Universitatea “Babeş-Bolyai”, Facultatea de Ştiinţa Mediului, Cluj-Napoca
Evaluarea Evaluarea riscului tehnologic şi securitatea securitatea mediului. Studiu de caz: caz: Raport Rapo rt de de securita securitate te la staţia staţia de dezben dezbenzina zinare re Calace Calacea a
Autor: Autor: Creţ Ioana
2010 1
CUPRINS
1. Introducere în managementul riscurilor tehnologic...................................................... 2 2. Metode de analiză în evaluarea riscului.......................................................................... 4 2.1.
Analize calitative……………………...……………………………….……..…. 4
2.1.1. Listele de verificare (check list)……………………………............…….….. 4 2.1.2. Metoda "What if?"………………………………………………….……….. 4 2.1.3. Metoda preliminară de hazard…………………………………….…………. 4 2.1.4. Studiile HAZOP (HAZard and Operability Study)…………………………. 4 2.1.5. Analiza modurilor de defectare, a Efectelor şi Stărilor Critice – FMEA......... 5 2.2.
Analize cantitative……………………..……………………………………….. 5
2.2.1. Analiza frecvenţelor scenariilor accidentale…………………………………. 5 2.2.2. Analiza frecvenţelor de cedare a instalaţiilor…………………………...……. 6 2.2.3. Metoda indicelui DOW………………………………………………………. 7 2.2.4. Indicele Mond................................................................................................... 7 2.2.5. Analiza efectelor si a consecintelor…………………………………….……. 8 3. Studiu de caz: Raport de securitate la staţia de dezbenzinare Calacea………….….. 8 3.1.
Descrierea cazului................................................................................................. 8
3.2.
Analize utilizate în evaluarea riscului tehnologic............................................ 10
3.2.1. Analize calitative............................................................................................ 10 3.2.2.
Analize cantitative…………………………………………………...……... 12
3.2.3. Analiza efectelor şi a consecinţelor: simulare în programul ALOHA……... 13 Concluzii……………………………………………………………………………………..17 Bibliografie..............................................................................................................................18
2
1. Introducere în managementul riscurilor tehnologice
Riscul este prezent în viaţa reală în orice mediu sau tip de activitate. Niciodată nu se poate spune despre risc că este zero, întotdeauna existând un risc rezidual. Odată cu industrializarea societăţii riscurile tehnologice devin o problemă majoră, însă este luată în considerare abia după producerea unor dezastre, rămase istorice. Unul dintre cele mai mari accidente chimice din istorie, de la Seveso (10.7.1976), a reprezentat motivul de a regandi pe plan european manipularea materialelor periculoase si de a reglementa din nou aceasta prin directive ale Uniunii Europene. S-a adoptat Directiva 82/501/EEC, cunoscută ca Directiva Seveso I, constituind unul din instrumentele cheie în managementul riscului industrial. Directiva europeană prezintă criteriile specifice pentru identificarea instalaţiilor cu potenţial de risc tehnic si defineşte cerinţele pe care acestea trebuie să le îndeplinească. Accidentele produse în Europa după 1982, când Directiva Seveso I a fost adoptată, împreună cu amendamentele din 1987 si 1988 au largit domeniul de aplicare al documentului şi la activităţile de depozitare. Documentul original a fost complet revizuit si a devenit Directiva 96/82/EC privind prevenirea şi controlul accidentelor majore întâmplătoare produse de substanţele periculoase şi limitarea consecinţelor lor asupra omului si mediului înconjurator, cunoscută sub numele de Directiva Seveso II sau Directiva COMAH. Scopul Directivei Seveso II este acela de a armoniza măsurile de securitate din instalaţiile cu cel mai înalt grad de pericol pe baza unui înalt nivel de protecţie, în acest sens fiind create mai multe grupuri de lucru pentru sprijinirea transpunerii in practică a prevederilor Directivei. Stabileşte două clase de risc (major şi minor) pentru unităţile industriale care folosesc sau depozitează substanţe periculoase. În România există 281 de obiective industriale care se încadrează în această directivă (126 în categoria celor cu risc major şi 155 cu risc minor).
Fig. 1. Unităţi industriale cu riscuri tehnologice. Categoriile de risc sunt în concordanţă cu Directiva Seveso II (2007).
Dierectiva Seveso III înlocuieşte Directiva 96/82/EC, axându-se pe "prevenirea accidentelor majore în care sunt implicate substanţele periculoase, precum şi limitarea 3
consecinţelor acestora asupra sănătăţii populaţiei şi mediului, pentru asigurarea unui nivel înalt de protecţie, într-un mod coerent şi eficient". Seveso III este transpusă de legislaţia românească prin H.G. 804/2007. Aceasta stabileşte substanţele periculoase, categoriile de substanţe şi preparate periculoase şi amplasamentele pentru care se aplică directiva. În conformitate cu H.G. 804/2007, riscul este definit ca fiind probabilitatea producerii unui efect specific într-o perioadă sau în circumstanţe precizate, iar riscul rezidual se referă la riscul rămas după înlăturarea unora dintre factorii cauzatori de risc. Hazardul se identifică cu orice situaţie cu potenţial de producere a unui accident. OUG 195/2005 defineşte evaluarea riscului ca lucrare elaborată de persoane fizice sau juridice atestate conform legii, prin care se realizează analiza probabilităţii şi gravităţii principalelor componente ale impactului asupra mediului şi se stabileşte necesitatea măsurilor de prevenire, intervenţie şi/sau remediere. Conceptul de securitate (siguranţă în funcţionare) a avut la început un sens restrâns, utilizându-se în principiu în strategiile de prevenire a accidentelor de muncă. În prezent şi-a îmbogăţit înţelesurile, extinzându-se asupra prevenirii pierderilor (loss prevention) de produse, bunuri materiale şi accidente umane cu rezultate în îmbolnăviri sau decese ale personalului. Securitatea sau prevenirea pierderilor este prevenirea accidentelor prin utilizarea unor metode adecvate de identificare a hazardelor instalaţiei chimice şi de eliminare a acestora înainte de producerea accidentelor. Riscul se defineşte în industria chimică sub forma unor pierderi probabile anuale de producţie sau accidente umane ca rezultat a unor evenimente tehnice neprevăzute. R = F × C, unde R – riscul, pierderi; (tone/an) F – frecvenţa, probabilitatea; (nr. evenimente/an) C – consecinţa, gravitatea, pierderea medie; (tone/an)
Fig. 2. Logigrama Sistemului Managementului de Securitate (SMS)
4
2. Metode de analiză în evaluarea riscului
Deciziile pentru reducerea riscului sunt luate în urma procesului de evaluare a riscului. Riscul este posibilitatea ca hazardul existent să se transforme într-un accident, iar identificarea lui este dificilă datorită diversităţii evenimentelor. Deoarece nu există nici un sistem sigur în care să nu existe nici un pericol de accidente, întotdeauna exista un risc residual. Descoperirea hazardelor prezente în proces se fac pe baza tehnicilor de identificare a hazardelor, prin analize calitative, iar pentru a decide cum trebuie să acţionăm cu scopul de a elimina sau reduce hazardele, folosim tehnici pentru evaluarea hazardelor ( analize cantitative). 2.1.
Analize calitative
Pentru prevenirea accidentelor tehnologice a unei instalaţii industriale se iau măsuri încă din faza de proiectare a acesteia, fiind nevoie de specialişti care să interprindă o serie de activităţi de analiză a hazardelor prin tehnici şi metode calitative şi cantitative, bazate pe acţiuni sistematice, cretive şi imaginative. Stabilirea listei de hazarde posibile este obiectivul studiului şi primul pas în metodologie de realizare a studiilor de hazard şi risc la nivel cantitativ. 2.1.1. Listele de verificare (check list)
Listele de verificare sunt analize calitative de risc ce conţin o serie de întrebări legate de instalaţie, amplasament, substanţe, etc. identifică în general riscuri din categoria celor cunoscute (aflate în baza de date), preizibile şi fac trimiteri la standarde. Se folosesc mai multe tehnici cum sunt: DSF (Diagnosis Safety Form), DCT (Diagnostique et Conditions du Travail), SDQ (Safety Diagnosis Questionary), MORT (Management Oversight and Risk Tree). 2.1.2. Metoda "What if?"
Este o metodă care se bazează pe repetarea unor serii de întrebări pentru a identifica evenimentele neaşteptate cu posibile consecinţe nefavorabile. Această metodă se aplică pe domenii specifice de activitate. 2.1.3. Metoda preliminară de hazard
Este o metodă utilizată încă din faza de proiectare, concentrându-se pe zonele care conţin materiale periculoase şi pe utilaje principale, având în vizor locurile în care ar putea apărea scăpări de substanţe periculoase sau degajări de energie într-un mod necontrolat. 2.1.4. Studiile HAZOP (HAZard and Operability Study)
Odata cu apariţia sistemelor din ce în ce mai complexe şi complicate nevoia de a căuta erori şi omisiuni în proiectare şi operare a fost tot mai mare. Astfel pe la începutul anilor 70 DOW Chemical Co. promovează o noua tehnică de analiză calitativă a hazardelor şi evaluare a riscului, 5
elaborate de Institutul Inginerilor Chimişti din Marea Britanie (ICE UK) în anii 60, metoda HAZOP. Metoda HAZOP (Hazard and Operability Study) este o tehnică foarte utilizată pentru a identifica hazardele calitativ, fiind realizată de către o echipă. Analiza HAZOP permite identificarea cauzelor şi a consecinţelor care au loc în urma accidentelor, iar pentru evitarea acestor accidente sunt făcute o serie de recomandări. Obiectivele metodei HAZOP sunt: - identificarea locurilor din instalaţiile industriale în care există hazarde; - determinarea particularităţilor proiectelor prin care se pot influenţa probabilitatea de apariţie a unor evenimente nedorite; - stabilirea informaţiei necesare în proiectare din perspectiva asigurării fiabilităţii instalaţiei; - iniţierea şi dezvoltarea studiilor cantitative de hazard şi risc. 2.1.5. Analiza modurilor de defectare, a Efectelor şi Stărilor Critice – FMEA
Failure mode and effect analysis (FMEA) este o tehnica inductive de identificare a evenimentelor, a surselor de hazard sau a hazardelor sistemelor. Este utilizabila inca din faza de proiectare a structurilor stand la baza a ceea ce se numeste proiectarea preventive. Are drept scop principal identificarea ariei proiectului in care structura necesita imbunatatiri pentru a creste fiabilitatea sau siguranta acesteia. Pentru a identifica hazardele sistemului trebuie analizat fiecare component al instalatiei, stabilindu-i cauzele si consecintele defectului. 2.2.
Analize cantitative
Metodele cantitative utilizate pentru diferitele tipuri de hazarde: incendii, explozii şi scăpări de gaze toxice sunt prezentate în literatura de specialitate intr-un număr relative mare. Etapele majore a structurii analizei cantitative a riscului: 1. Definirea scopului şi a obiectivelor analizei; 2. Descrierea sistemului; 3. Identificarea hazardelor şi a riscurilor; 4. Identificarea zonelor vulnerabile; 5. Enumerarea surselor şi accidentelor posibile; 6. Selectarea accidentelor; 7. Construcţia algoritmului; 8. Estimarea consecinţelor; 9. Estimarea probabilităţilor; 10. Estimarea riscului; 11. Evaluarea riscului.
2.2.1. Analiza frecvenţelor scenariilor accidentale
începe cu identificarea evenimentului iniţiator şi printr-un raţionament inductiv se descriu secvenţele care compun accidentele posibile. Se identifică două feluri de arbori ai evenimentelor, unul aplicandu-se pre-accident (cercetează sistemul cu scopul de Arboreal evenimentelor
6
a preveni precursorii de accident să se dezvolte în accident; se foloseşte pentru estimarea securităţii sistemului) şi celălalt post-accident (folosit pentru identificarea accidentelor rezultate). Etapele metodei: 1. Identificarea evenimentului inţtiator; 2. Identificarea funcţiilor de sigurantă proiectate pentru limitarea consecinţelor evenimentului iniţial; 3. Construirea arborelui evenimentelor; 4. Descrierea secvenţelor care compun accidentele posibile.
2.2.2. Analiza frecvenţelor de cedare a instalaţiilor Arborele greşelilor este
o metodă cantitativă care analizează seturi de evenimente care conduc la evenimente de vârf. Pentru a construi schema arborelui evenimentelor este necesar să cunoaştem o serie de simboluri (Tabel 1) şi să parcurgem o serie de etape. Etapele metodei: 1. Identificarea obiectivelor; 2. Definirea evenimentului de vârf; 3. Definirea scopului analizei; 4. Rezoluţia: nivelul detaliilor la care ajunge anliza; 5. Reguli de baza: denumirea evenimentelor şi a porţilor logice; 6. Construirea propriu-zisă a schemei; 7. Evaluarea arborilor; 8. Interpretarea şi prezentarea rezultatelor.
Tabel 1: Simboluri adoptate în construcţia arborilor greşelilor.
Poarta SI Poarta SAU
Conditii de INHIBARE
Eveniment de BAZA
Eveniment
Conexiune la care evenimentul-efect are loc daca se desfasoara unul sau mai multe din evenimentele-cauza ce constitue intrari. Conexiune la care evenimentul-efect are loc numai daca toate evenimentele-cauza au loc. Evenimentul de iesire are loc numai atunci cand se satisface conditia de inhibare scrisa in interiorul etichetei.
De la ele pornesc secventele cauza-efect, carora li se pot atribui probabilitati de aparitie.
Conform denumirii. 7
INTERMEDIAR
Eveniment NEDEZVOLTAT
Depinde de alte evenimente anterioare neluate in cadrul analizei si nu I se poate atribui o valoare precisa pentru probabilitatea de aparitie.
Eveniment EXTERN
Conditie sau eveniment care apare la granite (limita) sistemului.
Simboluri de TRANSFER
Pentru cazul cand schema este impartita pe mai multe pagini. In interior se noteaza un symbol de corespondenta.
SI cu PRIORITATE
Iesirea are loc daca toate intrarile au loc cu o secventa bine stabilita.
SAU EXCLUSIV
Iesirea are loc numai daca una dintre intrari are loc.
COMBINATIE
Iesirea are loc doar daca un numar de n evenimente au loc.
2.2.3. Metoda indicelui DOW
Este o metodă numerică de evaluare a hazardelor şi riscului incendiilor şi exploziilor, bazată pe natura proceselor şi proprietăţilor materialelor. Cu cât valorile obţinute sunt mai mari cu atât este mai periculos procesul. În cazul proiectării unei noi instalaţii, calculul indicelui se efectuează după realizarea diagramei de proces şi control şi a proiectelor de montaj utilaje şi conducte, astfel încât să poată fi utilizat ca un ghid pentru selectarea şi proiectarea utilajelor şi echipamentelor suplimentare de protecţie într-o operare în condiţii de siguranţă. Indicele DOW se aplică numai utilajelor cheie individuale şi se referă numai la incendii şi explozii. 2.2.4. Indicele Mond
Compania ICI Mond a dezvoltat principiile generale ale metodei DOW obţinând varianta Mond caracterizată prin: a) Aplicabilitate pe un domeniu mai larg de instalaţii de proces şi stocare. b) Analizarea unor materiale cu proprietăţi explozive deosebite.
8
c) Conţine proceduri pentru: calculul indicelui hazard al toxicităţii, evaluarea efectelor proiectării în apariţia hazardelor, calculul unor indici separaţi pentru măsurarea efectelor exploziilor ce pot avea loc în interiorul utilajelor. d) Procedura MI se aplică şi instalaţiilor acoperite. 2.2.5. Analiza efectelor si a consecintelor
Estimarea consecinţelor reprezintă metodologia utilizată pentru determinarea evoluţiei rezultatelor incidentelor provenite din evenimentul primar, asupra populaţiei şi mediului înconjurator. Sunt utilizate informaţii stocate în baze specifice de date şi diverse modele ale efectelor posibile. Analiza riscului se realizează prin combinarea rezultatelor obţinute la etapele de estimare a frecvenţei şi consecinţele riscului. ALOHA (Areal Locations of Hazardous Atmospheres) este un program de calculator dezvoltat special pentru calculul efectelor accidentelor chimice şi pentru planificarea urgenţelor. Modelează hazarde, cum ar fi toxicitatea, inflamabilitatea, radiaţia termică, suprapresiunea, legate de deversări de substanţe chimice rezultând dispersii toxice, incendii si explozii. Modelele aplicate pentru gaze toxice sunt cel Gaussian (pentru gaze neutre) şi DEGADIS (pentru gaze dense), programul selectând automat modelul corespunzator pentru substanţa chimică selectată şi condiţiile de depozitare/deversare introduse. 3. Studiu de caz: Raport de securitate la staţia de dezbenzinare Calacea 3.1.
Descrierea cazului a) Date fizico – geografice:
Staţia de Dezbenzinare Calagea este situată pe teritoriul comunei Satchinez în extravilanul acesteia, pe drumul petrolier care face legătura între Staţiunea Turistică Băi Calacea şi localitatea Satchinez. Staţia de dezbenzinare ocupă o suprafaţă de 91500 mp situată la nord de municipiului Timişoara, la cca. 23 km de acesta (măsuraţi în linie dreaptă). Coordonatele geografice ale amplasamentului sunt: 45 o 55' 59,81'' lat. Nord; 21 o 05' 03,54'' long. Est; altitudine 109m. Vecinătăţile amplasamentului sunt: - Sud : Drumul petrolier Băi Calacea- Satchinez şi în continuare o fermă agricolă în dezafectare şi pârâul Iercici; - Vest: teren agricol şi în continuare Parc 5 Calacea şi Staţiunea Băi Calacea; - Nord : teren agricol; - Est: Parc 1 Calacea şi în continuare teren agricol şi Parc 2 Calacea. b) Substanţele periculoase nominalizate: Obiectivul studiat prezintă 3 substanţe periculoase, conform directivei HG 804/2007: •
-
Gazolina:
amestec de gaz petrolier lichefiat şi condensat lichid (gazolină de condensaţie); depozitarea produsului se face în tancuri sub presiune (23 atm) specifice depozitării gazelor lichefiate; 9
-
încadrat în prevederile HG 804/2007 ca substanţă nominalizată: Gaze lichefiate extrem de inflamabile (inclusiv GPL - gaz petrolier lichefiat) şi gaz natural cu cantităţile relevante: 50 to coloana 2 şi 200 to coloana 3. •
-
gaze naturale în stare brută aşa cum rezultă din schelele de extracţie; încadrate în prevederile HG 804/2007 anexa 1, partea 1, ca substanţă nominalizată: Gaze lichefiate extrem de inflamabile (inclusiv GPL - gaz petrolier lichefiat) şi gaz natural cu cantităţile relevante: 50 to coloana 2 şi 200 to coloana 3. •
-
Gazele bogate:
Gazele sărace:
gaze naturale rezultate în urma procesului de dezbenzinare a gazelor bogate; încadra în prevederile HG 804/2007 anexa 1, partea 1, ca substanţă nominalizată: Gaze lichefiate extrem de inflamabile (inclusiv GPL - gaz petrolier lichefiat) şi gaz natural cu cantităţile relevante: 50 to coloana 2 şi 200 to coloana 3. c) Instalaţiile cu pericol de accidente majore:
Conform prevederilor din HG 804/2007 prin instalaţie se înţelege: o “unitate tehnică din cadrul unui amplasament, unde sunt produse, utilizate, manipulate şi/sau depozitate substanţe periculoase. Instalaţia cuprinde toate echipamentele, structurile, sistemul de conducte, utilajele, dispozitivele, căile ferate interne, docurile, cheiurile de descărcare care deservesc instalaţia, debarcaderele, depozitele sau structurile similare, plutitoare ori de altă natură, necesare pentru exploatarea instalaţiei.” Instalaţia de dezbenzinare este un ansamblu de utilaje şi echipamente destinat să primească gaze petroliere bogate în componenţii grei C3+….C6+ şi să livreze gazolină (de condensaţie în amestec gaze lichefiate C2+…C4+) şi gaze sărace în hidrocarburi grele folosind metoda de adsorbţie pe cărbune activ la temperatură ridicată. Principalele părţi ale instalaţiei de dezbenzinare sunt următoarele: - Comprimarea gazelor bogate; - Dezbenzinarea propriu-zisă prin adsorbţie pe cărbune activ; - Comprimarea gazelor sărace dezbenzinate în vederea transportului; - Uscarea gazelor sărace; - Livrarea gazelor sărace în colectoarele de transportului; - Comprimarea şi lichefierea gazelor necondensate rezultate din desorbţie; - Depozitarea gazolinei lichefiate şi a gazolinei condensate; - Livrarea gazolinei lichefiate în colectorul de transport. d) Zonele în care poate avea loc un accident: •
Zona adsoberelor şi a schimbătoarelor de căldură:
- situată central în cadrul obiectivului şi cuprinde următoarele utilaje şi echipamente amplasate în aer liber;
10
•
-
Zonele Staţiilor de comprimare:
clădiri cu schelet de tablă şi acoperiş zburăror pe fundaţii de beton. În cadrul amplasamentului sunt trei hale de compresoare; •
Zona Tancurilor de gazolină:
-
amplasată în partea de vest a obiectivului (în apropierea limitei de incintă) şi este formată din două grupuri de rezervoare în cuve de retenţie. - cuvele sunt betonate la bază cu părţile laterale cu înălţimea de cca 1m din pământ placat cu dale de beton. Pentru limitarea accesului zona rezervoarelor de gazolină este închisă cu gard din plasa de sârmă. - tancurile sunt rezervoare cilindrice orizontale din oţel montate suprateran pe fundaţii din beton. Zona tancurilor de gazolină este înconjurată de drumuri PSI care permit accesul mijloacelor auto. În partea de sud a tancurilor de gazolină este situată staţia de epurare şi instalaţia de uscare gaze. •
-
amplasată în partea de sud a tancurilor de gazolină pe latura de vest a incintei; instalaţia cuprinde următoarele utilaje şi echipamente amplasate în aer liber: 2 adsorbere cu site moleculare; 2 filtre de gaze; 1 separator vertical; 1 separator orizontal bifazic: SOB. •
-
Instalaţia de uscare gaze:
Bateria de cazane:
amplasată central pe partea de sud a amplasamentului în apropierea porţii principale de intrare; cazanele de abur sunt amplasate în interiorul unei clădiri cu dimensiunile de 7 x 40 m construită din zidărie. e) Populaţia susceptibil a fi afectată:
În primul rând este vorba de angajaţii din amplasament, a SC Petrom SA şi SC Petromservice SA, în număr de 92 de persoane şi alţi angajaţi a unor firme pe bază de contract, personal de conducere din cadrul OMV, personal de control, vizatori. Alte persoane care pot fi afectate de un accident major sunt persoane care pot fi prezente pe terenul agricol din apropierea staţiei, persoane aflate la Staţiunea de tratament Băile Calacea sau trecători ocazionali de pe drumul petrolier, dar unde circulaţia este redusă. Localitatea cea mai apropiată se află la 2000 m şi în caz de accident major, populaţia nu poate fi afectată. 3.2.
Analize utilizate în evaluarea riscului tehnologic
3.2.1. Analize calitative Identificarea hazardelor s-a realizat de către o echipă, care prin aplicarea analizei calitative a identificat o serie de scenarii posibile de accidente majore şi probabilitatea producerii acestora sau condiţiile în care acestea se produc. Astfel au fost descrise scenarii de accidente posibile, condiţiile în care acestea se pot produce şi evaluarea calitativă a probabilităţii de producere precum şi a gravităţii consecinţelor, pentru zonele cu pericol din cadrul amplasamentului.
11
Astfel pentru fiecare zonă predispusă unui accident major s-au identificat mai multe scenarii, ulterior calculându-se probabilitatea producerii unui accident, gravitatea şi riscul. În prima fază s-a făcut măsura calitativă a consecinţelor, realizată prin încadrarea în cinci nivele de gravitate (nesemnificativ, minor, moderat, major, catastrofic). Ulterior s-a făcut măsura probabilităţii de producere, realizată tot prin încadrarea în cinci nivele, acceptate internaţional (improbabil, puţin probabil, posibil, aproape sigur). Evaluarea calitativă a riscului a fost realizată prin calculul nivelului de risc ca produs între nivelul de gravitate (consecinţa) şi cel de probabilitate ale evenimentului analizat. Tabel 2. Matricea de cuantificare a riscurilor, întocmită pe baza scenariilor de posibile
accidente descrise anterior. Nr. Crt. 1 2 3 4 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
Scenariu accidental
Probalitate Gravitate Risc
a) Zona tancurilor de gazolină Distrugerea tancurilor de gazolină prin atac terorist sau 1 atac din aer Scurgeri de gazolină la tancurile de depozitare 3 Incendiu la tancurile de gazolină 2 Explozie la tancurile de gazolină 2 b) Staţiile de comprimare Scurgeri de gaze naturale în Staţiile de comprimare 3 Incendiu în Staţiile de comprimare 2 Explozie în Staţiile de comprimare 3 c) Zona adsorberelor şi a schimbătoarelor de căldură Scurgeri de gaze naturale şi gazolină în zona adsorberelor 2 şi a schimbătoarelor de căldură Incendiu în zona adsorberelor şi a schimbătoarelor de 2 căldură Explozie în zona adsorberelor şi a schimbătoarelor de 1 căldură d) Zona instalaţiei de uscare gaze Scurgeri de gaze naturale în zona instalaţiei de uscare 2 Incendiu în zona instalaţiei de uscare gaze 1 Explozie în zona instalaţiei de uscare gaze 1 e) Bateria de cazane Scurgeri de gaze la bateria de cazane 2 Incendiu la bateria de cazane 2 Explozie la bateria de cazane 2
12
5
5
2 3 4
6 6 8
2 3 3
6 6 9
2
4
3
6
3
3
2 3 3
4 3 3
2 3 3
4 6 6
În urma identificării scenariilor şi evaluării calitative a riscului rezultatele au fost centarlizate în următorul grafic:
Analiza calitativă identifică un risc scăzut şi foarte scăzut a scenariilor descrise, iar riscul cel mai ridicat îl constitue explozia staţiilor de compresoare şi tancurilor de gazolină. Pentru o mai mare siguranţă au fost aplicate analize cantitative pentru scenariile relevante la care consecinţele pot fi majore, considerate accidente potenţial majore, pentru scenariile de explozii în Staţiile de compresoare care au riscul cel mai ridicat şi pentru scenariile de incendii ale gazelor sub presiune care pot urma scenariilor de explozie. 3.2.2. Analize cantitative Există mai multe analize cantitative care pot fi aplicate, însă alegerea unei tehnici particulare este specifică scenariului de accident analizat. În acest studiu metodele cantitative utilizate au fost:
Metoda indicelui DOW:
-
pentru tancurile cu gazolină şi pentru staţiile de compresoare; pentru tancurile de gazolină factorul total de credit pentru controlul pierderilor = C1 * C2 * C3 = 0,911 * 0,86 * 0,704 = 0,551; aplicând acest factor asupra daunelor materiale probabile rezultă că prin utilizarea eficientă a dotările existente procentul pierderilor materiale scade la 39 %; - pentru staţiile de compresoare factorul total de credit pentru controlul pierderilor = C1 * C2 * C3 = 0,89 * 0,98 * 0,921 = 0,803; aplicând acest factor asupra daunelor materiale probabile rezultă că prin utilizarea eficientă a dotările existente procentul pierderilor materiale scade la 49 %.
Metoda distanţelor de siguranţă:
-
analizată activitatea de depozitate a gazolinei în cadrul Zonei tancurilor de gazolină; se definesc trei zone: zona cu mortalitate ridicată – 275m, zona cu daune severe – 550m, zona de atenţie – 1100m;
13
Metoda bazată pe consecinţe:
-
utilizarea programului EFFECTSGis pentru patru ipoteze privind incendiile şi exploziile posibile: o
o
explozia unui tanc de gazolină în urma ruperii unui racord de gaz sau a mantalei rezervorului: zona letală corespunzătoare razei “fire ball” este în interiorul unui cerc cu raza de 109 m; zona cu efecte ireversibile cu energie peste 200 kJ/m2 (14 kW/m2) este în interiorul unui cerc cu raza de 459 m; incendiu produs de o scurgere de gaz dintr-o conductă de gaz lichefiat aflată sub presiune (JET FIRE): zona cu mortalitate ridicată corespunzătoare unei călduri radiante de 12,5 kW/m 2 este la o distanţă faţă de punctul de emisie de 18 m; zona cu
efecte ireversibile corespunzătoare unei călduri radiante de 5 kW/m 2 este la o distanţă de 23,8m; Diametrul maxim al flăcării: 2 m.
o
incendiu produs de o scurgere de gaz dintr-o conductă de gaz sărac aflată sub presiune (JET FIRE): zona cu mortalitate ridicată corespunzătoare unei călduri radiante de 12,5 kW/m 2 este la o distanţă faţă de punctul de emisie de 26 m; zona cu
efecte ireversibile corespunzătoare unei călduri radiante de 5 kW/m 2 este la o distanţă de 30,3 m; diametrul maxim al flăcării: 7,8 m.
o
explozie în nori de vapori (gaz) în zona adsorberelor şi schimbătoarelor de căldură în urma unei scurgeri masive de gaze (VCE): zona cu mortalitate ridicată corespunzătoare unei suprapresiuni de 0,3 bar este într-un cerc cu raza de 39 m;
zona cu efecte ireversibile corespunzătoare unei suprapresiuni de 0,07 bar este întrun cerc cu raza de 128 m; 3.2.3. Analiza efectelor şi a consecinţelor: simulare în programul ALOHA
Deoarece cele mai iminente accidente sunt la tancurile cu gazolină şi la staţiile de compresoare am realizat simularea efectelor şi a consecinţelor prin programul ALOHA pentru cele două substanţe. În primul caz am simulat deversarea instantanee de gazolină din tanc (caz 1), iar cea de-a doua simulare am realizat-o pentru un incendiu a metanului în staţiile de compresoare (caz 2). Caz 1:
SITE DATA: Location: SATCHINEZ, ROMANIA Building Air Exchanges Per Hour: 0.52 (unsheltered single storied) Time: February 8, 2010 1926 hours DST (using computer’s clock) CHEMICAL DATA: Chemical Name: GASOLINE Molecular Weight: 108.00 g/mol Normal Boiling Point: 32.0° C Note: Not enough chemical data to use Heavy Gas option ATMOSPHERIC DATA: (MANUAL INPUT OF DATA) Wind: 2 meters/second from WNW at 3 meters Ground Roughness: open country Cloud Cover: 5 tenths 14
Air Temperature: 30° C No Inversion Height
Stability Class: E Relative Humidity: 50%
SOURCE STRENGTH: Direct Source: 60 pounds Source Height: 2 meters Release Duration: 1 minute Release Rate: 454 grams/sec Total Amount Released: 27.2 kilograms THREAT ZONE: Model Run: Gaussian Red : 158 meters --- (350 ppm) Orange: 290 meters --- (100 ppm)
Figura 3. Arealul afectat de deversarea de gazolină din tancuri.
15
Caz 2:
SITE DATA: Location: SATCHINEZ, ROMANIA Building Air Exchanges Per Hour: 0.52 (unsheltered single storied) Time: February 8, 2010 2036 hours DST (using computer’s clock) CHEMICAL DATA: Chemical Name: METHANE Molecular Weight: 16.04 g/mol TEEL-1: 3000 ppm TEEL-2: 5000 ppm TEEL-3: 200000 ppm LEL: 44000 ppm UEL: 165000 ppm Ambient Boiling Point: -161.6° C Vapor Pressure at Ambient Temperature: greater than 1 atm Ambient Saturation Concentration: 1,000,000 ppm or 100.0% ATMOSPHERIC DATA: (MANUAL INPUT OF DATA) Wind: 2 meters/second from WNW at 3 meters Ground Roughness: open country Cloud Cover: 5 tenths Air Temperature: 30° C Stability Class: E No Inversion Height Relative Humidity: 50% SOURCE STRENGTH: Leak from short pipe or valve in horizontal cylindrical tank Flammable chemical is burning as it escapes from tank Tank Diameter: 2 meters Tank Length: 6 meters Tank Volume: 18.8 cubic meters Tank contains gas only Internal Temperature: 30° C Chemical Mass in Tank: 0.35 tons Internal Press: 25 atmospheres Circular Opening Diameter: 5 centimeters Max Flame Length: 8 meters Burn Duration: 3 minutes Max Burn Rate: 313 kilograms/min Total Amount Burned: 296 kilograms THREAT ZONE: Threat Modeled: Thermal radiation from jet fire Red : 14 meters --- (10.0 kW/(sq m) = potentially lethal within 60 sec) Orange: 20 meters --- (5.0 kW/(sq m) = 2 nd degree burns within 60 sec) Yellow: 31 meters --- (2.0 kW/(sq m) = pain within 60 sec)
16
Figura 4. Arealul afectat de incendiu a metanului din staţiile de compresoare.
17
Concluzii
Managementul riscului tehnologic are o importanţă deosebită în diminuarea accidentelor tehnologice, crescând siguranţa populaţiei. Identificarea, analizarea şi evaluarea riscurilor au devenit instrumente necesare, interesând la nivel naţional şi internaţional actorii implicaţi în managementul riscurilor tehnologice, care au luat în acest sens decizii, aplicând directive (Seveso I, II, III). Metodologia de analiză în evaluarea riscului este una destul de complexă, utilizând analize calitative pentru identificarea hazardelor şi analize cantitative pentru a decide cum trebuie să acţionăm cu scopul de a elimina sau reduce hazardele. Astfel pentru fiecare categorie identificăm mai multe metode, care se aplică în funcţie de cazul analizat, substanţă, etc. Studiul luat drept exemplu în managementul riscurilor tehnologice este staţia de dezbenzinare Calacea, localizată în extravilanul localităţii Satchinez, din judeţul Timiş. Raportul de securitate al staţiei prezintă localizarea staţiei cu caracteristicile geomorfologice, luând în calcul şi zona limitrofă a arealului studiat. După descrierea acestor aspecte se trec în revistă instalaţiile prezente, substanţele periculoase expuse riscului de accidente majore şi personalul expus posibelelor accidente. Analiza calitativă a staţiei constă în identificarea posibelelor scenarii de accidente la instalaţiile expuse riscului, măsurând calitativ consecinţele, probabilitatea de producere şi calcularea nivelului de risc. Pentru o mai mare siguranţă au fost evaluate prin analize cantitative riscurile prezente la instalaţie: metoda indicelui DOW, metoda distanţelor de siguranţă, metoda bazată pe consecinţe şi în final prin simularea ALOHA am analizat efectele şi consecinţele induse de deversarea de gazolină din tancuri şi a metanului din staţiile de compresoare. Deoarece nu există nici un sistem absolut sigur în care să nu existe nici un pericol de accident, existând intotdeauna un risc rezidual, este necesară efectuarea evaluărilor riscurilor atât prin metode calitative cât şi cantitative, pentru a avea o cat mai mare sigurantă şi a şti cum să răspundem în caz de accident.
18
Bibliografie Bădilă A., et all, 2007, Managementul riscului de dezastru – Ghid de lucru pentru ONG – urile de
mediu în prevenirea dezastrelor, Ed. Nouă, 15 p; Bălteanu D., Cheval S., Şerban M., 2004, Evaluarea şi cartografierea hazardelor naturale şi
tehnologice la nivel local şi naţional. Studii de caz, Institutul de Geografie al Academiei Române, Bucureşti, Ozunu A., Anghel C., 2007, Evaluarea riscului tehnologic şi securitatea mediului, Ed. Accent,
Cluj – Napoca, 279 p; Ozunu A., 2000, Elemente de hazard şi risc în industrii poluante, Ed. Accent, Cluj – Napoca, 122
p; Rus V., 2009, Risc şi securitate industrială, Ed. U.T. PRESS, Cluj – Napoca, 307 p; Zecheru Irimia I., 2009, Reflectarea în standardele europene a problemelor privind
managementul şi evaluarea riscului accidentelor majore şi limitarea consecinţelor lor asupra omului şi mediului înconjurător, ANRE, Bucureşti; ***Centrul de studii strategice de apărare şi securitate, Universitatea naţională de apărare "Carol I", Bucureşti, nr. 2, 2009; ***Serviciul Prevenire, Protecţie şi Urgenţă, Planul de prevenire, limitare şi înlăturare a consecinţelor accidentelor tehnologice, Chişinău, 2009; SC OCON ECORISC SRL, Raport de securitate, Staţia de dezbenzinare Calacea, Ediţia I, 2007; ***HG 804/2007 privind controlul asupra pericolelor de accident major în care sunt implicate substanţe periculoase. http://www.epa.gov; http://www.eea.europa.eu; http://www.casellausa.com/en/docs/data/cas/nomad/nomad_aloha_brochure.pdf ;
19
