COMPARATIVE ANALYSIS OF TECHNIQUES OF FORECASTING VCE ON AN EXPLOSION EXAMPLE IN FLIXBOROUGH
Abstract
On June, 1st, 1976 at the company "Nipro" in Flixborough of Great Britain there was an explosion of cyclohexane which has entered into ten of major accidents of 20th century. Despite the conducted numerous investigations of this industrial explosion a number of the technical moments of failure at the company "Nipro" are remained unknown. In particular, TNT-equivalent forecasts fluctuates largely from 15 to 55 tons. In this connection it is found that the high bound of theoretically possible weight of cyclohexane in a vapor cloud is able to make 37,9 tons. On the basis of mathematical processing of the Sadee's data it is positioned that for considered failure dependence of excessive pressure of explosion AP on distance R is described by equation AP = 94970R-1,526 with factor of correlation 0,990. This circumstance allows to use the Sadee's data as the standard for verification of techniques of forecasting of consequences of vapor cloud explosions. As a result of the made verification of methods of RB G-05-039-96, RD 03-409-01, the SP 12.13130.2009, GOST P 12.3.047-2012, Dorofeev, TNO and BST2 is positioned that consequences of real explosion in Flixborough is better are described TNT-method from RD 03-409-01 and the Dorofeev's equation for the detonation mode.
Keywords
взрыв,
детонация,
дефлаграция,
верификация,
анализ,
метод,
explosion,
detonation,
deflagration,
verification,
analysis,
method
About the Authors
S. G. Alexeev
Science and Engineering Centre "Reliability and Safety of Large Systems" of Ural Branch of Russian Academy of Sciences; Ural State Fire Service Institute of Emercom of Russia
Russian Federation
Russian Federation
A. S. Avdeev
Forensic Expert Establishment of Federal Fire Service - "Testing Fire Laboratory for the Perm Territory"; Science and Engineering Centre "Reliability and Safety of Large Systems" of Ural Branch of Russian Academy of Sciences
Russian Federation
Russian Federation
N. M. Barbin
the Urals State Agrarian University; Ural State Fire Service Institute of Emercom of Russia
Russian Federation
Russian Federation
E. Yu. Polishchuk
Ural State Fire Service Institute of Emercom of Russia
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Алексеев С. Г., Авдеев А. С., Барбин Н. М., Тимашев С. А., Гурьев Е. С. Методы оценки взрывопо-жароопасности топливовоздушных смесей на примере керосина марки РТ. I. РБ Г-05-039-96 // Пожаровзрывобезопасность. - 2010. - Т. 19, № 5. - С. 37-47.
2. Алексеев С. Г., Авдеев А. С., Барбин Н. М., Тимашев С. А., Гурьев Е. С. Методы оценки взрывопо-жароопасности топливовоздушных смесей на примере керосина марки РТ. II. РД 03-409-01 // Пожаровзрывобезопасность. - 2011. - Т. 20, № 1. - С. 21-27.
3. Алексеев С. Г., Авдеев А. С., Барбин Н. М., Тимашев С. А., Гурьев Е. С. Методы оценки взрывопо-жароопасности топливовоздушных смесей на примере керосина марки РТ. III. СП 12.13130.2009 // Пожаровзрывобезопасность. - 2012. - Т. 21, № 1. - С. 33-38.
4. Алексеев С. Г., Авдеев А. С., Барбин Н. М., Тимашев С. А., Гурьев Е. С. Методы оценки взрыво-пожароопасности топливовоздушных смесей на примере керосина марки РТ. IV. ГОСТ Р 12.3.047-98 // Пожаровзрывобезопасность. - 2012. - Т. 21, № 6. - С. 34-37.
5. Алексеев С. Г., Авдеев А. С., Барбин Н. М., Тимашев С. А., Гурьев Е. С. Методы оценки взрыво-пожароопасности топливовоздушных смесей на примере керосина марки РТ. V. ПБ 09-540-03 // Пожаровзрывобезопасность. - 2012. - Т. 21, № 8. - С. 32-35.
6. Алексеев С. Г., Авдеев А. С., Барбин Н. М., Тимашев С. А., Гурьев Е. С. Методы оценки взрыво-пожароопасности топливовоздушных смесей на примере керосина марки РТ. VI. TNO-методы (часть 1) // Пожаровзрывобезопасность. - 2013. - Т. 22, № 7. - С. 22-29.
7. Алексеев С. Г., Авдеев А. С., Барбин Н. М., Гурьев Е. С. Методы оценки взрывопожароопасности топливовоздушных смесей на примере керосина марки РТ. VII. BST-методы // Пожаровзрывобезопасность. - 2013. - Т. 22, № 12. - С. 23-30.
8. Алексеев С. Г., Авдеев А. С., Барбин Н. М., Гурьев Е. С. Методы оценки взрывопожароопасности топливовоздушных смесей на примере керосина марки РТ. VIII. Сравнение методов Дорофеева, РД 03-409-01 и BST2 // Пожаровзрывобезопасность. - 2015. - Т. 24, № 3. - С. 6-12.
9. Алексеев С. Г., Гурьев Е. С., Авдеев А. С., Барбин Н. М. Сравнительный анализ методик прогнозирования последствий взрывов газопаровоздушных смесей // Проблемы анализа риска. - 2013. - Т. 10, №4. - С. 12-19.
10. Маршалл В. Основные опасности химических производств. - М. : Мир, 1989. - 672 с.
11. The Flixborough disaster. Report of the Court of Inquiry // Report of Department of Employment of H. M. S. O. - London : Her Majesty's Stationery Office, 1975. - 93 p.
12. Krasnova V.M., Drobzheva Ya. V., Venart J. E. S., Lastovickac J. A re-analysis of the atmospheric and ionospheric effects of the Flixborough explosion // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics.-2003.-Vol. 65, No. 11-13.-P. 1205-1212. doi: 10.1016/j.jastp.2003.07.010.
13. Advisory committee on major hazards. Second report // Report of Health & Safety Commission. - London : Her Majesty's Stationery Office, 1979. - 67 p.
14. Bauwens C. R., Dorofeev S. B. Effects of the primary explosion site and bulk cloud in VCE prediction: a comparison with historical accidents // Process Safety Progress.-2015 (in press). doi: 10.1002/prs.11703.
15. Sadee C., Samuels D. E., O'Brien T. P. The characteristics of the explosion of cyclohexane attheNypro (UK) Flixborough plant on 1st June 1974 // Journal of Occupational Accidents. - 1977. - Vol. 1, No. 3. - P. 203-235. doi: 10.1016/0376-6349(77)90001-3.
16. H0iset S., Hjertager B. H., Solberg T., Malo K. A. Flixborough revisited - an explosion simulation approach // Journal of Hazardous Materials. - 2000. - Vol. 77, No. 1-3. - P. 1-9. doi: 10.1016/S0304-3894(00)00197-7.
17. Roberts A. F., Pritchard D. K. Blast effect from unconfined vapour cloud explosions // Journal of Occupational Accidents. -1982.- Vol. 3,No. 4.-P. 231-247.doi: 10.1016/0376-6349(82)90001-3.
18. Hendershot D. Remembering Flixborough // Journal of Chemical Health and Safety. - 2009. - Vol. 16, No. 3. - P. 46-47. doi: 10.1016/j.jchas.2009.03.006.
19. Venart J. E. S. Flixborough: the explosion and its aftermath // Process Safety and Environmental Protection. - 2004. - Vol. 82, No. 2. - P. 105-127. doi: 10.1205/095758204322972753.
20. Marigo M. Il piu' grande disastro industriale di sempre e l'analisi dei rischi // Igiene e Sicurezza del Lavoro. - 2014. - No. 7. - P. 344-352.
21. Assael M. J., Kakosimos K. E. Fires, Explosions, and Toxic Gas Dispersions. Effects Calculation and Risk Analysis. - Boca Raton : CRC Press, 2010. - 345 p.
22. CCPS. Guidelines for Evaluating Process Plant Buildings for External Explosions, Fires, and Toxic Releases. - Hoboken : J. Wiley & Sons, 2012. - 217 p.
23. CCPS. Guidelines for Vapor Cloud Explosion, Pressure Vessel Burst, BLEVE, and Flash Fire Hazards. - Hoboken : J. Wiley & Sons, 2010. - 447 p.
24. Lees' Process Safety Essentials. Hazard Identification, Assessment and Control / S. Mannan (ed.). - Oxford : Butterworth-Heinemann, 2014. - Vol. 3. - 1157 p.
25. CCPS. Guidelines for Consequence Analysis of Chemical Releases. -N. Y.: AIChE, 1999. -348 p.
26. Casal /.Evaluation of the Effects and Consequences of Major Accidents in Industrial Plants. - Amsterdam : Elsevier, 2008. - 379 p.
27. Булхов Н. H. Усовершенствование методов оценки условий возникновения и последствий взрывов на металлургических предприятиях : дис.. канд. техн. наук. - М., 2004. - 185 с.
28. CCPS. Guidelines for evaluating characteristics of vapor cloud explosion, flash fire hazards, and BLEVEs. - N. Y. : AIChE, 1994. - 401 p.
29. Cox J. I. Flixborough- some additional lessons // The Chemical Engineer. - 1976. -No. 309. - P. 353-358.
30. Kletz T.A. The Flixborough explosion - ten years later // Process Safety Progress. -1984. -Vol. 3, No. 3. - P. 133-135. doi: 10.1002/prsb.720030304.
31. Venart J.E. S. Flixborough: a final footnote // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. - 2007. - Vol. 20, No. 4-6. - P. 621-643. doi: 10.1016/j.jlp.2007.05.009.
32. Hearne K. M. T. An ostensible precognition of the 1974 Flixborough disaster // Journal of the Society for Psychical Research. - 1982. - Vol. 51, No. 790. - P. 210-213.
33. King R., Hirst R., Evans G. King's safety in the process industries. - London: Arnold, 1998. - 660p.
34. Kletz T. Learning from Accidents. - Oxford : Butterworth-Heinemann, 2001. - 357 p.
35. Mannan S. Lees' Process safety essentials. Hazard identification, assessment and control. - Oxford : Butterworth-Heinemann, 2014. - 539 p.
36. Eckhoff R. K. Explosion hazards in the process industries. - Houston : Gulf Publishing Company, 2005.-469 p.
37. Crowl D. A. CCPS. Understanding explosions. - N. Y. : AIChE, 2003. - 222 p.
38. Sanders R. E. Chemical process safety. Learning from case histories. - Burlington : Elsevier Butterworth-Heinemann, 2005. - 344 p.
39. Vaidogas E. R., Juocevicius V.Sustainable development and major industrial accidents: The beneficial role of risk-oriented structural engineering // Baltic Journal on Sustainability. - 2008. - Vol. 14, No. 4. - P. 612-627. doi: 10.3846/1392-8619.2008.14.612-627.
40. Сайт Virtual Tenby. URL : http://www.virtu-altenby.co.uk/video.asp?About=Flixborough&HD=HOINh3mUw5g (дата обращения: 17.01.2015).
41. Сайт "Пожарные машины. Энциклопедия пожарной техники". URL : http://fire-truck.ru/encyclo-pedia/.html (дата обращения: 17.01.2015).
42. ChemicalDatabaseDIPPR801.URL:http://www.aiche.org/dippr/(датаобращения: 17.01.2015).
43. Lees' process safety essentials. Hazard identification, assessment and control / S. Mannan (ed.). - Oxford : Butterworth-Heinemann, 2014. - Vol. 1. - 1456 p.
44. Бесчастнов М.В. Промышленные взрывы. Оценка и предупреждение. -М.: Химия, 1991. -432 с.
45. РБ Г-5-05-039-96. Руководство по анализу опасности аварийных взрывов и определению параметров их механического воздействия. -М.: НТЦЯРБ Госатомнадзора России, 2000. -40 с.
46. РД 03-409-01. Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей: утв. постановлением Госгортехнадзора РФ от 26.06.2001 № 25. Доступ из справ.-правовой системы "КонсультантПлюс". URL : http://base.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc;base=EXP; n= 334178 (дата обращения: 10.06.2013).
47. СП 12.13130.2009. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взры-вопожарной и пожарной опасности (в ред. изм. № 1, утв. приказом МЧС России от 09.12.2010 № 643). Доступ из справ.-правовой системы "КонсультантПлюс".
48. ГОСТ Р 12.3.047-2012. ССБТ. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля. - Введ. 01.01.2000. - М. : Стандартинформ, 2014. - 62 с.
49. CPR 14E. Methods for the calculation of physical effects. "Yellow Book" / By ed. C. J. H. van den Bosch, R. A. P. M. Weterings. - Hague : Gevaarlijke Stoffen, 2005. - 870 p.
50. Moon N. N. Prediction of blast loading and its impact on buildings : diss.. master of technology in civil engineering. - National Institute of Technology (India), 2009. - 96 p.
51. Zhou F. Blast/explosion resistant analysis of composite steel girder bridge system : diss.. master of science. - Florida Atlantic University, 2009. - 208 p.
Review
For citations:
Alexeev S.G., Avdeev A.S., Barbin N.M., Polishchuk E.Yu. COMPARATIVE ANALYSIS OF TECHNIQUES OF FORECASTING VCE ON AN EXPLOSION EXAMPLE IN FLIXBOROUGH. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2015;24(5):24-35. (In Russ.)
Views:
448
Email this article 