Стартовая >> Архив >> Генерация >> Размещение энергетических объектов

Построение модели общественных рисков на примере порта по приему сжиженного газа - Размещение энергетических объектов

Оглавление
Размещение энергетических объектов
Предисловие редактора
Предисловие
Проблема размещения
Роль ЛПР в проблеме размещения
Общие вопросы в проблеме размещения
Факторы, усложняющие проблему размещения
Необходимость формализации проблемы размещения
Основные проблемы
Методология размещения
Процедуры, используемые при выборе площадок
Основные особенности метода выбора площадки на основе анализа решений
К вопросу об объективности и беспристрастности анализа
Исследование размещения АЭС для энергосистемы WPPSS
Определение целей и критериев размещения АЭС для энергосистемы WPPSS
Описание возможных воздействий АЭС для энергосистемы WPPSS
Оценка воздействий АЭС для энергосистемы WPPSS
Анализ и сравнение возможных площадок под АЭС
Оценка анализа размещения АЭС
Идентификация возможных площадок
Недостатки стандартных методов отбора
Модели отбора с анализом решений
Применение моделей отбора с анализом решений
Определение целей и критериев при выборе площадок
Выбор целей для исследования
Выбор критериев для целей
Естественные и искусственные шкалы для измерения критериев
Свойства набора критериев
Возможные воздействия энергетического объекта
Количественное описание воздействий на окружающую среду
Примеры оценки воздействия на окружающую среду
Количественная оценка экономических воздействий
Количественная оценка социально-экономических воздействий
Количественная оценка воздействий на здоровье и безопасность людей
Количественное описание общественного мнения
Построение модели возможной аварии на примере с оползнем
Построение модели общественных рисков на примере порта по приему сжиженного газа
Оценка воздействия энергетического объекта при выборе площадок
Преимущества формализации структуры ценностей
Квантификация стратегий поведения в условиях риска
Искусство оценивания предпочтений
Анализ и сопоставление возможных площадок
Оценка анализа
Проблемы, сопутствующие размещению энергетических объектов

ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ ОБЩЕСТВЕННЫХ РИСКОВ НА ПРИМЕРЕ ПОРТА ПО ПРИЕМУ ИМПОРТНОГО СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА*
Несмотря на то что снабжение населения отечественным природным газом уменьшается, существует много аргументов в пользу продолжения его использования: чистота горения, эффективность существующих систем распределения и предпочтение, которое отдают потребители газу как топливу для обогрева жилищ и других помещений. Одно из решений проблемы снабжения населения природным газом заключается в импорте сжиженного природного газа (СПГ). Главным аспектом крупнотоннажного импорта СПГ является безопасность. Здесь описан анализ общественного риска, связанного с эксплуатацией предлагаемого порта для приема СПГ. В п. 6.8.1 описывается специфика вопроса. Подход к анализу риска описывается в п. 6.8.2.
*Исследование проведено фирмой WCC [44, 45].

Предлагаемый терминал в Ла Салли

Планируется построить морской порт по приему импортного СПГ и соответствующее испарительное оборудование. Все это названо терминалом Ла Салли, штат Техас. Терминал (рис. 6.15) размещается примерно в 190 км на юго-западе от Хьюстона на берегу залива Матагорда. В окрестностях терминала нет крупных городов и поселков, но есть небольшой город Порт О’Коннор и деревня Индианола.
Терминал рассчитан на обработку 30 млн. м3 природного газа в сутки. СПГ должен доставляться из Алжира специально предназначенными для этой цели танкерами. Для обеспечения проектной производительности терминала потребуется примерно 143 танкеро-рейсов в год, если каждый танкер будет доставлять примерно 125 000 м3 СПГ за рейс.

Рис. 6.15. Район предполагаемого терминала Ла Салли
После того как танкер с СПГ встает на якорь, СПГ перекачивается по криогенному трубопроводу в три резервуара-хранилища СПГ, каждый
емкостью по 100 000 м3. СПГ отводится из каждого резервуара независимо, переводится в газообразное состояние и перекачивается потребителям по трубопроводам под высоким давлением.
При строительстве и эксплуатации терминала и танкерного флота предусматриваются специальные меры безопасности. Резервуары, хранилища размещаются в защищенных насыпью местах, и их конструкция обеспечивает минимальную вероятность какой-либо утечки СПГ. Танкеры СПГ имеют специальную конструкцию с двойным корпусом и днищем и оснащены дублирующими навигационными и противоударными системами. На терминале будет установлено специальное противопожарное и контролирующее оборудование. Предусмотрена специальная служба наблюдения за терминалом и танкерами СПГ в водах США.
Все эти меры безопасности имеют целью уменьшить последствия от загорания СПГ, которое само по себе имеет крайне низкую вероятность. Однако такой случай возможен. Качественная оценка и расчет рисков для общества от эксплуатации такого объекта являются важными моментами в анализе приемлемости проекта и получения разрешения на его строительство.
При таких событиях, как столкновение судов или авария на терминале, приводящих к разливу СПГ, возникает вероятность несчастных случаев. Обстоятельства, при которых происходит разлив СПГ, способствуют его быстрому загоранию и вследствие этого пожару. В маловероятном случае, когда разлившийся СПГ не загорается немедленно, очень холодный СПГ
(—162°С) быстро испаряется, образуя вредное газовое облако. При определенных погодных условиях это облако может быть отнесено в густонаселенные районы. Смесь испарившегося СПГ и воздуха может воспламениться от газовой лампы маяка, горящей сигареты или огня электросварки. Люди, оказавшиеся в районе бассейнового пожара или пожара, вызванного загоранием газового облака, могут пострадать. Если облако испарившегося СПГ не воспламенится в течение определенного времени, пропорция между газом и воздухом постепенно снизится ниже уровня воспламенения и облако рассеется.

Модель для анализа риска

Модель для анализа риска, вызванного работой терминала Ла Салли, схематически представлена на рис. 6.16. Эта модель может быть разделена на три части:
разработка сценариев аварий и определение связанных с ними вероятностей различных событий;
количественное определение общественного риска;
оценивание общественного риска.
Вследствие сложности анализа любого риска должны быть сделаны упрощающие допущения. Однако характер анализов требует, чтобы все допущения были умеренными и точными.


Рис. 6.16, Схема этапов анализа риска, связанного с терминалом Ла Салли

Разработка сценариев аварий и определение связанных с ними вероятностей событий. Сценарием аварии является описание последовательности событий, которые могут привести к несчастным случаям. Один из возможных сценариев аварии может выглядеть следующим образом. В гавани произошло столкновение танкера, приведшее в конечном счете к разливу определенного количества СПГ.

Рис. 6.17. Упрощенное дерево событий, приводящих к несчастным случаям
Мгновенного загорания СПГ не происходит, так как он переходит в газообразную форму, образуя облако. Ветер дует с востока, его скорость 16 км/ч со стабильностью по Паскалю* класса D. Газовое облако загорается случайно от восьмого источника** загорания. Необходимую информацию для формулировки сценариев аварии обеспечивают блоки 1—5 модели, приведенной на рис. 6.16. На рис. 6.17 сценарии аварий представлены в виде последовательных ветвей на дереве событий.
Все события или явления в сценарии аварии должны происходить либо одновременно, либо в определенном порядке. В моделях анализа риска вероятность осуществления в течение календарного года сценария с участием газового облака является производной следующих факторов:
вероятности возникновения аварии в течение года;
вероятности отсутствия немедленного загорания СПГ во время аварии;
вероятности данного направления ветра;
вероятности скорости ветра и класса его стабильности для данного направления;
вероятности того, что n-й источник загорания зажжет газовое облако .
Аналогично этому вероятность сценария аварии, приводящей к бассейновому пожару, равна вероятности возникновения аварии в течение года, умноженной на вероятность немедленного загорания.
Количественное определение общественного риска. При анализе принимались четыре категории общественного риска: социальный риск, индивидуальный риск, групповой риск и риск возникновения рассредоточенных несчастных случаев.
Когда определены вероятности всех сценариев аварий, вероятность Р (х) возникновения х несчастных случаев вычисляется по формуле
(6.25)
где Р (х/А,) — вероятность несчастных случаев в количестве х при сценарии аварии Ai; Р (Аi) — ежегодная вероятность осуществления сценария Ai. Ожидаемое количество несчастных случаев при сценарии аварии Аi определялось как
(6.26)
Уравнения (6.25) и (6.26) лежат в основе количественной оценки всех категорий общественного риска.
Социальный риск выражается ожидаемым в течение года числом весчастных случаев
(6.27)
Индивидуальный риск R измеряется ежегодной вероятностью для индивидуума стать жертвой несчастного случая вследствие аварии, связанной с СПГ. Он находится путем деления ожидаемого ежегодного числа несчастных случаев на полное количество людей, которые могут стать жертвами:
R = F/N.    (6.28)
Подобный расчет используется для определения группового риска. Он измеряется вероятностью RG для индивидуума, относящегося к группе индивидуумов G, стать жертвой несчастного случая в определенном году и находится из выражения
RG = FG/NG,  (6.29)
где FG — ожидаемое количество несчастных случаев в год для группы G; a NG — число индивидуумов, относящихся к группе G.
Риск возникновения рассредоточенных несчастных случаев измеряется вероятностью того, что количество несчастных случаев в данном году равно или больше определенного уровня g. Он может быть вычислен непосредственно по (6.25). Проще, однако, суммировать вероятности для у несчастных случаев, у + 1 несчастных случаев и т. д. Cооветственно для числа несчастных случаев, больших или равных у

Оценка риска. Не существует общепринятых критериев для оценивания общественного риска. Подход, использованный в данном анализе, заключался в сравнении рисков, связанных с осуществление терминала СПГ с существующими рисками, включая риски от альтернативных энергетических источников.

Разработка сценариев аварий и определение связанных с ними вероятностей различных событий

Этот этап анализа риска включает определения: вероятности, размера и местонахождения возможного разлива СПГ; вероятности образования газового облака, перемещения его ветром, а также немедленного возникновения пожара;
вероятности расположения и размеров облака при его загорании. Вероятность, размер и местонахождение возможного разлива СПГ. События, способные вызвать разливы СПГ, могут быть разбиты на следующие категории.
стихийные бедствия (например, ураганы, землетрясения); внешняя по отношению к объекту деятельность человека (например, авиакатастрофа);
аварии на терминале Ла Салли; аварии танкеров с грузом СПГ.
Для определения вероятности, с которой каждое из этих событий вызывает разлив СПГ, было проведено несколько исследований. Особое внимание было уделено тем случаям разлива СПГ, для которых значительна вероятность несчастных случаев. Данные по авариям, приводящим к значительным разливам, сведены в табл. 6.10.
Риск, связанный со стихийными бедствиями. Были исследованы потенциальные риски, связанные со стихийными бедствиями — землетрясениями, сильными ветрами, штормовыми волнами и цунами, метеоритами. Характерно, что ни одно из этих стихийных бедствий не дает вклад в общественный риск, сравнимый с вкладом от других типов аварий. Ниже дается общий анализ рисков от стихийных бедствий. Исходя из умеренных оценок, вероятность землетрясения, при котором ускорение на площадке терминала Ла Салли превышает расчетное значение для резервуаров топлива, составляет примерно 10-11 в год. Даже если при таком землетрясении резервуар разрывается, анализ показывает, что общественный риск при этом практически равен нулю. При сдвиге участка земной поверхности вероятность разрыва трубопровода больше вероятности аварии резервуара топлива. Однако и в этом случае общественный риск оказывается незначительным.

Таблица 6.10. Некоторые показатели возможных аварий с танкерами, влияющие на общественный риск

Сильные ветры в окрестностях Матагорда Бэй в основном связаны t ураганами, В первую очередь воздействию ветра подвергаются резервуары, так как все танкеры СПГ покинут гавань и будут оставаться вне ее, если ожидается ветер со скоростью более 96 км/ч. Конструкция резервуаров выдерживает мгновенный порыв ветра со скоростью 347 км/ч и давление ветра со скоростью 266 км/ч в течение 1 мин. Согласно метеорологическим данным порывы ветра со скоростью 266 км/ч, длящиеся 1 мин, бывают в данной местности 1 раз в 100 лет, а это в 3 раза чаще, чем мгновенные порывы ветра со скоростью 347 км/ч. В связи с этим было сделано предположение, что резервуар для хранения СПГ подвергается такому воздействию с вероятностью 1,5-10-2  в год, Однако полное разрушение резервуара, возникновение бассейнового пожара на самой площадке и возможное перемешивание газа произойдут до того, как облако газа уйдет за пределы терминала.

Неизвестны случаи возникновения в Матагорда Бэй значительного цунами. Экстраполяция данных анализа штормовых волн показывает, что вероятность разрушений от них на терминале такова, что возникающий при этом общественный риск ничтожен.  

Правила эксплуатации терминала требуют, чтобы при штормовых условиях в море все суда с СПГ покинули район Матагорда Бэй. Таким образом, достаточно лишь своевременного штормового предупреждения, чтобы суда покинули гавань. В этих условиях вероятность того, что при больших волнах произойдет столкновение судов, оказывается ничтожной.
Расчетная вероятность пробоя метеоритом танков в танкерах более  чем на два порядка ниже вероятности столкновений судов и, таким образом, также ничтожна.                                                 
Риск, связанный с внешней по отношению к объекту деятельное человека. В этом случае вычислялась вероятность падения самолет, на резервуары, трубопроводы СПГ или танкер. Так как крупных аэропортов в окрестностях Матагорда Бэн нет, в расчетах использовала статистика для обычной авиации. Основные аварии самолет — судне вызываются столкновениями небольших самолетов в районе судоходного канала. Самолеты базируются на местном полевом аэродроме г. Порт О’Коннор. Там же имеется вертолетная площадка, но трассы полета вертолетов могут быть установлены так, чтобы они не пересекались с маршрутами танкеров с СПГ.
Если самолет падает на резервуар или трубопроводы СПГ, общественный риск, связанный с этим событием, мал ввиду его очень малой вероятности (см. табл. 6.10). Но при падении самолета на судно ожидается начало разлива 10 000 м3 СПГ через 12 мин.
Потенциальные риски от саботажа оценивались качественно. По видимому, нельзя исключить возможность саботажа путем выявления саботажников. В то же время легко представить, что произойдет не медленное загорание СПГ после того, как по умыслу злоумышленников он будет выпущен в атмосферу. В связи с этим при выдаче лицензии ж строительство хранилища СПГ где-либо на территории США риск, связанный с этим обстоятельством, должен учитываться.
Аварии на терминале СПГ. Был проведен анализ возможных последовательностей событий, ведущих к авариям с разливом СПГ на береговых сооружениях терминала. Для рассмотренных случаев разлива СПГ, включающих максимальный разлив у пирса, разливы на прием ной и подводной системах трубопроводов и разливы СПГ из резервуаров и наземных трубопроводов, были вычислены характеристики испарения СПГ, а также рассеивания облака и уровни теплового излучения Разлив СПГ из резервуара ограничен районом в пределах насыпи окружающей каждый резервуар СПГ. Во всех других случаях разлив также имеет соответствующие границы, создаваемые траншеями и желобами. Районы возможного разлива оборудованы автоматическими системами развеивания испарившегося СПГ и противопожарными системами. Эти системы страхуют от теплового излучения при пожаре или опасности выхода газа за пределы терминала при любых погодных условиях.
Аварии танкеров с грузом СПГ. Был проведен анализ аварий танкеров, сопровождающихся разливом СПГ. Вероятности столкновение танкеров, посадки их на мель и столкновений со стационарными или плавающими объектами вычислялись для трех различных участка района Матагорда Бэй:
для отрезка пути танкера перед входом в гавань; для самой гавани; у пирсов терминала.

Анализы разливов, вызванных столкновениями судов, показывают, что каждая авария происходит с одним или двумя танкерами. Первый случай рассматривается как наиболее вероятный, он приводит к разливу 19 400 м3 СПГ. Максимальный разлив СПГ в количестве 38 800 м3 имеет место при столкновении и одновременном разрушении двух танкеров. По данным анализа столкновения танкера со стационарным или плавающим объектом большой массы, наиболее вероятен разлив 10 000 м3 СПГ. Анализ посадки танкера на мель показал, что ожидаемый при этом разлив СПГ из поврежденного танкера не связан со сколько-нибудь значительным риском.
Если произошел достаточно большой разлив СПГ и не возникло
мгновенное возгорание, то образуется газовое облако, которое под действием ветра может перемещаться. Характеристики облака зависят главным образом от объема разлившегося СПГ и времени, в течение которого он разливается, а также поверхности, на которую разливается СПГ. Поскольку разливы на земной поверхности не приводят к значительному общественному риску, внимание было сфокусировано на водной поверхности. Перемещение газового облака зависит от скорости и направления ветра, а также от других погодных условий.
Для наиболее вероятного разлива СПГ при аварии одного танкера (19 400 м3 одновременно) газовое облако, если оно не загорается, перемещается на расстояние 9,4 км при скорости ветра 16 км/ч и классе стабильности D. На это требуется примерно 35 мин. Это время рассеивания облака как смеси газа и воздуха, причем концентрация газа постепенно снижается до уровней ниже уровня воспламенения (примерно 5 %).
Возможность пожара, связанного с разливами СПГ, зависит как от наличия паров СПГ, так и от присутствия источников загорания. Испарение начинается немедленно вслед за утечкой СПГ из танкера. Загорание паров СПГ может быть вызвано любым источником теплоты с достаточно высокой температурой и продолжительностью воздействия на СПГ. В данном исследовании все возможные источники загорания были пронумерованы от одного до восьми. Первыми источниками загорания могут быть трение или искра при разрыве корпуса танкера. Ожидаемые при этом температуры лежат в диапазоне от 870 до 1480° С, что намного превышает температуру воспламенения смеси метана с воздухом (540°С). Вторыми источниками загорания могут быть огонь в бойлере и камбузе, искрение электрических кабелей или осветительных приборов, которые также должны учитываться в анализе. Поэтому весьма вероятно, что загорание СПГ произойдет немедленно. В анализах, основанных на мнениях экспертов, предполагается, что вероятность загорания СПГ вслед за его утечкой из танкера равна 0,99.
Так как скорость ветра, его направление и класс стабильности — взаимонезависимые факторы, погодные условия табулировались с использованием имеющихся метеорологических данных [47]. Вначале определялись вероятности восьми направлении ветра (северный, северо-западный, западный и т. д.).

Таблица 6. 11. Ожидаемые расстояния до уровня теплового потока, соответствующего принятой тяжести ожога

Затем по каждому из этих направлений устанавливали вероятность скорости ветра (с интервалом 8 км/ч) и класс стабильности. Из-за трудности табулирования всех возможных  
источников загорания было сделано предположение, что каждое строительство, каждая прогулочная лодка или рыболовное судно являются только одним источником загорания. Предположение об относительно небольшом количестве источников является разумным, так как оно подразумевает повышенную вероятность того, что газовое облако покроет большой район перед загоранием.
Обозначим через р вероятность прохождения газовым облаком любого отдельного источника загорания. Она одинакова для всех источников. Следовательно, если облако начинает покрывать район с источниками загорания, вероятность загорания от второго источника равна (1 — р) р, где 1 — р — вероятность того, что не произойдет загорания от первого источника, а р — вероятность того, что произойдет загорание от первого источника. В общем виде вероятность того, что паровое облако загорится от n-го источника, равна (1 — р)п-1 р.
Модель теплового потока. В этом исследовании в качестве нижней границы теплового потока, приводящего к несчастным случаям, используется значение 3 Вт/см2. Это умеренная оценка, так как такое излучение длительностью 5 с обычно приводит лишь к ожоговым пузырям на коже.
В табл. 6.11 приведены расстояния от центров бассейнового пожара СПГ и горящего облака, на которых имеет место интенсивность теплового потока. Так как эти расстояния мало зависят от погодных условий, в расчетах они принимались одинаковыми при любой погоде.

Количественная оценка риска

Количественная оценка риска заключалась в определении ожидаемого числа несчастных случаев в год и ежегодных значений риска при эксплуатации терминала. Для оценки потребовались (кроме приведенных выше данных) данные о распределении населения в окрестностях терминала Ла Салли.
Изучение распределения населения. Было проведено подробное изучение распределения населения, проживающего в окрестностях предполагаемого терминала и посещающего его окрестности. Вопрос заключался в том, как много людей там находится и в какое время. Из-за больших сезонных и недельных колебаний данные о населении табулировались отдельно для всех комбинаций рабочих и выходных дней туристского (май—октябрь) и нетуристского сезонов. После предварительной проверки данных было решено, что распределение населения достаточно полно описывают три комбинации; нетуристский сезон; выходные дни туристского сезона; рабочие дни недели туристского сезона.
Оценка проводилась по таким показателям, как потребление электроэнергии, число осуществляемых и планируемых школьных мероприятий, количество лодок, посещаемость пляжа, сезонные данные о рыболовах, особые события в районе и т. д. Исследование показало, что для расчета несчастных случаев можно принять следующие данные: 3,62 чел. на семью, постоянно проживающую в районе; 4,02 чел. на временно проживающую семью, 4,5 чел. на прогулочную лодку и 2,5 чел. на рыболовную лодку.
Пример расчета. В качестве примера приведем анализ риска для одного из возможных сценариев аварии. Обозначим через А сценарий аварии, при которой происходит столкновение между танкером с грузом СПГ и другим судном в гавани. Это столкновение приводит к разливу СГ1Г в объеме 19 400 м3. Предполагается, что разлившийся СПГ не воспламенится мгновенно, а испарится и примет вид облака. Предполагается, что ветер дует с востока, его скорость 16 км/ч и класс стабильности по Паскалю D. Зажигает газовое облако восьмой источник загорания. Все это происходит в рабочий день недели туристского сезона.
Вероятность такого сценария аварии является функцией следующих факторов:
годовой вероятности столкновения танкера в гавани в течение рабочих дней в туристском сезоне, приводящего к разливу СПГ из одного танка танкера (наиболее вероятный разлив, см. табл. 6.10 1);
вероятности р = 0,01 отсутствия загорания СПГ в момент столкновения;
вероятности того, что ветер дует с востока;
вероятности того, что данный восточный ветер имеет скорость 16 км/ч и класс стабильности по Паскалю D;
вероятности, что зажжет паровое облако восьмой источник загорания.
Используя указанные вероятности, получим Р = (2,33· 10-7) (0,01) (0,131) (0,186) (0,0478) = 2,71-0-12. (6.31)
Для расчета ожидаемого числа несчастных случаев F (А1) при аварии по сценарию А1 в течение рабочих дней туристского сезона определим сначала максимальную протяженность газового облака при условии, что оно сразу не загорится. Это можно сделать графически с использованием карты Матагорда Бэй, как показано на рис. 6.15.
Так как в обозначенной на карте акватории отдыха предполагаемое в указанный период количество прогулочных лодок составляет 100, а облако покрывает 2% этой акватории, ожидаемое число прогулочных лодок на участке акватории отдыха, закрываемом облаком, равно 2 (если предположить, что лодки в акватории отдыха размещены равномерно). Предполагается, что коммерческие суда в этой акватории в рабочие дин туристского сезона отсутствуют.
В рабочие дни туристского сезона в г. Порт О’Коннор ожидается присутствие в дневное время в среднем 1000 приезжих. Предполагается, что все эти приезжие находятся на взморье с восточной сторону г. Порт О’Коннор. Газовое облако, как показано на рис. G. 15, покрывает 34% площади этого взморья.
Количество домов постоянного проживания, покрываемых облаком, равно 37, временно занимаемых домов 103, всего 140 семейств располагается в районе, охваченном облаком. Эти дома также служат источниками загорания. Средняя в рабочие дни недели населенность этих жилищ составляет 2,62 и 3,02 чел. соответственно. Эти числа получены в предположении, что в каждой семье в дневное время отсутствует 1 чел. В этом случае ожидаемая средняя населенность домов в дневное время в рабочие дни недели с учетом постоянно проживающих и приезжих семей составляет 2,91 чел.
В случае, если источником загорания является огонь в жилище, предполагается, что люди, находящиеся в лодках и приезжие, покрываемые облаком так же как люди в домах, расположенных в районе, охваченном облаком, во время его загорания становятся жертвами несчастных случаев.
Ожидаемое число несчастных случаев в результате сценария аварии Α1 находится следующим образом. Так как газовое облако зажигается восьмым источником загорания, оно не зажигается от двух лодок, а зажигается от шести домов. Число людей в пределах облака во время его загорания равно суммарному количеству людей в двух лодках на взморье и шести домах в районе, покрытых облаком. Это дает ожидаемое количество несчастных случаев
2.4,5+340+6.2,91=366,46.     (6.32)
По данным табл. 6.11 можно предположить, что люди, находящиеся в радиусе 160 м от центра горящего газового облака, становятся жертвами несчастных случаев вследствие светового теплового потока. Используя среднюю плотность населения г. Порт О’Коннор, получаем, что в радиусе 160 м от центра пожара должны оказаться 230 чел. Предполагается, что 20% из них находятся в этот момент на открытом воздухе и становятся жертвами пожара. Отсюда полное ожидаемое количество пострадавших летним днем в случае, если авария произойдет по сценарию Α1, составит
F (А1) = 366,46+0,2х230 = 412,46. (6.33)
Умножение (6.31) на (6.33) дает 1,118-1-9. Это доля аварии по сценарию А в полном ожидаемом числе несчастных случаев F [см. (6.27)] в году.


1 Для того чтобы получить вероятности аварии в течение заданного периода времени, вероятности, представленные в табл. 6.10, умножались на отношение каждого периода времени (нетуристский сезон, конец недели туристского сезона а в рабочие дни туристского сезона) к количеству дней в году.

Таблицa 6.12. Суммарный общественный риск

Рассчитаем ожидаемое число несчастных случаев, вызванных тепловым потоком от бассейнового пожара СПГ. Вероятность того, что произойдет столкновение танкера с грузом СПГ в гавани в рабочий день туристского сезона, равна 1,2·10-7 1/год. На основании данных по району Матагорда Бэй среднее число лодок в радиусе 760 м от центра разлива равно 20. Среднее число людей, находящихся на одной прогулочной лодке, предполагалось равным 4,5, а на одной небольшой рыбацкой лодке 2,5. Так как от полного числа лодок прогулочные лодки составляют чуть меньше 75%, среднее количество людей на лодке принималось равным 4.
Таблица 6.13. Результаты анализа ожидаемых несчастных случаев

* В скобках процент всего числа ожидаемых несчастных случаев.
Ожидаемое ежегодное количество несчастныx случаев вследствие бассейнового пожара от разлива СНГ в гавани при аварии танкера в выходные дни туристского сезона
(6.34)
Значения ежегодных рисков для отдельных групп людей приведены в табл. 6.12. Ежегодная вероятность превышения данного количества несчастных случаев показана на рис. 6.18.

Рис. 6.18. Ежегодная вероятность превышения данного числа несчастных случаев
Относительная доля в ожидаемом ежегодном числе несчастных случаев различных аварий, сезонов, мест разливов СПГ приведена в табл. 6.13. Из нее следует, что примерно 62% ожидаемых несчастных случаев приходится на людей, находящихся в лодках, подвергающихся тепловому ожогу при бассейновом пожаре в случае немедленного загорания СПГ в гавани, в основном в выходные дни туристского сезона. В балансе ожидаемых несчастных случаев 38% приходится на задержавшееся загорание газового облака. При этом примерно половина несчастных случаев приходится на людей, находящихся в лодках, другая половина — на людей, находящихся на берегу.
В основном варианте расчетов полагалось, что вероятность загорания на один источник равна 0,1 и что газовое облако СПГ может загореться до тех пор, пока средняя концентрация метана в нем будет выше 5%. Были проведены анализы влияния на общественный риск более низких уровней этих двух параметров. Сначала вероятность загорания на источник была понижена до 0,01. Затем было сделано предположение, что облако сохраняет способность к загоранию до тех пор, пока средняя концентрация метана не станет ниже 2,5 %.
В обоих случаях имело место некоторое увеличение ежегодного риска на 1 чел. по сравнению с основным вариантом расчетов. Ежегодные риски в этих случаях составляли соответственно 2,22 · 10_9 и 2,21 х10-8. Сравнение для основного случая с риском 1,9-10-9 на 1 чел. в год показывает, что на общественный риск более низкие оценки этих двух параметров оказывают незначительное влияние.

Сравнение уровней риска

Терминал Ла Салли спроектирован для принятия СПГ и получения из него примерно 30 млн. м3 природного газа в сутки. Будем иметь в виду, что энергия, высвобождаемая из этого газа, эквивалентна энергии, производимой электростанцией мощностью 18 100 МВт, работающей с коэффициентом нагрузки 70%.
Ожидаемое число смертельных случаев в обществе из-за транспортировки угля для электростанции мощностью 1000 МВт составляет 0,695 в год. Умножив его на 18, получим 12,51 вероятных несчастных случаев в год. В случае высвобождения такой же энергии на терминале Ла Салли количество несчастных случаев оценивается в 0,000017 (см. табл. 6.12). Это составляет меньше чем 0,001% ожидаемого числа несчастных случаев при доставке угля для выделения эквивалентного количества энергии.
Наибольшему ежегодному риску (4,5· 10-7 1/год) подвергаются люди, находящиеся на лодках. Для постоянных жителей г. Порт О’Коннор ежегодный риск составляет 2,5· 10-11 на человека. Национальный совет безопасности представил данные [50], в соответствии с которыми ожидаемый риск для 1 чел. в год, связанный с газораспределительной системой США, составляет 5,15·10-7, а вызванный электрошоком из- за неисправностей бытовой электропроводки 1,11·10-8. Отсюда следует, что для любого человека, которому потенциально грозит опасность стать жертвой при аварии терминала, вероятность того, что он погибнет в течение года из-за аварии в газораспределительной системе, в 271 раз больше, чем вероятность погибнуть из-за эксплуатации терминала. Вероятность того, что человек погибнет дома от удара электрическим током, в 584 раза больше.
Для постоянных жителей г. Порт О’Коннор модель, использованная для вычисления вероятности падения самолета на танкеры с грузом СПГ, была использована для вычисления вероятности того, что самолет упадет непосредственно на г. Порт О’Коннор и в результате погибнет определенное число его жителей. Около 600 из 840 постоянных жителей г. Порт О’Коннор живет в пределах 1,6 км от трассы полета самолетов. Было определено, что эта вероятность составляет 4,73·10-8 в год на жителя, постоянно проживающего в пределах 1,6 км от трассы полета. Она примерно на три порядка больше индивидуального риска из-за эксплуатации предполагаемого терминала.
Критерий приемлемости риска был предложен Старром [51]. Он считает, что приемлемость риска определяется ежегодной вероятностью смерти для подвергающегося опасности человека и выгодами от его трудовой деятельности, измеряемой произвольными единицами. Вследствие сложности оценки этих выгод основное использование критерия Старра связано с устанавливаемой им границей социально приемлемого риска примерно 10-7. Индивидуальный риск при эксплуатации предлагаемого терминала Ла Салли равен 1,9· 10-9, что составляет менее 2% значения критерия Старра. Следовательно, общественный риск, связанный с эксплуатацией терминала Ла Салли, много меньше допустимого риска, определяемого критерием Старра и, значит, социально приемлем.

Заключение

Анализ риска, описание которого приведено выше, имеет несколько достоинств:
данные и мнения экспертов могут объединяться в логическую схему;
допущения могут быть точно установлены;

для оценки значения сделанных допущений может быть проведен специальный анализ;
общественный риск может оцениваться систематизированно; могут быть разработаны стратегии снижения рисков.
В Постановлении по охране окружающей среды, принятом энергетической комиссией Federal Power Commission (FPC), уровень общественного риска, связанного с эксплуатацией терминала Ла Салли, признан приемлемым.



 
« Развитие электростанций с поршневыми двигателями за рубежом   Разработка и реализация методов вибродиагностики статоров турбогенераторов »
электрические сети