Авария по эффекту домино

Авария с эффектом домино — это авария , при которой первичное нежелательное событие последовательно или одновременно вызывает одно или несколько вторичных нежелательных событий в близлежащем оборудовании или объектах, что приводит к вторичным авариям, более серьезным, чем первичное событие. ^[1] Таким образом, несчастный случай с эффектом домино на самом деле представляет собой цепочку множества событий, которую можно сравнить с падающим рядом костяшек домино . термин «несчастный случай» . Также используется ^[2]

Аварии по эффекту домино представляют собой важную проблему технологической безопасности, затрагивающую перерабатывающие предприятия значительные количества опасных материалов , где хранятся, транспортируются и перерабатываются . Нарушение защитной оболочки, приводящее к пожару или взрыву, может распространиться на находящееся рядом оборудование из-за теплового излучения, избыточного давления взрыва или других механизмов, что потенциально может вызвать дальнейшие пожары, взрывы или облака токсичного газа. ^[3]

Характеристики аварий с эффектом домино

Последствия катастрофы по принципу домино часто оказываются более серьезными, чем исходное событие. Эскалация вызвана физическими эффектами, вызванными основным событием, которые называются векторами эскалации . Аварии по эффекту домино в основном состоят из трех элементов: основного сценария, векторов эскалации и одного или нескольких вторичных аварий. ^[4]

Основные сценарии

Основные сценарии включают в себя различные типы пожара ( вспышечный пожар , пожар в бассейне , струйный пожар , огненный шар , взрыв расширяющегося пара кипящей жидкости (BLEVE), взрыв неограниченного облака пара (UVCE), ограниченный взрыв (CE) и механический взрыв (ME). ^[4] Обычно существует только одно первичное событие, например, возгорание резервуара на складе бензина. Однако, если процесс инициирован преднамеренными атаками или стихийными бедствиями , могут применяться множественные первичные события. В этом случае может быть очень трудно предотвратить эскалацию эффекта домино из-за синергетического эффекта, вызванного многочисленными опасными событиями. ^[5] Например, землетрясение может привести к многочисленным отказам оборудования на технологическом заводе, что, в свою очередь, может привести к дальнейшим авариям. ^[6]

Векторы эскалации

Векторы эскалации представляют собой опасные последствия, вызванные первичными сценариями. Векторами эскалации пожаров в бассейнах, реактивных пожаров и огненных шаров являются тепловое излучение и воздействие огня. Для BLEVE, ME и VCE это избыточное давление взрыва и выброс осколков. ^[7] Эффекты домино, вызванные пожаром, зависят от времени (поскольку затронутое оборудование имеет определенное время до отказа), тогда как эффекты домино, вызванные взрывом, не связаны со временем, поскольку выход из строя затронутого оборудования произойдет мгновенно. ^[8]^[9]

Одиночные и множественные вторичные аварии

Если основной сценарий успешно распространяется на другие установки поблизости, происходит одно или несколько вторичных событий. ^[10] Эскалация от первичного события к вторичному называется эскалацией первого уровня, тогда как эскалация от вторичного события к потенциальному третичному событию называется эскалацией второго уровня и так далее. Когда событие более низкого уровня вызывает несколько событий более высокого уровня, это называется параллельными эффектами . Событие более высокого уровня, вызванное несколькими событиями более низкого уровня, является случаем синергетического эффекта . Зависящие от времени векторы эскалации из разных источников и действующие в разное время могут привести к синергическому эффекту над вторичной целью; это называется наложенными эффектами . ^[11]

Типы

Преднамеренные и непреднамеренные несчастные случаи с эффектом домино

В зависимости от того, является ли первичное событие преднамеренным или нет, несчастные случаи с эффектом домино можно разделить на непреднамеренные и преднамеренные. Основные события непреднамеренного эффекта домино вызваны случайными событиями (например, коррозией , человеческими ошибками и утечками) или стихийными бедствиями (например, землетрясением , молнией , наводнениями ). Преднамеренные эффекты домино возникают в результате преднамеренных атак, таких как террористические акты и саботаж . ^[12]

Несчастные случаи, вызванные пожаром и взрывом, имеют эффект домино

По физической природе первичного события эффекты домино можно разделить на вызванные пожаром. ^[13] и вызванные взрывом . ^[14]^[15] Согласно некоторым источникам, выбросы токсичных веществ могут также напрямую вызывать эффект домино через движение токсичных газов, например, если отравление приводит к ошибкам операторов станции, которые приводят к вторичным авариям. ^[16]

Внутренние и внешние несчастные случаи с эффектом домино.

В химическом кластере или промышленном парке перерабатывающего предприятия имеется несколько объектов с опасными материалами, расположенных рядом друг с другом. Авария, произошедшая на объекте, может распространиться на соседние предприятия. Внутренние аварии с эффектом домино – это аварии, которые происходят внутри предприятия, а внешние – это те, которые выходят за пределы основных границ предприятия. ^[17] Предотвращение внешних несчастных случаев по эффекту домино особенно сложно, поскольку они требуют управления рисками в нескольких компаниях. Поощрение сотрудничества между различными соседними компаниями в пределах кластера объектов имеет важное значение для управления опасностями эффекта домино. ^[18]

Примеры

Последствия аварий с эффектом домино могут быть гораздо более серьезными, чем первичные события. Прошлые катастрофы перерабатывающей промышленности, которые включали в себя эффекты домино, значительно более сильные, чем исходное событие, - это катастрофа в Сан-Хуанико , катастрофа Пайпер Альфа , катастрофа в Эссо Лонгфорде в 1998 году , пожар в Бансфилде в 2005 году , пожар в Джайпуре в 2009 году , пожар на нефтеперерабатывающем заводе в Катаньо в 2009 году , Взрыв химического завода в Сяншуе в 2019 году и т. д. Например, при взрыве химического завода в Сяншуй в 2019 году, в результате которого более 78 человек погибли и 617 получили ранения, были повреждены многие объекты вблизи химического завода, где началась авария. ^[15]

Меры по предотвращению и смягчению последствий

Управление опасностями, связанными с эффектом домино, фокусируется на одном или нескольких из трех аспектов: снижение вероятности возникновения основного события; предотвращение эскалации первичного события; смягчение эскалации основного события. Инженерные и административные барьеры безопасности, используемые в этом контексте, могут быть активными, пассивными или процедурными и экстренными мерами. ^[19]

Меры активной защиты

Меры активной защиты – это меры, требующие питания и/или внешней активации для срабатывания защитного действия. Их можно использовать для тушения пожара, например, при водяном или пенном затоплении, а также для изоляции технологических установок, например систем аварийного отключения (ESD). ^[20] Мера активной защиты обычно состоит из трех элементов: (i) системы обнаружения, (ii) системы обработки и (iii) системы срабатывания. Для обеспечения выполнения мер активной защиты все вышеперечисленные три элемента должны быть эффективными. ^[19]

Меры пассивной защиты

Для мер пассивной защиты не требуется внешняя активация. В результате пассивные меры защиты, как правило, более надежны, чем активные. Огнезащита — это широко используемая мера пассивной защиты, используемая для изоляции сосудов под давлением от теплового излучения, вызванного внешним огнем. Пассивная противопожарная защита увеличивает время безотказной работы судов, предоставляя больше времени для принятия экстренных мер по тушению пожара. Клапаны сброса давления являются еще одним примером пассивной защиты. ^[20]

Процедурные и чрезвычайные меры

Процедуры представляют собой административные барьеры для предотвращения эскалации. Чрезвычайные меры также носят административный характер и направлены на реагирование на чрезвычайные ситуации как на основном объекте, так и на прилегающих к нему объектах. Процедуры реагирования на чрезвычайные ситуации на перерабатывающих предприятиях играют важную роль в защите сотрудников, объектов и других гражданских лиц, находящихся поблизости. С точки зрения эффекта домино, экстренное реагирование, такое как тушение пожара, может эффективно предотвратить эскалацию аварий за счет снижения теплового излучения и изоляции неповрежденных судов. ^[13] Для начала действий по реагированию на чрезвычайные ситуации требуется определенное время, а ресурсы на чрезвычайные ситуации обычно ограничены; оптимизация чрезвычайных процедур и распределение экстренных ресурсов имеют важное значение для предотвращения и смягчения эффекта домино. ^[15]

Ссылки

^ Ренье, Генсерик; Коццани, Валерио (2013). Эффекты домино в перерабатывающей промышленности (1-е изд.). Амстердам: Эльзевир . п. 35. ISBN 978-0-444-54323-3 .
^ Ренье, GLL; Дуллаерт, В. (2008). «Предотвращение аварий в химическом кластере». Экспертные системы с приложениями . 34 (1): 42–49. дои : 10.1016/j.eswa.2006.08.033 .
^ Хакзад, Нима (2015). «Применение динамической байесовской сети для анализа рисков эффекта домино в химической инфраструктуре». Проектирование надежности и системная безопасность . 138 : 263–272. дои : 10.1016/j.ress.2015.02.007 .
^ Jump up to: ^а ^б Коццани, В.; Губинелли, Г.; Антониони, Г.; Спадони, Г.; Занелли, С. (2005). «Оценка риска, вызванного эффектом домино, в количественном анализе рисков». Журнал опасных материалов . 127 (1–3): 14–30. дои : 10.1016/j.jhazmat.2005.07.003 . ПМИД 16102897 .
^ Хакзад, Нима; Ренье, Генсерик (2019). «Использование перерабатывающих предприятий малой мощности: экономичный подход к борьбе с антропогенным эффектом домино» (PDF) . Проектирование надежности и системная безопасность . 191 : 106114. doi : 10.1016/j.ress.2018.03.030 . Проверено 17 июля 2023 г.
^ Хуан, Конгсин; Чен, Гохуа; Ян, Юньфэн; Чен, Пэйчжу (август 2020 г.). «Инновационная методология количественного анализа событий Natech, вызванных землетрясениями на химических резервуарных парках». Наука безопасности . 128 : 104744. doi : 10.1016/j.ssci.2020.104744 .
^ Алилече, Нассим; Коццани, Валерио; Ренье, Генсерик; Эстель, Лайонел (2015). «Пороги эффекта домино и безопасные расстояния в перерабатывающей промышленности: обзор подходов и правил». Проектирование надежности и системная безопасность . 143 : 74–84. дои : 10.1016/j.ress.2015.04.007 . hdl : 10067/1273360151162165141 .
^ Ландуччи, Габриэле; Губинелли, Джанфилиппо; Антониони, Джакомо; Коццани, Валерио (2009). «Оценка вероятности повреждения резервуаров для хранения в результате домино, вызванного пожаром». Анализ и предотвращение несчастных случаев . 41 (6): 1206–1215. дои : 10.1016/j.aap.2008.05.006 . ПМИД 19819369 .
^ Коццани, Валерио; Сальзано, Эрнесто (март 2004 г.). «Количественная оценка эффектов домино, вызванных избыточным давлением». Журнал опасных материалов . 107 (3): 67–80. дои : 10.1016/j.jhazmat.2003.09.013 . ПМИД 15072815 .
^ Чжан, Лаобин; Ландуччи, Габриэле; Ренье, Генсерик; Хакзад, Нима; Чжоу, Цзяньфэн (август 2018 г.). «DAMS: модель для оценки эффектов домино с помощью агентного моделирования и симуляции». Анализ рисков . 38 (8): 1585–1600. Бибкод : 2018РискА..38.1585Z . дои : 10.1111/risa.12955 . hdl : 10067/1529210151162165141 . ПМИД 29266430 .
^ Чен, Чао; Ренье, Генсерик; Чжан, Лаобин (июль 2018 г.). «Инновационная методология быстрого моделирования пространственно-временной эволюции аварий с домино, вызванных пожаром». Журнал предотвращения потерь в перерабатывающей промышленности . 54 : 312–324. дои : 10.1016/j.jlp.2018.04.012 . hdl : 10067/1514120151162165141 .
^ Чен, Чао; Ренье, Генсерик; Хакзад, Нима (февраль 2020 г.). «Управление затратами и выгодами преднамеренного эффекта домино в областях химической промышленности». Технологическая безопасность и защита окружающей среды . 134 : 392–405. дои : 10.1016/j.psep.2019.10.007 . hdl : 10067/1660990151162165141 .
^ Jump up to: ^а ^б Чжоу, Цзяньфэн; Ренье, Генсерик; Хакзад, Нима (июнь 2016 г.). «Применение диаграммы последовательности событий для оценки действий по реагированию на чрезвычайные ситуации во время эффекта домино, вызванного пожаром». Проектирование надежности и системная безопасность . 150 : 202–209. дои : 10.1016/j.ress.2016.02.005 . hdl : 10067/1319140151162165141 .
^ Сальзано, Эрнесто; Коццани, Валерио (ноябрь 2005 г.). «Анализ аварий с домино, вызванных взрывами паровых облаков». Проектирование надежности и системная безопасность . 90 (2–3): 271–284. дои : 10.1016/j.ress.2004.11.012 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Чен, Чао; Ренье, Генсерик; Хакзад, Нима (май 2020 г.). «Тщательная классификация и обсуждение подходов к моделированию и управлению эффектом домино в перерабатывающих отраслях» . Наука безопасности . 125 : 104618. doi : 10.1016/j.ssci.2020.104618 .
^ Хан, Фейсал И.; Аббаси, С.А. (июнь 2004 г.). «Модели для анализа эффекта домино в химической промышленности». Прогресс в области технологической безопасности . 17 (2): 107–123. дои : 10.1002/прс.680170207 .
^ Ренье, Генсерик (май 2010 г.). «Инвестиционный подход с внешним эффектом домино, направленный на повышение межзаводской безопасности в химических кластерах». Журнал опасных материалов . 177 (1–3): 167–174. дои : 10.1016/j.jhazmat.2009.12.013 . ПМИД 20044206 .
^ Павлова, Юлия; Ренье, Генсерик (февраль 2011 г.). «Игра с последовательными ходами для укрепления сотрудничества в области безопасности и безопасности в химических кластерах». Журнал опасных материалов . 186 (1): 401–406. дои : 10.1016/j.jhazmat.2010.11.013 . ПМИД 21146296 .
^ Jump up to: ^а ^б Ландуччи, Габриэле; Ардженти, Франческа; Туньоли, Алессандро; Коццани, Валерио (ноябрь 2015 г.). «Количественная оценка эффективности барьеров безопасности при предотвращении сценариев домино, вызванных пожаром». Проектирование надежности и системная безопасность . 143 : 30–43. дои : 10.1016/j.ress.2015.03.023 .
^ Jump up to: ^а ^б Хакзад, Нима; Ландуччи, Габриэле; Ренье, Генсерик (ноябрь 2017 г.). «Применение динамической байесовской сети для оценки эффективности систем противопожарной защиты при эффекте домино» . Проектирование надежности и системная безопасность . 167 : 232–247. дои : 10.1016/j.ress.2017.06.004 .

[Domino_effects_in_the_process_industries_:_modelling,_prevention_and_managing-1] Ренье, Генсерик; Коццани, Валерио (2013). Эффекты домино в перерабатывающей промышленности (1-е изд.). Амстердам: Эльзевир . п. 35. ISBN 978-0-444-54323-3 .

[Reniers_knock-on-2] Ренье, GLL; Дуллаерт, В. (2008). «Предотвращение аварий в химическом кластере». Экспертные системы с приложениями . 34 (1): 42–49. дои : 10.1016/j.eswa.2006.08.033 .

[Nima_dynamic-3] Хакзад, Нима (2015). «Применение динамической байесовской сети для анализа рисков эффекта домино в химической инфраструктуре». Проектирование надежности и системная безопасность . 138 : 263–272. дои : 10.1016/j.ress.2015.02.007 .

[Cozaani_2005-4] Jump up to: ^а ^б Коццани, В.; Губинелли, Г.; Антониони, Г.; Спадони, Г.; Занелли, С. (2005). «Оценка риска, вызванного эффектом домино, в количественном анализе рисков». Журнал опасных материалов . 127 (1–3): 14–30. дои : 10.1016/j.jhazmat.2005.07.003 . ПМИД 16102897 .

[Nima_man-made-5] Хакзад, Нима; Ренье, Генсерик (2019). «Использование перерабатывающих предприятий малой мощности: экономичный подход к борьбе с антропогенным эффектом домино» (PDF) . Проектирование надежности и системная безопасность . 191 : 106114. doi : 10.1016/j.ress.2018.03.030 . Проверено 17 июля 2023 г.

[Huang_kongxing-6] Хуан, Конгсин; Чен, Гохуа; Ян, Юньфэн; Чен, Пэйчжу (август 2020 г.). «Инновационная методология количественного анализа событий Natech, вызванных землетрясениями на химических резервуарных парках». Наука безопасности . 128 : 104744. doi : 10.1016/j.ssci.2020.104744 .

[7] Алилече, Нассим; Коццани, Валерио; Ренье, Генсерик; Эстель, Лайонел (2015). «Пороги эффекта домино и безопасные расстояния в перерабатывающей промышленности: обзор подходов и правил». Проектирование надежности и системная безопасность . 143 : 74–84. дои : 10.1016/j.ress.2015.04.007 . hdl : 10067/1273360151162165141 .

[landucci_2009-8] Ландуччи, Габриэле; Губинелли, Джанфилиппо; Антониони, Джакомо; Коццани, Валерио (2009). «Оценка вероятности повреждения резервуаров для хранения в результате домино, вызванного пожаром». Анализ и предотвращение несчастных случаев . 41 (6): 1206–1215. дои : 10.1016/j.aap.2008.05.006 . ПМИД 19819369 .

[VCE-9] Коццани, Валерио; Сальзано, Эрнесто (март 2004 г.). «Количественная оценка эффектов домино, вызванных избыточным давлением». Журнал опасных материалов . 107 (3): 67–80. дои : 10.1016/j.jhazmat.2003.09.013 . ПМИД 15072815 .

[10] Чжан, Лаобин; Ландуччи, Габриэле; Ренье, Генсерик; Хакзад, Нима; Чжоу, Цзяньфэн (август 2018 г.). «DAMS: модель для оценки эффектов домино с помощью агентного моделирования и симуляции». Анализ рисков . 38 (8): 1585–1600. Бибкод : 2018РискА..38.1585Z . дои : 10.1111/risa.12955 . hdl : 10067/1529210151162165141 . ПМИД 29266430 .

[Chao_2018-11] Чен, Чао; Ренье, Генсерик; Чжан, Лаобин (июль 2018 г.). «Инновационная методология быстрого моделирования пространственно-временной эволюции аварий с домино, вызванных пожаром». Журнал предотвращения потерь в перерабатывающей промышленности . 54 : 312–324. дои : 10.1016/j.jlp.2018.04.012 . hdl : 10067/1514120151162165141 .

[12] Чен, Чао; Ренье, Генсерик; Хакзад, Нима (февраль 2020 г.). «Управление затратами и выгодами преднамеренного эффекта домино в областях химической промышленности». Технологическая безопасность и защита окружающей среды . 134 : 392–405. дои : 10.1016/j.psep.2019.10.007 . hdl : 10067/1660990151162165141 .

[Zhou_2016-13] Jump up to: ^а ^б Чжоу, Цзяньфэн; Ренье, Генсерик; Хакзад, Нима (июнь 2016 г.). «Применение диаграммы последовательности событий для оценки действий по реагированию на чрезвычайные ситуации во время эффекта домино, вызванного пожаром». Проектирование надежности и системная безопасность . 150 : 202–209. дои : 10.1016/j.ress.2016.02.005 . hdl : 10067/1319140151162165141 .

[14] Сальзано, Эрнесто; Коццани, Валерио (ноябрь 2005 г.). «Анализ аварий с домино, вызванных взрывами паровых облаков». Проектирование надежности и системная безопасность . 90 (2–3): 271–284. дои : 10.1016/j.ress.2004.11.012 .

[Chao_2020-15] Jump up to: ^а ^б ^с Чен, Чао; Ренье, Генсерик; Хакзад, Нима (май 2020 г.). «Тщательная классификация и обсуждение подходов к моделированию и управлению эффектом домино в перерабатывающих отраслях» . Наука безопасности . 125 : 104618. doi : 10.1016/j.ssci.2020.104618 .

[16] Хан, Фейсал И.; Аббаси, С.А. (июнь 2004 г.). «Модели для анализа эффекта домино в химической промышленности». Прогресс в области технологической безопасности . 17 (2): 107–123. дои : 10.1002/прс.680170207 .

[17] Ренье, Генсерик (май 2010 г.). «Инвестиционный подход с внешним эффектом домино, направленный на повышение межзаводской безопасности в химических кластерах». Журнал опасных материалов . 177 (1–3): 167–174. дои : 10.1016/j.jhazmat.2009.12.013 . ПМИД 20044206 .

[Cooperation-18] Павлова, Юлия; Ренье, Генсерик (февраль 2011 г.). «Игра с последовательными ходами для укрепления сотрудничества в области безопасности и безопасности в химических кластерах». Журнал опасных материалов . 186 (1): 401–406. дои : 10.1016/j.jhazmat.2010.11.013 . ПМИД 21146296 .

[Landucci_2015-19] Jump up to: ^а ^б Ландуччи, Габриэле; Ардженти, Франческа; Туньоли, Алессандро; Коццани, Валерио (ноябрь 2015 г.). «Количественная оценка эффективности барьеров безопасности при предотвращении сценариев домино, вызванных пожаром». Проектирование надежности и системная безопасность . 143 : 30–43. дои : 10.1016/j.ress.2015.03.023 .

[Nima_2015-20] Jump up to: ^а ^б Хакзад, Нима; Ландуччи, Габриэле; Ренье, Генсерик (ноябрь 2017 г.). «Применение динамической байесовской сети для оценки эффективности систем противопожарной защиты при эффекте домино» . Проектирование надежности и системная безопасность . 167 : 232–247. дои : 10.1016/j.ress.2017.06.004 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]