horizontální válce LPG
200 m
1200 m
Etylenoxid
430 m
1500 m
Vinylchlorid monomer
170 m
1000 m
Amoniak
100 m
200 m
LPG
250 m
1000 m
Etylenoxid
500 m
Vinylchlorid monomer
250 m
Amoniak
125 m
Atmosférické tanky
100 m
300 m
reaktory
350 m
600 m
kolony
850 m
1100 m
vařáky
130 m
250 m
Kulové zásobníky
Výrobní zařízení
U dat pro kulové zásobníky jsou malé rozdíly mezi různými látkami. Avšak dostupná data pro válcové zásobníky a pro rozdílné látky ukazují jasný vliv na uvedené vzdálenosti. Proto se pro kulové zásobníky navrhuje použít vzdálenosti vypočtené a srovnat je s těmi získanými pro válcové zásobníky. Pro látky, které nejsou uvedeny ve výše zmíněné tabulce, se berou dosahy projevů látky s fyzikálněchemickými vlastnostmi podobnými studované látce.
8. Vzkypění Faktor náchylnosti ke vzkypění (PBO: Propensity to Boilover) se počítá následovně: 393 PBO = 1 − TBOILHC
∆Tboil v HC ⋅ ⋅ 60 0,73 2
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
1 3
Část 3: Technická příloha
3/9
kde: TBOILHC : ∆Tboil : vHC :
průměrná teplota varu skladované látky (K) přesah bodu varu přes 393 K (K) kinematická viskozita při 393 K
Podle známých havárií je vysoké nebezpečí vzkypění pozorováno u látek s PBO vyšším nebo rovným 0,6 ([10], [11]). Proto se v studii synergických a kumulativních jevů berou v úvahu jen tanky obsahující látky s PBO ≥ 0,6. Následující tabulka uvádí hodnoty PBO pro běžné uhlovodíky. Uhlovodíky
PBO
Možnost vzkypění
Těžká ropa
6,76
ANO
Střední ropa
4,24
ANO
Topný olej č. 2
3,48
ANO
Topný olej č. 1
3,03
ANO
Motorová nafta
1,20
ANO
TRO
0,70
ANO
Petrolej
0,53
NE
Těžký benzín
0,29
NE
TR4
0,35
NE
Benzín
-0,25
NE
Hlavním projevem vzkypění je přetečení hořících uhlovodíků. Poloměr požáru kaluže těžkých uhlovodíků se tedy uvažuje 85 m (viz kapitolu 1).
9. VCE 9.1 Úvod Aby mohla vzniknout VCE, musí být splněny následující podmínky: •
přítomnost přeplněné zóny. Tato přeplněná zóna může ležet i v jiném objektu než v tom, kde vznikl únik.
•
daná látka musí být hořlavá a musí patřit do 3. nebo 4. třídy výbušnosti (viz seznam nebezpečných látek v kapitole 11 nebo „Guide des Pompiers de Genève“ [1]);
•
minimální uniklé množství musí být větší nebo rovno danému prahovému množství: o Pokud může být uniklá látka přímo rozptýlena do atmosféry (plynná látka nebo aerosol) nebo pokud je tlak par (Pnas) látky za provozních podmínek větší než 0,1 MPa, minimální množství může být nízké: 0,1 tuny pro
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
Část 3: Technická příloha
3 / 10
vysoce reaktivní látky, 0,5 tuny pro látky střední reaktivity a 1 tuna pro látky nízké reaktivity. o Na druhou stranu jsou minimální uniklá množství významnější pro další látky, které vytvářejí výbušný mrak vypařováním z kaluže. Pro případ nepříznivých povětrnostních podmínek (stabilní atmosféra, stabilitní třída podle Pasquilla F, nízká rychlost větru 1,5 m/s) udává následující tabulka minimální hmotnosti uniklé látky potřebné pro to, abychom museli počítat s nebezpečím VCE. Uniklé množství (tuny) Látka s vysokou reaktivitou
Látka se střední reaktivitou
Látka s nízkou reaktivitou
Pnas (při prac. teplotě) ≥ 0,1 MPa nebo plynná látka
0,1
0,5
1
0,05 ≤ Pnas < 0,1 MPa
>2
>5
> 10
0,01 ≤ Pnas < 0,05 MPa
>5
> 10
> 40
Pnas < 0,01 MPa
> 40
-
-
Pro kaluže v záchytné jímce nebo pro jiné typy podložky udává další tabulka jiné limitní hodnoty. Tyto hodnoty se týkají minimálního povrchu kaluže, abychom museli počítat s nebezpečím VCE. 2
Povrch kaluže (m ) Látka s vysokou reaktivitou
Látka se střední reaktivitou
Látka s nízkou reaktivitou
0,05 ≤ Pnas < 0,1 MPa
> 200
> 500
> 1000
0,01 ≤ Pnas < 0,05 MPa
> 500
> 1000
> 4000
Pnas < 0,01 MPa
> 4000
-
-
9.2 Metoda pro odhad dosahů projevů Hlavním účinkem exploze oblaku par je nesporně náhlé a neočekávané zvýšení tlaku. Hodnota přetlaku 0,016 MPa je považována za prahovou. Tato hodnota odpovídá spodní hranici pro vážná poškození konstrukcí. V následujících třech bodech jsou shrnuty kroky nutné pro úspěšný odhad přetlaku způsobeného jevem VCE: 1. Určení přeplněných zón v objektu. Přeplněná zóna je definována jako zóna, kde je koncentrována řada položek zařízení takovým způsobem, že tvoří mnohonásobné překážky (nádoby, potrubí, čerpadla, tepelné výměníky, …), které způsobují urychlování čela plamene. A skutečně, přetlak způsobený explozí je tím větší, čím je větší počet překážek na jednotku délky a čím je větší blokovací poměr [12]. Další podrobnosti je možné se dozvědět v literatuře [13] a [14]. Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
Část 3: Technická příloha
3 / 11
Abychom odhalili přeplněné zóny, zavádíme pojem hustota překážek. Hustota překážek může být určena kvalitativně stejně jako kvantitativně. •
Obecně jsou výrobní sekce přeplněné, jelikož se v nich nachází množství překážek (nádoby, potrubí, …). Protože hustota překážek je tak velká, je výrobní zóna ve většině případů považována za vysoce přeplněnou zónu.
•
Na druhé straně u skladovacích zón, prostorů pro stáčení / čerpání, parkovacích ploch, …, kde je mlhavá představa o přeplněnosti, je kvantitativní ocenění hustoty překážek vhodnější, ale také obtížnější. Zvláště je potřeba odhad počtu vrstev s překážkami a výpočet blokovacího poměru. Baker [15] navrhuje následující definice: o vysoký stupeň přeplnění odpovídá alespoň s blokovacím poměrem vyšším než 40%;
3
vrstvám
překážek
o střední stupeň přeplnění odpovídá 2 až 3 vrstvám překážek s blokovacím poměrem mezi 10 a 40%; o nízký stupeň přeplnění odpovídá 1 až 2 vrstvám překážek s blokovacím poměrem nižším než 10%. Doporučujeme, aby zóna byla považována za přeplněnou, pokud je stupeň přeplnění střední nebo vysoký. V opačném případě daná zóna nebude zařazena mezi zóny přeplněné. Je třeba poznamenat, že otevřená budova s dostatečným stupněm přeplnění může být také definována jako přeplněná zóna. A naopak uzavřené budovy nejsou považovány za přeplněné zóny. Volný prostor (bez jakýchkoliv překážek) větší než 10 metrů má být důvodem pro definování dvou různých přeplněných zón (10 metrů volného prostoru skutečně způsobí významné zpomalení čela plamene). Budeme uvažovat, že výbušný mrak se může iniciovat v kterékoliv přeplněně zóně nacházející se v rozmezí ± 200 metrů kolem položky zařízení, na níž došlo k úniku. Hodnota 200 metrů byla zvolena proto, že meze výbušnosti jsou obecně dosaženy v tomto pásmu a protože u známých havárií ([11], [16]) zřídkakdy přesahuje vzdálenost mezi zdrojem úniku a místem iniciace 200 metrů. 2. Odhad objemu výbušného mraku (vzduch + látka) v každé přeplněné zóně. Předpokládá se, že objem výbušného mraku je roven objemu přeplněné zóny, tzn. součinu povrchové plochy přeplněné zóny a průměrné výšky položek zařízení nacházejících se v dané zóně. Nicméně v případě těžkého plynu průměrná výška oblaku v rozmezí ± 200 metrů obvykle nepřesáhne 6 metrů. Objem výbušného mraku se považuje roven objemu přeplněné zóny bez odečítání objemu zařízení. Toto pravidlo jen mírně nadhodnocuje výsledek, protože při výpočtu přetlaku se používá třetí odmocnina z výbušného množství. 3. Jakmile známe objem přeplněné zóny a reaktivitu uniklé látky (nízká, střední, vysoká), můžeme s použitím níže uvedeného grafu určit vzdálenost, ve které je dosaženo přetlaku 0,016 MPa (spodní hranice pro vážná poškození konstrukcí [8]). Z tohoto grafu můžeme přímo odečítat vzdálenost, ve které je dosaženo přetlaku 0,016 MPa, pro známý objem přeplněné zóny. Při tomto způsobu výpočtu nemusíme znát výbušné množství, protože se směs vzduch-látka považuje za stechiometrickou. Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
Část 3: Technická příloha
3 / 12
VCE: exploze oblaku par 300
Vz dálenost, ve které je dosaž eno přetlaku 0,016 MPa (m)
Látka vysoké reaktivity 250
200
150 Látka střední reaktivity 100 Látka nízké reaktivity
50
0 0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
C elko vý o b jem p ře p ln ěn é z ó n y (m 3)
Následující tabulka upřesňuje reaktivitu některých často používaných výbušných látek. V případě směsi výbušných látek s rozdílnou reaktivitou se výsledná reaktivita řídí podle nejreaktivnější látky [17]. Látka
Reaktivita
Látka
Reaktivita
Látka
Reaktivita
Acetaldehyd
průměrná
Dietylamin
průměrná
Metylakrylát
vysoká
Acetylen
vysoká
Dimetylamin
průměrná
Metylbromid
nízká
Acetonitril
průměrná
Epichlorhydrin
nízká
Metylchlorid
nízká
Akrylonitril
průměrná
Etan
průměrná
Metylformiát
vysoká
Allylalkohol
vysoká
Eten
průměrná
Oxid uhelnatý
nízká
Allylchlorid
nízká
Etylmerkaptan
vysoká
Propan
průměrná
Amoniak
nízká
Etylchlorid
nízká
Propen
průměrná
Anilin
průměrná
Etylformiát
vysoká
Propylenoxid
vysoká
Benzen
vysoká
Etylendiamin
průměrná
Rozpouštěcí benzol vysoká
1,3-butadien
průměrná
Etylenoxid
vysoká
Sirouhlík
vysoká
n-butan
průměrná
Formaldehyd
vysoká
Sulfan
vysoká
1-buten
průměrná
Metan
nízká
Vinylacetát
vysoká
Dichlorpropen
nízká
Metanol
průměrná
Vinylchlorid
průměrná
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
Část 3: Technická příloha
3 / 13
10. Exploze pevných látek a prachová exploze Následkem exploze pevných látek nebo prachové exploze vzniká přetlaková-podtlaková vlna. Jako prahová hodnota přetlaku se opět bere 0,016 MPa. Tato hodnota odpovídá spodní hranici pro vážná poškození konstrukcí. V případě exploze pevných látek skladovaných na hromadě je odhad dosahu účinku vzniklého přetlaku obtížné kvantifikovat. Nicméně za předpokladu, že jsou známy výbušné množství a účinnost exploze, můžeme uvažovat o použití metody TNT. V případě exploze prachu skladovaného v uzavřených tancích s diskovými otvory na odlehčení výbuchu může být přetlak Pr v závislosti na vzdálenosti r odhadnut podle následující rovnice [18]: Pr = Pmax
1 V3 ⋅2⋅ r
1, 5
Pmax = 0,2 ⋅ Pred ,max ⋅ A 0,1 ⋅ V 0,18 kde: A Pmax Pr Před,max r V
2
je povrch otvoru na odlehčení výbuchu [m ]; 1/3 je maximální přetlak [bar] dosažený ve vzdálenosti Rs = 2*V ; je přetlak ve vzdálenosti r [bar]; je maximální redukovaný přetlak exploze [bar], maximální přetlak exploze nádoby vybavené otvory na odlehčení výbuchu (viz následující obrázek); je vzdálenost od otvoru odlehčení [m]; 3 je objem nádoby [m ].
Tato rovnice platí pro tzv. „kubické nádoby“, u kterých je poměr výška / průměr menší než 2, a pro homogenní prachovzduchové směsi.
11. Třídy nebezpečnosti pro některé látky Ženevští hasiči publikovali podrobnou dokumentaci pro každou nebezpečnou látku: „Guide Orange des Pompiers de Genève“. Látky jsou v tomto návodu klasifikovány podle závažnosti nebezpečí, které se týká: •
zdraví (toxicita);
•
hořlavosti;
•
chemické tepelné nestability;
•
reakce s vodou;
•
explozivní směsi se vzduchem.
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
Část 3: Technická příloha
3 / 14
VCE: exploze oblaku par
V ýbuchový přetlak P
Pmax
uzavřeno aktivace odlehèovacího systému Pred,max odlehèeno
Pstat
Č as t [s]
Rozsah tříd je od 0 do 4 a označuje závažnost nebezpečí: 0 : látka není nebezpečná nebo jen velmi nepatrně; 1 : látka je lehce nebezpečná; 2 : látka je nebezpečná; 3 : látka je velmi nebezpečná; 4 : látka je extrémně nebezpečná. Seznam hlavních nebezpečných látek a jejich tříd nebezpečnosti uvádí následující tabulka (reaktivita s vodou nebyla zařazena). Název látky
UN kód
Toxicita
Hořlavost
Nestabilita
Výbušnost
1184
2
3
1
3
1-butanol
1120
1
3
0
2
1-penten
1108
1
4
1
3
Acetaldehyd
1089
2
4
2
4
Aceton
1090
1
3
0
4
Acetylen
1001
1
4
3
4
Akrylonitril
1093
4
3
2
4
Allylalkohol
1098
3
3
1
3
Allylchlorid
1100
3
3
1
4
Aminoetan
1036
3
4
0
3
1,2-dichloretan
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
Část 3: Technická příloha
Název látky
3 / 15 UN kód
Toxicita
Hořlavost
Nestabilita
Výbušnost
Amoniak
1005
3
2
0
2
Amylalkohol
1105
2
3
0
3
Benzen
1114
2
3
0
4
Benzín
1203
1
3
0
4
Brom
1744
4
0
0
2
Bromovodík
1048
3
0
0
0
Butadien
1010
2
4
2
3
Butan
1011
1
4
0
3
Buten
1012
1
4
0
3
Cyklohexan
1145
1
3
0
4
Cyklopentan
1146
1
3
0
4
Decan
2247
0
2
0
1
Dietyleter
1155
2
4
0
4
Dietylketon
1156
1
3
0
3
Dichlormetan
1593
2
0
1
1
Dimetylamin
1032
3
4
0
3
Dimetylamin (roztok)
1160
3
3
0
4
Dimetyleter
1033
2
4
0
4
Dusičnan amonný (pevný)
1942
1
1
3
0
Etan
1035
1
4
0
3
Etannitril
1648
3
3
1
4
Etanol
1170
0
3
0
3
Etylbenzen
1175
2
3
0
3
Etylen
1962
1
4
2
4,
Etylenoxid
1040
2
4
3
4
Etylchlorid
1037
2
4
1
3
Etylmetylketon
1193
1
3
0
4
Fluorovodík
1052
4
0
0
0
Formaldehyd (roztok)
1198
2
2
0
2
Fosgen
1076
4
0
0
0
Furan
2389
2
4
1
3
Heptan
1206
1
3
0
4
Hexan
1208
1
3
0
4
Hexen
2370
1
3
1
4
Chlor
1017
3
0
1
3
Chlorobenzen
1134
2
3
1
2
Chlorovodík
1050
3
0
0
0
Izoamylalkohol
1105
2
2
0
1
Izobutan
1969
1
4
0
3
Izobuten
1055
1
4
0
3
Izobutylmetylketon
1245
2
3
0
3
Izopren
1218
2
4
0
3
Izopropanol
1219
1
3
0
3
Izopropylamin
1221
3
4
0
3
Kap, uhlovodíky s Tvzp, > 55°C
1202
0
2
0
1
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
Část 3: Technická příloha
Název látky
3 / 16 UN kód
Toxicita
Hořlavost
Nestabilita
Výbušnost
Kapalný etan (podchlazený)
1961
1
4
0
3
Kapalný etylen (podchlazený)
1038
1
4
2
4
Kyselina bromovodíková
1788
3
0
0
0
Kyselina dusičná
2032
3
0
1
2
Kyselina fluorovodíková
1790
4
0
0
0
Kyselina fosforečná
1805
3
0
0
0
Kyselina chlorovodíková
1789
3
0
0
0
Kyselina octová
2789
2
2
0
2
Kyselina sírová
1830
3
0
0
0
Metan kapalný (podchlazený)
1972
1
4
0
3
Metane
1971
1
4
0
3
Metanol
1230
2
3
0
3
Metylacetát
1231
1
3
0
4
Metylamin
1061
3
4
0
3
Metylbromid
1062
3
0
1
1
Metylchlorid
1063
2
4
1
3
Nonan
1920
0
2
0
2
N-propyleter
1384
2
3
0
4
Octan
1262
0
3
0
4
Oxid dusičitý
1067
3
0
2
3
Oxid siřičitý
1079
3
0
0
0,
Oxid uhličitý
1013
2
0
0
0
Pentan
1265
1
4
0
3
Peroxid vodíku
2014
2
0
3
2
Petrolej
1223
0
2
0
2
Propan
1978
1
4
0
3
Propanol
1274
1
3
0
3
Propylen
1077
1
4
1
3
Propylenoxid
1280
2
4
2
4
Sirouhlík
1131
2
3
0
4
Styren
2055
2
3
2
2
Sulfan
1053
3
4
0
4
Toluen
1294
2
3
0
3
0
2
0
1
2
0
1
Topný olej Undekan
2330
0
Vinylbromid
1085
2
4
2
3
Vinylchlorid
1086
2
4
3
4
Vodík
1049
0
4
0
4
Vodík kapalný (podchlazený)
1966
0
4
0
4
Xylen
1307
2
3
0
2
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
Část 3: Technická příloha
3 / 17
12. Použití metodologie na fiktivním příkladu Účelem tohoto příkladu je ilustrovat metodu studia synergických a kumulativních jevů (Část 1).
12.1 Popis průmyslové oblasti Uvažovaná oblast je zcela vymyšlená. Záměrně se jedná o komplexní průmyslovou oblast, kde se nachází těsně vedle sebe několik objektů, ve kterých se pracuje s nebezpečnými látkami. Tato geografická situace vede k úvahám o synergických a kumulativních jevech mezi rozdílnými objekty. Polohová situace je zobrazena na obrázku nazvaném „Popis průmyslové oblasti“, zatímco výčet zón zařízení ukazuje obrázek „Výčet zařízení“.
12.1.1 Objekt A Objekt A je částí rafinérie. Nachází se v něm: •
výrobní sekce (destilace topného oleje);
•
dvě atmosférické skladovací sekce (topný olej, destiláty);
•
skladovací sekce na LPG;
•
železniční stáčecí / čerpací sekce (LPG);
•
administrativní budova;
•
laboratoř;
•
velín.
12.1.2 Objekt B Tento druhý objekt vyrábí toxickou látku (např. pesticid). Je umístěn severozápadně od objektu A. Objekt B zahrnuje následující sekce: •
skladovací sekci na chlor;
•
výrobní sekci;
•
sekci pro skladování vyrobených produktů (pesticidy);
•
hlavní budovu.
12.1.3 Objekt C V objektu C se provádí plnění válcových nádrží plynem. Je umístěn severně od objektu A a severovýchodně od objektu B. Jsou v něm následující sekce: •
sekce skladování stlačených zkapalněných uhlovodíků (propan a butan);
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
Část 3: Technická příloha
•
sekce plnění uhlovodíků do lahví;
•
sekce skladování válcových zásobníků s plynem.
3 / 18
12.2 Identifikace synergických a kumulativních jevů – použití metody 12.2.1 Použití metody Byla použita metoda pro identifikaci možných synergických a kumulativních jevů na fiktivní průmyslovou oblast popsanou výše v souladu se zásadami uvedenými v Části 2 a podle popisu metodologie v Části 1. Jednotlivé kroky metodologie zde nebudou podrobně probírány, protože to bylo provedeno na jiném místě. Sekce a nebezpečné položky zařízení uvádějí tabulky DOMINO98-L1 a DOMINO98-L2. Tabulka DOMINO98-L3 obsahuje výsledky studie synergických a kumulativních jevů. Některá další vysvětlení: a) Obecné vysvětlivky 1. V případě, že zóna zařízení obsahuje několik položek zařízení, berou se pro výpočet dosahů primárních nehod jen nehody vztahující se k největší položce zařízení. Jsou to např. tyto případy: •
v objektu A je to zóna zařízení E1A (jak pro požár kaluže tak pro BLEVE je zde počítáno s množstvím látky obsaženým v jednom železničním cisternovém vozu);
•
v objektu C je to zóna zařízení E1C (při primární nehodě se počítá s množstvím 800 tun propanu obsaženým v jednom kulovém zásobníku).
2. Je přijat předpoklad, že na potrubí mohou nastat havárie kdekoli po celé jeho délce. b) Objekt A 1. Pro položky zařízení E3A a E4A nejsou dosud k dispozici diagramy pro požár kaluže topného oleje; je použit diagram pro požár kaluže benzínu (konzervativní předpoklad). 2. Zóny zařízení E3A a E4A mohou způsobit vzkypění, protože hodnota PBO topného oleje je 6,76. Naopak PBO benzínu (zóna zařízení E5A) je odhadnuta na –0,25 [19], proto se vzkypění v případě zóny zařízení E5A neuvažuje. 3. Pro zónu zařízení E5A se počítá s požárem tanku, a to jen u jednoho tanku. Dosah projevu je tak počítán zvláštním způsobem: musíme předpokládat, že epicentrum požáru tanku se nachází na okraji zóny zařízení, abychom nepodcenili následky. Vzdálenost dosahu je pak součtem: •
vzdálenosti mezi středem zóny zařízení a okrajem této zóny;
•
a vzdáleností účinku radiace vzhledem k okraji hořícího tanku.
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
Část 3: Technická příloha
3 / 19
c) Objekt B Pro zónu zařízení E1B je třída nebezpečí exploze skladované látky (chlor) rovna 3 (silně oxidující). Avšak látka není hořlavá a nemůže z ní vzniknout výbušný mrak (VCE). Proto se havarijní scénář exploze v studii synergických a kumulativních jevů neuvažuje. d) Objekt C V zóně zařízení E3C nemůže vzniknout první událost vedoucí k synergickému a kumulativnímu jevu, ale může se stát primární zónou zařízení během série synergických a kumulativních jevů. Proto jako primární uvažujeme explozi, která způsobí rozlet letících trosek. Požár uvažován nebyl, protože zóna zařízení obsahuje mnoho malých lahví se stlačeným zkapalněným plynem. Z tohoto důvodu existuje jen malé nebezpečí vzniku kaluže. e) Stanovení přeplněných zón Přeplněné zóny jsou zóny, ve kterých jsou koncentrovány položky zařízení takovým způsobem, že představují mnohonásobné překážky. Na obrázku „Výčet zařízení“ jsou tyto přeplněné zóny vyšrafovány. Zóny zařízení E3A-E4A nejsou považovány za přeplněné zóny, protože obsahují jen 2 velké tanky. Uzavřené budovy rovněž nejsou považovány za přeplněné zóny.
12.2.2 Analýza výsledkových tabulek Tabulka DOMINO98-L3 shrnuje výsledky třetího kroku. Tato analýza nám odhalila několik zón zařízení, které pravděpodobně mohou způsobit synergické a kumulativní jevy: E2A, E3A, E4A, E6A, T3A, T4A, E1B, E1C, T1C a T2C. Mezi nimi můžeme zdůraznit: •
přítomnost zón zařízení s vysokým potenciálem k vzniku synergických a kumulativních jevů (např. zóna zařízení E1C);
•
zóny zařízení způsobující jednu nebo více primárních nehod, které svým dosahem projevu mohou současně ovlivnit položky zařízení dvou sousedících objektů (E3A, E4A, E1C, …);
•
zóny zařízení způsobující VCE s epicentrem v sousedním objektu (zóna zařízení E2A – epicentrum Z2C).
Tyto havárie vedoucí k synergickému a kumulativnímu jevu mohou být předmětem podrobnější studie - krok 4.
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
Část 3: Technická příloha
3 / 20
Butan
Budova plnění lahví
Silnice
Propan
20 m
Železnice
Popis průmyslové oblasti
Železniční cisterny na LPG
Kanceláře
Objekt C Nákladní auta Skladování v malých obalech
LPG
Výroba
Výroba Kanceláře
Objekt A
Objekt B
Chlor Topné oleje
Toxické látky Hlavní kanceláře Silnice Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
Laboratoře
Velín
Benzín
Část 3: Technická příloha
3 / 21
E2C Silnice
Z1C
Budova E4C plnění T2C lahví T1C E1C
Železnice
E1A
Kanceláře
Objekt C
E3C
E2A
T3A
T2A
Z3B T2B
T1B
Z3A
E3A Kanceláře
T1A E4A
Objekt B Z1B E1B Z2B
T4A
Z1A
Nákladní auta
Z2C
E3B
Výčet zařízení
Objekt A E5A
E2B Hlavní kanceláře
Silnice Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
Laboratoře
Velín
Z2A
Část 3: Technická příloha
Průmyslová oblast:
3 / 22
Objekt:
Datum:
Osoba provádějící studii: DOMINO98-L1: SEZNAM SEKCÍ Typy sekcí: Skladování Stáčení / čerpání Výroba: „energetická“, „klasická“, „různorodá“ Budovy
Identifikace
Typ sekce
Popis OBJEKT A
E1A
Stáčení / čerpání
čerpací zařízení do železniční cisterny (LPG)
E2A
Skladování
4 kulové zásobníky na LPG v jedné záchytné jímce
E3A, E4A
Skladování
2 atmosférické skladovací tanky na topný olej ve 2 oddělených záchytných jímkách
E5A
Skladování
9 atmosférických skladovacích tanků na benzín v 1 záchytné jímce
E6A
„Klasická“ výroba
jednotka na destilaci topného oleje
B1A
Budova
administrativní budova, laboratoře, velín OBJEKT B
E1B
Skladování
3 horizontální válcové nádrže na chlor v 1 záchytné jímce
E2B
Skladování
vyrobené produkty (pesticidy)
E3B
„Klasická“ výroba
jednotka na výrobu chloru
B1B
Budova
hlavní kanceláře OBJEKT C
E1C-E2C
Skladování
4 kulové zásobníky na propan a 6 válcových zásobníků ve 2 oddělených záchytných jímkách
E3C
Skladování
malé lahve na propan a butan
P1C
Stáčení / čerpání
čerpací zařízení do automobilových cisteren
E4C
„Klasická“ výroba
plnicí jednotka (uzavřená budova)
B1C
Budova
kanceláře
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
Část 3: Technická příloha
3 / 23
DOMINO98-L2: SEZNAM ZAŘÍZENÍ 1. Zařízení pro skladování pevných látek 2. Zařízení pro tlakové skladování 3. Zařízení pro skladování atmosférické nebo s podchlazením 4. Zařízení pro malotonážní skladování
5. Zařízení pro stáčení / čerpání 6. Výrobní zařízení („energetické“, „klasické“, „různorodé“ 7. Zařízení potrubních sítí
Třídy nebezpečí
Tlak [MPa]
Teplota [°C]
Látka
Výbušnost
Popis
Nestabilita
Identifikace zařízení
Hořlavost
Toxicita
Sekce
Podmínky
Množství Výběr [t] ANO/NE
Typ
Č. zóny zařízení
OBJEKT A E1A E2A
W01…06 SP01…04
E3A
RVFL01
6 žel. cisteren na LPG 4 kulové zásobníky na LPG (87% propanu) 1 tank na topný olej
E4A
RVFL02
1 tank na topný olej
E5A E6A
RVES01…09 -
9 tanků na benzín destilační kolona (topný olej – propan) -
B1A
-
Propan Propan
1 1
4 4
0 0
3 3
okolí okolí
6*20 4*500
ANO ANO
SČ TS
E1A E2A
Topný olej Topný olej Benzín Propan
0
2
0
1
okolí
11000
ANO
AS
E3A
0
2
0
1
okolí
11000
ANO
AS
E4A
1 1
3 4
0 0
4 3
okolí okolí
9*950 -
ANO ANO
AS V
E5A E6A
NE
-
-
Žádná OBJEKT B
E1B
RCCH01…03
E2B
RCPF01…04
E3B B1B
-
3 horizontální válcové tanky na chlor 4 skladovací tanky na vyrobené produkty (pesticidy) jednotka na výrobu chloru -
Chlor
3
0
1
3
okolí
3*55
ANO
TS
E1B
Pesticid
4
0
0
0
okolí
4*22
ANO
AS
E2B
Pesticid Žádná
4
0
0
0
-
-
ANO NE
V
E3B
OBJEKT C E1C E1C E2C E4C E3C
SP01, SP02 SP03, SP04 RC01…06 -
2 kulové zásobníky propanu 2 kulové zásobníky propanu 6 válcových zásobníků butanu plnicí jednotka 1000 lahví propanu a butanu
Propan Propan Butan Propanbutan Propanbutan
1 1 1 1
4 4 4 4
0 0 0 0
3 3 3 3
okolí okolí okolí okolí
2*800 2*500 6*100 -
ANO ANO ANO NE
TS TS TS -
E1C E1C E2C -
1
4
0
3
okolí
1000*18 kg
ANO
MTS
E3C
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
Část 3: Technická příloha P1C B1C
3 / 24
-
-
Žádná
NE NE
-
DOMINO98-L3: SYNERGICKÉ A KUMULATIVNÍ JEVY OBJEKT A 1
2
3
4
5
6
7
8
Č.
Mapa
Popis
Typ
Prim./ sek.
Primární nehoda
Primární projev
Epicentrum
1
E1A
čerpání LPG do 5 žel. cisteren
SČ
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z1A
56
E2A, T3A, T4A
2
E1A
čerpání LPG do 5 žel. cisteren
SČ
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z3A
65
E6A, T1A, T2A, T3A
3
E1A
čerpání LPG do 5 žel. cisteren
SČ
Primární
BLEVE
Letící trosky
v daném zařízení
200
E2A, E6A, T1A, T2A, T3A, T4A
4
E1A
čerpání LPG do 5 žel. cisteren
SČ
Primární
BLEVE
Přetlak 16 kPa
v daném zařízení
72
T4A
5
E1A
čerpání LPG do 5 žel. cisteren
SČ
Primární
Trysk. požár
Radiace (8-15 kW/m2)
v daném zařízení
100
T4A
6
E1A
čerpání LPG do 5 žel. cisteren
SČ
Primární
Požár kaluže
Radiace (8 kW/m2)
v daném zařízení
95
T4A
7
E2A
4 kulové zásobníky na LPG (propan)
TS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z1A
56
E2A, T3A, T4A
8
E2A
4 kulové zásobníky na LPG (propan)
TS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z3A
65
E6A, T1A, T2A, T3A
9
E2A
4 kulové zásobníky na LPG (propan)
TS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z2C
69
E3C
E3A, T2A
10
E2A
4 kulové zásobníky na LPG (propan)
TS
Primární
BLEVE
Letící trosky
v daném zařízení
250
E3C, T1C, T2C
E1A, E3A, E4A, E5A, E6A, T1A, T2A, T3A, T4A
11
E2A
4 kulové zásobníky na LPG (propan)
TS
Primární
BLEVE
Přetlak 16 kPa
v daném zařízení
209
E3C
E1A, E3A, E4A, E6A, T1A, T2A, T3A, T4A
12
E2A
4 kulové zásobníky na LPG (propan)
TS
Primární
Trysk. požár
Radiace (8-15 kW/m2)
v daném zařízení
100
T3A, T4A
13
E2A
4 kulové zásobníky na LPG (propan)
TS
Primární
Požár kaluže
Radiace (8 kW/m2)
v daném zařízení
73
T3A, T4A
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
9
10
11
Dosah Dosaženo zón Dosaženo zón projevu zařízení zařízení [m] OBJEKTU B OBJEKTU C
12 Dosaženo zón zařízení uvnitř objektu
Část 3: Technická příloha
3 / 25
14
E3A
1 vertikální válcový zásobník na topný olej
AS
Primární
Požár kaluže
Radiace (8 kW/m2)
v daném zařízení
58
15
E3A
1 vertikální válcový zásobník na topný olej
AS
Primární
Požár tanku
Radiace (8 kW/m2)
v daném zařízení
42
16
E3A
1 vertikální válcový zásobník na topný olej
AS
Primární
Vzkypění
Radiace (8 kW/m2)
v daném zařízení
270
17
E3A
1 vertikální válcový zásobník na topný olej
AS
Primární
Exploze
Letící trosky
v daném zařízení
100
18
E4A
2 vertikální válcové zásobníky na topný olej
AS
Primární
Požár kaluže
Radiace (8 kW/m2)
v daném zařízení
58
E3A, T2A
19
E4A
2 vertikální válcové zásobníky na topný olej
AS
Primární
Požár tanku
Radiace (8 kW/m2)
v daném zařízení
42
E3A
20
E4A
2 vertikální válcové zásobníky na topný olej
AS
Primární
Vzkypění
Radiace (8 kW/m2)
v daném zařízení
270
21
E4A
2 vertikální válcové zásobníky na topný olej
AS
Primární
Exploze
Letící trosky
v daném zařízení
100
22
E5A
9 vertikálních válcových zásobníků na benzín
AS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z2A
82
E5A, T1A
23
E5A
9 vertikálních válcových zásobníků na benzín
AS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z3A
65
E6A, T1A, T2A, T3A
24
E5A
9 vertikálních válcových zásobníků na benzín
AS
Primární
Požár kaluže
Radiace (8 kW/m2)
v daném zařízení
98
T1A
25
E5A
9 vertikálních válcových zásobníků na benzín
AS
Primární
Požár tanku
Radiace (8 kW/m2)
v daném zařízení
59
T1A
26
E5A
9 vertikálních válcových zásobníků na benzín
AS
Primární
Exploze
Letící trosky
v daném zařízení
100
T1A
27
E6A
1 kolona na destilaci topného oleje na LPG (propan)
V
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z1A
56
E2A, T3A, T4A
28
E6A
1 kolona na destilaci topného oleje na LPG (propan)
V
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z2A
82
E5A, T1A
29
E6A
1 kolona na destilaci topného oleje na LPG (propan)
V
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z3A
65
E6A, T1A, T2A, T3A
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
E3C
E4A, T2A E4A, T2A
E1B, E2B, E3B, T1B, T2B
E1B, E2B, E3B, T1B, T2B
E1C, E2C, E3C, T1C, T2C
E1A, E2A, E4A, E5A, E6A, T1A, T2A, T3A, T4A
E3C
E4A, T2A
E1C, E3C, T1C, T2C
E1A, E2A, E3A, E5A, E6A, T1A, T2A, T3A, T4A
E3C
E3A, T2A
Část 3: Technická příloha
3 / 26
30
E6A
1 kolona na destilaci topného oleje na LPG (propan)
V
Primární
Požár kaluže
Radiace (8 kW/m2)
v daném zařízení
62
31
E6A
1 kolona na destilaci topného oleje na LPG (propan)
V
Primární
Exploze
Letící trosky
v daném zařízení
850
32
T1Aa
Benzín 15 kg/s
PS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z1A
56
E2A, T3A, T4A
33
T1Aa
Benzín 15 kg/s
PS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z2A
82
E5A, T1A
34
T1Aa
Benzín 15 kg/s
PS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z3A
65
E6A,T1A, T2A, T3A
35
T1Aa
Benzín 15 kg/s
PS
Primární
Požár kaluže
Radiace (8 kW/m2)
v daném zařízení
83
E5A, E6A, T2A, T3A
36
T2Aa
Benzín 30 kg/s
PS
Primární
Požár kaluže
Radiace (8 kW/m2)
v daném zařízení
102
37
T3Aa
LPG 15 kg/s (výroba – skladování)
PS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z1A
56
E2A, T3A, T4A
38
T3Aa
LPG 15 kg/s (výroba – skladování)
PS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z2A
82
E5A, T1A
39
T3Aa
LPG 15 kg/s (výroba – skladování)
PS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z3A
65
E6A,T1A, T2A, T3A
40
T3Aa
LPG 15 kg/s (výroba – skladování)
PS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z2C
69
41
T3Aa
LPG 15 kg/s (výroba – skladování)
PS
Primární
Požár kaluže
Radiace (8 kW/m2)
v daném zařízení
101
E2A, E6A, T1A, T2A, T3A, T4A
42
T3Ab
LPG 15 kg/s (výroba – skladování)
PS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z1A
56
E2A, T3A, T4A
43
T3Ab
LPG 15 kg/s (výroba – skladování)
PS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z2A
82
E5A, T1A
44
T3Ab
LPG 15 kg/s (výroba – skladování)
PS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z3A
65
E6A,T1A, T2A, T3A
45
T3Ab
LPG 15 kg/s (výroba – skladování)
PS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z2C
69
46
T3Ab
LPG 15 kg/s (výroba –
PS
Primární
Požár kaluže
Radiace (8
v daném
101
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
2
T1A, T2A, T3A
E1B, E2B, E3B, T1B, T2B
E1C, E2C, E3C, T1C, T2C
E3C
E3C
E3C
E1A, E2A, E3A, E4A, E5A, T1A, T2A, T3A, T4A
E3A, E4A, E6A, T1A, T3A
E3A, T2A
E3A, T2A E2A, E6A, T1A, T2A, T3A,
Část 3: Technická příloha
3 / 27 2
skladování)
kW/m )
zařízení
T4A
47
T4Aa
LPG 15 kg/s (skladování – železniční cisterna)
PS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z1A
56
E2A, T3A, T4A
48
T4Aa
LPG 15 kg/s (skladování – železniční cisterna)
PS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z3A
65
E6A,T1A, T2A, T3A
49
T4Aa
LPG 15 kg/s (skladování – železniční cisterna)
PS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z2C
69
50
T4Aa
LPG 15 kg/s (skladování – železniční cisterna)
PS
Primární
Požár kaluže
Radiace (8 kW/m2)
v daném zařízení
101
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
E3C
E3A, T2A E1A, E2A, E6A, T3A
Část 3: Technická příloha
3 / 28
DOMINO98-L3: SYNERGICKÉ A KUMULATIVNÍ JEVY OBJEKT B 1
2
3
4
5
6
7
8
Č.
Mapa
Popis
Typ
Prim./ sek.
Primární nehoda
Primární projev
Epicentrum
1
E1B
3 horizontální válcovité nádoby na chlor
TS
2
E2B
4 skladovací tanky na výrobky (pesticidy)
AS
3
E3B
Výrobní jednotka (pesticidy)
V
4
T1Ba
Doprava mezi E3B-E1B
PS
5
T2Ba
Doprava mezi E3B-E2B
PS
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
9
10
11
Dosah Dosaženo zón Dosaženo zón projevu zařízení zařízení [m] OBJEKTU A OBJEKTU C
12 Dosaženo zón zařízení uvnitř objektu
Část 3: Technická příloha
3 / 29
DOMINO98-L3: SYNERGICKÉ A KUMULATIVNÍ JEVY OBJEKT C 1
2
3
4
5
6
7
8
Č.
Mapa
Popis
Typ
Prim./ sek.
Primární nehoda
Primární projev
Epicentrum
1
E1C
2+2 kulové zásobníky na propan
TS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z3B
65
2
E1C
2+2 kulové zásobníky na propan
TS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z1C
88
3
E1C
2+2 kulové zásobníky na propan
TS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z2C
69
E3A, T2A
4
E1C
2+2 kulové zásobníky na propan
TS
Primární
BLEVE
Letící trosky
v daném zařízení
250
E3A, E4A, T2A
E1B, E3B, T1B, T2B
E2C, E3C, T1C, T2C
5
E1C
2+2 kulové zásobníky na propan
TS
Primární
BLEVE
Přetlak 16 kPa
v daném zařízení
244
E3A, T2A
E1B, E3B, T1B, T2B
E2C, E3C, T1C, T2C
6
E1C
2+2 kulové zásobníky na propan
TS
Primární
Trysk. požár
Radiace (8-15 kW/m2)
v daném zařízení
100
E2C, T1C, T2C
7
E1C
2+2 kulové zásobníky na propan
TS
Primární
Požár kaluže
Radiace (8 kW/m2)
v daném zařízení
82
E2C, T1C, T2C
8
E2C
6 horizontálních válcovitých zásobníků na butan
TS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z3B
65
9
E2C
6 horizontálních válcovitých zásobníků na butan
TS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z1C
88
10
E2C
6 horizontálních válcovitých zásobníků na butan
TS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z2C
69
11
E2C
6 horizontálních válcovitých zásobníků na butan
TS
Primární
BLEVE
Letící trosky
v daném zařízení
200
12
E2C
6 horizontálních válcovitých zásobníků na butan
TS
Primární
BLEVE
Přetlak 16 kPa
v daném zařízení
110
E1C, T1C, T2C
13
E2C
6 horizontálních válcovitých zásobníků na butan
TS
Primární
Trysk. požár
Radiace (8-15 kW/m2)
v daném zařízení
100
E1C, T1C, T2C
14
E2C
6 horizontálních válcovitých ů
TS
Primární
Požár kaluže
Radiace (8
v daném
81
E1C, T1C, T2C
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
2
9
10
11
Dosah Dosaženo zón Dosaženo zón projevu zařízení zařízení [m] OBJEKTU A OBJEKTU B
12 Dosaženo zón zařízení uvnitř objektu
E3B, T1B, T2B E1C, E2C, T1C, T2C E3C
E3B, T1B, T2B E1C, E2C, T1C, T2C E3A, T2A
E3C E3B, T1B, T2B
E1C, E3C, T1C, T2C
Část 3: Technická příloha
3 / 30 2
zásobníků na butan
kW/m )
zařízení
15
E3C
1000 malých lahví s propan-butanem
MTS
Primární
Exploze
Letící trosky
v daném zařízení
100
16
T1Ca
Plnicí budova – kulový zásobník s propanem
PS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z3B
65
17
T1Ca
Plnicí budova – kulový zásobník s propanem
PS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z1C
88
18
T1Ca
Plnicí budova – kulový zásobník s propanem
PS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z2C
69
19
T1Ca
Plnicí budova – kulový zásobník s propanem
PS
Primární
Tryskavý požár
Radiace (8-15 kW/m2)
v daném zařízení
100
E1C, E2C, T2C
20
T1Ca
Plnicí budova – kulový zásobník s propanem
PS
Primární
Požár kaluže
Radiace (8 kW/m2)
v daném zařízení
109
E1C, E2C, T2C
21
T2Ca
Plnicí budova – horizontální válcový zásobník na butan
PS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z3B
65
22
T2Ca
Plnicí budova – horizontální válcový zásobník na butan
PS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z1C
88
23
T2Ca
Plnicí budova – horizontální válcový zásobník na butan
PS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z2C
69
24
T2Ca
Plnicí budova – horizontální válcový zásobník na butan
PS
Primární
Tryskavý požár
Radiace (8-15 kW/m2)
v daném zařízení
100
E1C, E2C, T1C, T2C
25
T2Ca
Plnicí budova – horizontální válcový zásobník na butan
PS
Primární
Požár kaluže
Radiace (8 kW/m2)
v daném zařízení
109
E1C, E2C, T1C, T2C
26
T2Cb
Plnicí budova – horizontální válcový zásobník na butan
PS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z3B
65
27
T2Cb
Plnicí budova – horizontální válcový zásobník na butan
PS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z1C
88
28
T2Cb
Plnicí budova – horizontální válcový zásobník na butan
PS
Primární
VCE
Přetlak 16 kPa
v přeplněné zóně Z2C
69
29
T2Cb
Plnicí budova – horizontální válcový zásobník na butan
PS
Primární
Tryskavý požár
Radiace (8-15 kW/m2)
v daném zařízení
100
E1C, E2C, T1C, T2C
30
T2Cb
Plnicí budova – horizontální válcový zásobník na butan
PS
Primární
Požár kaluže
Radiace (8 kW/m2)
v daném zařízení
109
E1C, E2C, T1C, T2C
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
E3A, E4A, T2A E3B, T1B, T2B E1C, E2C, T1C, T2C E3A, T2A
E3C
E3B, T1B, T2B E1C, E2C, T1C, T2C E3A, T2A
E3C
E3B, T1B, T2B E1C, E2C, T1C, T2C E3A, T2A
E3C
Část 3: Technická příloha
3 / 31
13. Odkazy k Části 3 [1]
Répertoire des produits dangereux – Tome I. Guide orange des sapeurs pompiers genèvois / Ville de Genève, Service ème édition d`Incendie et de Secours, 2
[2]
Mudan K. S.: Thermal Radiation Hazards from Hadrocarbon Pool Fires, Program. Energy Combustion Sekci., Vol. 10, pp 59 – 80, 1984.
[3]
Babrauska: Estimating large pool fire burning rate, Fire technology 19, 1983.
[4]
Levert J. M., Delvosalle C., Benjelloun F.: SEVEX – Les industries á risque majeur energie Région Wallonne (Rapport de Synthése, Vol. 1) – Ministrère de la Région Wallonne – Faculté Polytechnique de Mons – Janvier 1992.
[5]
Lees, F. P.: Loss prevention in the process industries – Butterworth – Heinemann, 1996 (2. vydání)
[6]
Carter D. A.: Aspects of risk assessment for hazardous pipelines containing flammables substances – J. Loss Prev. Process Ind. 4, 68, 1991 (citováno v [5]).
[7]
Pietersen C. M.: Analysis of the LPG Incident in San Juan Ixhuatepec, Mexico City, 19 Nov. 1984.
[8]
Lannoy A.: Analyse des explosions air-hydrocarbures en milieu libre., Bulletin de la direction des études et recherche – EdF (Electricité de France), Octobre 1984, p. 24.
[9]
Hoftijzer G.: Methods for the Calculation of the Physical Effects of the Escape of Dangerous Material (Liquids and Gases), Part II – Chapter 6: Heat Radiation. – Report of the comittee for the Prevention of Disasters, First Edition 1979 – („The Yellow book“: TNO).
[10]
Mavrothalassitis G.: Les accidents d’origine thermique: causes et conséquences – Chaire AIBVincote 1996 – Maitrise des risques industriels majeurs – Prévention des effets thermiques et méchaniques – Faculté Polytechnique de Mons (Belgique) – 7 Mars 1996.
[11]
Levert J. M., Delvosalle C., Anstett P. A., Benjelloun F., Pons P., Verriest C.: Méthodologie d’analyse des effets domino en milieu industriel – Rapport final – Ministrère de l’Emploi et du Travail – Administration de la Sécurité du Travail – Inspection technique – (Contrat de gré à gré CRC/WPS/07/95) – Faculté Polytechnique de Mons – Juillet 1996
[12]
Mouilleau Y.: Influence du confinement et de la présence d’obstacles sur le déroulement d’une explosion de gaz - Chaire AIB-Vincotte 1996 - Maitrise des risques industriels
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů
Část 3: Technická příloha
3 / 32
majeurs – Prévention des effets thermiques et mécaniques - Faculté Polytechnique de Mons (Belgique) – 21 Mars 1996 [13]
Cates A. T.: Fuel gas explosion guidelines – Paper presented at Conf. on Fire and Explosion Hazards, Moreton-in-Marsh, April 1991 – Publ. by The Institute of Energy, 1991.
[14]
Hallam M.: Vapour Cloud Explosions and Consequential Loss Damage Estimates – An Insurance Brokers Approach in Practice – European Seminar on Domino Effects, th Leuven (Belgium) – September 19-20 , 1996.
[15]
Baker: th Vapour Cloud Explosions Analysis, Paper presented at the 28 Annual Loss Prevention Symposium, 1994 Atlanta.
[16]
Wiekema B. J.: Vapour Cloud Explosions – an analysis based on accidents – Journals of Hazardous Materials, 8, pp. 295-328, 1984.
[17]
Baker Q. A., Tang M. J., Ephraim A. S., Silva G. J.: Vapour Cloud Explosions Analysis, Process Safety Progress, Vol. 15, No. 2, pp. 106-109, Summer 1996
[18]
Siwek R.: Explosion venting technology – Journal of Loss Prevention in the Process Industries, vol. 9, No 1, pp. 81 – 90, Elsevier, 1996
[19]
Michaelis P., Mavrothalassitis G., Hodin A.: Boilover – Prpension de certains hydrocarbures a développer ce phénoméne. Quantification déterministe des effets et conséquences – TOTAL / INERIS / EDF / ENV-MHS-95.04.18 – 27 Avril 1995.
Metodologie pro identifikaci a vyhodnocení synergických a kumulativních jevů