Организация и тактика тушения пожаров на нефтепромысле г. Перми (стр. 2 из 14)
Резервуары и резервуарные парки как основные сооружения складов нефти и нефтепродуктов широко распространены в различных отраслях народного хозяйства. В резервуарных парках нефтепродуктов и нефтебаз хранятся и по трубопроводам перекачиваются преимущественно нефть и нефтепродукты, без предусмотренного технологией существенного изменения их свойств. Каждая технологическая операция, связанная с обращением легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, имеет свои специфические факторы опасности.
Наиболее часто встречающимися и пожароопасными технологическими операциями в области потребления углеводов является их транспортировка, хранение, слив и налив. Эти операции связаны с процессами испарения, что в сочетании с пожароопасными свойствами жидкостей определяет возможность образования горючей паровоздушной смеси - главного фактора пожарной опасности.
Под горючей паровоздушной смесью понимают соотношение паров горючего и воздуха, при котором возможно распространение пламени на любое расстояние от источника зажигания. Область существования горючей Среды определяют концентрационные пределы воспламенения.
Нижний (СНКПВ) или верхний (СВКПВ) пределы воспламенения определяют, соответственно, минимальное или максимальное содержание паров горючего вещества в смеси с воздухом. Следовательно, если концентрация паров жидкости будет находиться в области, между нижним и верхним пределами воспламенения, то смесь считается горючей или взрывоопасной.
На практике, для оценки горючести среды, наиболее широкое распространение нашли температурные пределы воспламенения. Они указывают на значения предельных температур, при которых концентрация паров жидкости будет соответствовать нижнему или верхнему концентрационному пределу воспламенения. Например: для дизельного летнего топлива Л -05- 40- НТПВ - 69 С°, а ВТПВ -119 С°; для автомобильного бензина АИ-93 пределы воспламенения НТПВ-37 С°, а ВТПВ-10 С°.
При хранении многокомпонентных жидкостей происходит постепенное испарение более лёгких компонентов и изменение температурных пределов воспламенения от справочных значений в область более высоких температур. Небольшие добавки ЛВЖ и ГЖ существенно изменяют температурную область воспламенения в сторону более низких температур. Например: при добавлении 3% бензина к мазуту температура вспышки последнего изменяется с 120 С° до 30 С°.
Способностью образовывать с воздухом взрывоопасные смеси обладают также взвешенные в воздухе мелко раздробленные жидкие горючие вещества. Особенности пожарной опасности аэрозолей характеризует два важных обстоятельства:
1) Горение их может происходить при температуре ниже температуры вспышки.
2) Концентрация горючего вблизи нижнего предела воспламенения значительно меньше, чем в случае паро-воздушных смесей. Причём, с увеличением диаметра частиц, нижний концентрационный предел воспламенения уменьшается почти на порядок и только при диаметре частиц 10 мкм и меньше, приближается к свойствам паро-воздушных смесей.
Пожарную опасность технологического процесса резервуарного парка обуславливают также вещества, а точнее показатели их физико-химических свойств, которые обращаются в производстве.
Одним из основных показателей пожаровзрыво-безопасности жидкости является температура вспышки - самая низкая температура жидкости, при которой над её поверхностью образуются пары, способные воспламеняться от посторонних источников зажигания. Например: для нефти
- температура вспышки t= -15С°,
- НКПВ - 2 %, ВКПВ -10% (по объёму),
- интегральная плотность излучения факела при горении нефтепродуктов q = 80 кВт.
Оценивая количественные значения этих показателей можно сделать вывод о высокой потенциальной пожарной опасности веществ, применяемых на нефтепромысле г. Перми. V
К физико-химическим свойствам, которые могут быть использованы при решении вопросов обеспечения пожарной безопасности, можно отнести химический состав, температуру плавления, давление насыщенных паров, плотность и диффузию паров и др.
Пожарную опасность технологического процесса производства на
нефтепромысле характеризует также наличие разнообразных источников зажигания:
- объективных (атмосферное электричество);
- субъективных (курение, открытый огонь и т.д.);
- технологических (электростатическое, электрооборудование).
В складах, резервуарных парках, связанных с обращением ЛВЖ, ГЖ, ГГ, всегда имеются условия для быстрого распространения возникшего пожара.
Это объясняется не только наличием в помещениях и на открытых площадках огнеопасных жидкостей и газов, но и весьма частым отсутствием соответствующих препятствий или специальных противопожарных преград на путях возможного распространения огня.
На основе всестороннего анализа факторов, характеризующих пожарную опасность технологического процесса резервуарного парка, разрабатываются системные модели предотвращения образования горючей среды, защиты от технологических и других источников зажигания и предотвращения распространения пожара за пределы очага горения.
3. Возможные источники зажигания (внутренние и внешние)
Согласно статистическим данным по пожарам, основными источниками зажигания для внутреннего пространства резервуаров со стационарной крышей - есть прямые удары молнии, разряд статического электричества, механические удары при ручном замере уровня и отборе проб, а также самовозгорание пирофоров.
Более 80% пожаров от молнии с взрывами внутри резервуаров с нефтью происходит в июне и июле на нефтепроводах и нефтезаводах.
В связи с крупными пожарами от молнии в защищённых резервуарах резервуарных парках рассмотрены [5] некоторые вопросы повышения надёжности молниезащиты резервуаров.
Известно, что в результате удара молнии возможно проплавление металлического листа, толщиной 4-5 мм. С учётом этих данных защиту осуществляет присоединением корпуса к заземлителям. Однако, известные данные о степени прогрева стального листа указывают на надёжность такого метода защиты даже для резервуаров толщиной листа крыши до 7 мм, т.к. для возникновения пожара в резервуаре не требуется проплавление стального листа, а пожароопасный прогрев стали до температуры самовоспламенения возможен до 8-9 мм. Следовательно, корпус "дышащего" резервуара с нефтепродуктом нельзя использовать в качестве молниеприёмника и молниеотвода.
В связи со случаями поражения резервуаров молнией при наличии нормативной молниезащиты, представляет интерес вопрос о степени надёжности молниезащиты для резервуаров различного объёма. Ожидаемое число поражений от ударов молний в год на сооружение, необорудованное молниезащиты, определяют по формуле:
Поскольку для вертикального цилиндрического резервуара S = L = dp и hx = Hp, (где dр и Нр - соответственно диаметр и высота резервуара), то можно вышеизложенную формулу записать в виде:
Годовую вероятность появления источника зажигания от удара молнии в резервуар можно определить по закону:
При малых N можно принимать Руд.м. (и.з.) = Nуд.молн. . При ручном отборе проб и замере уровня жидкости или при выполнении работ по ремонту и обслуживанию на крыше резервуара, когда возможно появление механических искр от удара разрядов статического электричества, происходили взрывы и пожары, сопровождающие гибелью или травмированном людей.
Если предположить, что за одну ручную операцию совершается хотя бы один удар высечением механических искр, то вероятность появления источника зажигания от этой причины можно определить по соотношению:
Образование искр наиболее вероятно при ударах о корпус резервуара замерных приспособлений, ремонтного инструмента и деталей, при высоте их падения не более 2м, когда скорость движения предмета в момент удара не превышает 10 м/сек. В этих случаях, вероятность воспламенения горючей смеси от искр при ударе с некоторым запасом можно принять равной 10-3, а при падении предмета на расстояние, равное высоте резервуара, составляет 10 -2 .
Самовозгорание пирофоров (сульфидов железа) является характерным внутренним источником зажигания для резервуаров с тёплыми высокосернистыми нефтяными и бензиновыми фракциями.
Случаи самовозгорания сернистого железа в резервуарах с бензином происходили обычно днём при солнечной погоде, температура бензина от + 50 С° до +80 С°, наличии сквозных отверстий от коррозии в крыше, длительной эксплуатации резервуаров без очистки или после откачки бензина из резервуарных ёмкостей.
Для предотвращения взрывов и пожаров от самовозгорания сернистых соединений в нефтяной промышленности выработаны рекомендации: очистка нефти и бензинов от сернистых соединений; систематическая очистка оборудования.