Специфика пожарной опасности резервуарных парков
Резервуары для нефти и нефтепродуктов относятся к промышленным сооружениям повышенной опасности.
Пожары в резервуарных парках представляют опасность как для самого промышленного объекта и его работников, так и для находящихся в непосредственной близости населенных пунктов. Неточности в проектировании, монтаже и техническом обслуживании систем пожаротушения могут иметь последствия социальные, финансовые, экологические, инфраструктурные.
Статистический анализ пожаров на объектах хранения, переработки и транспортировки нефти и нефтепродуктов, проведенных за последние 20 лет показывает, что из 200 пожаров, происшедших в этот период на объектах хранения и переработки нефти, 92% произошли в наземных резервуарах. Из них 26% пожаров на резервуарах с сырой нефтью, 50% с бензином и 24% на резервуарах с мазутом, дизельным топливом и керосином.
Концентрация значительных объемов взрывопожароопасных веществ влечет вероятность возникновения крупных пожаров и взрывов паровоздушной смеси с тяжелыми последствиями, приводящими к человеческим жертвам, загрязнению окружающей среды, значительным материальным потерям. Пожарную опасность представляют также периодические выбросы паров продукта из дыхательных систем резервуаров, которые классифицируют как «малые» и «большие» дыхания.
При оценке опасности загазованности территории резервуарного парка (особенно при незначительном движении воздуха) необходимо учитывать вероятность дрейфа облака в приземной области за пределы резервуарного парка, так как пары продукта тяжелее воздуха.
|
|
|
Наибольшую пожарную опасность в резервуарном парке при хранении продуктов представляют «большие дыхания» резервуаров вертикальных стальных. Радиус зоны взрывоопасной концентрации для резервуаров может достигать 180 метров.
Наиболее сложными среди пожаров на объектах нефтяной промышленности являются пожары резервуарных парков. Опасность таких пожаров обусловлена возможностью вскипания продукта в горящем резервуаре с последующим выбросом и растеканием, а также взрыва и разрушения резервуара, растекания горящего продукта за пределы резервуара и/или обвалования с высокой скоростью распространения пламени. Чрезвычайно опасным фактором при пожаре резервуарного парка является возможный взрыв не горящего на протяжении пожара резервуара с продуктом.
Пожары резервуарных парков характеризуются сложными скачкообразными процессами развития, носят затяжной характер и требуют для ликвидации большого количества сил и средств. Среднее время тушения, затрачиваемое на ликвидацию одного пожара продукта в резервуарном парке – 10,5 ч, на линейной части – 5,5 ч, в зданиях и сооружениях площадочных объектов – 2,5 ч. Достаточное для проведения пенного тушения количество сил и средств, как правило, удается собрать только через 2 ч после возникновения пожара. По статистике в четверти случаев пожаров представляется возможным приступить к тушению только через 12 ч. Тушение развившихся пожаров в резервуарном парке во многих случаях составляет от 2 ч до 5 суток.
|
|
|
Пожар в резервуаре в большинстве случаев начинается со взрыва паровоздушной смеси. На образование взрывоопасных концентраций внутри резервуаров оказывают существенное влияние физико-химические свойства хранимых нефти и нефтепродуктов, конструкция резервуара, технологические режимы эксплуатации, а также климатические и метеорологические условия. Взрыв в резервуаре приводит к подрыву (реже срыву) крыши с последующим горением на всей поверхности горючей жидкости
Исходя из этого, на объектах должен быть сосредоточен необходимый запас пожарного оборудования и противопожарный запас воды для тушения наиболее сложных пожаров и созданы подразделения пожарной охраны, оснащенные высокотехнологичной техникой и специальным оборудованием.
|
|
|
Причины возникновения пожара и тушение нефтебаз
На объектах нефтяной промышленности в большинстве случаев причинами пожаров являются короткие замыкания и перегрузки сети и электрооборудования.
Пожары в резервуарных парках подразделяются на следующие уровни:
· возникновение и развитие пожара в одном резервуаре без влияния на соседние;
· распространение пожара в пределах одной группы резервуаров;
· развитие пожара с возможным разрушением горящего и соседних с ним резервуаров, с переходом на соседние группы резервуаров;
Выход пожара за пределы резервуарного парка.
Возникновение пожара в резервуаре, начинается либо со взрыва паровоздушной смеси в объеме резервуара, не занятом продуктом, либо с возникновения факельного горения в местах выхода из резервуара в атмосферу паров, хранимого в нем продукта.
Развитие пожара, начавшегося со взрыва, может происходить по следующим вариантам:
· первый вариант, при котором в результате воспламенения паровоздушной смеси в объеме резервуара происходит «хлопок» и подрыв крыши;
· второй вариант, при котором в результате воспламенения паровоздушной смеси в объеме резервуара не занятом продуктом происходит взрыв.
|
|
|
В зависимости от конструктивных особенностей резервуара возможен отрыв крыши или днища резервуара с последующим розливом всей массы хранимого продукта в обвалование или с выходом за его границы.
При возникновении горения на свободной поверхности продукта пламя быстро распространяется по зеркалу продукта, а само горение на свободной поверхности при неограниченном доступе воздуха происходит в условиях естественной конвекции.
Высота светящейся части факельного пламени может оставлять от одного до двух диаметров резервуара в зависимости от вида горящего продукта. Отклонение факельного пламени от вертикальной оси при скорости ветра около 4 м/с составляет от 60° до 70°.
В начальной стадии пожара в результате взрыва паровоздушной смеси, обрушения крыши резервуара часто повреждаются элементы обвязки резервуара (трубопроводы, задвижки и т. п.), при этом могут возникать дополнительные очаги горения внутри обвалования. Повреждение обвязки резервуаров является иногда первопричиной образования облака взрывоопасной смеси, распространяющегося за пределы обвалования.
Воздействие высокой температуры факельного пламени (от 1100 ºС до 1300 ºС) приводит, при обрушении крыши к ее деформации, а также к деформации стенок горящего резервуара и образованию «карманов». При пожарах за период времени от 15 до 20 мин после начала пожара борт металлического резервуара выше продукта, если его не охлаждать или не принять меры по снижению интенсивности горения, разогревается до температуры красного каления и деформируется.
После воздействия пламени на конструкции резервуара и оборудование от 10 до 15 мин происходит потеря несущей способности маршевых лестниц, выход из строя узлов управления коренными задвижками и хлопушами, разгерметизация фланцевых соединений, нарушение целостности конструкции резервуара. Поэтому, устойчивость горящего резервуара зависит от своевременной организации действий по его охлаждению.
При горении продукта в нем образуется прогретый до температуры кипения продукта гомотермический слой, увеличивающийся с течением времени.
Линейные скорости выгорания и прогрева продукта во многом зависят от скорости ветра, обводнённости продукта, характера обрушения крыши, организации охлаждения стенок резервуара. Продукт, содержащий эмульсионную воду, может выгорать со скоростью больше нормативной.
Накопление тепловой энергии в продукте оказывает значительное влияние на увеличение расхода огнетушащих веществ. Кроме того, увеличение времени свободного развития пожара повышает опасность его распространения на другие резервуары, способствует образованию условий для разрушения резервуара, вскипания, выброса.
Вскипание характеризуется бурным горением вспенившейся массы продукта, при этом резко увеличивается температура и высота пламени (в 2 раза и больше), тепловой поток от факельного пламени увеличивается от 10 до 17 раз. Наиболее опасно вскипание при высоте свободного борта до 1,5 м, так как даже при малой интенсивности вскипания горящая продукта будет переливаться через стенки резервуара, что создаст угрозу людям, увеличит опасность деформации резервуара и перехода огня на соседние резервуары и сооружения. Выброс продукта на практике встречается довольно редко, но при этом из резервуара могут быть выброшены тысячи тонн продукта на расстояние свыше восьми диаметров емкости, при этом площадь растекшегося горящего продукта может составлять тысячи квадратных метров.
При факельном горении истекающего из трещины продукта происходит его расширение, и, следовательно, увеличение объема факельного пламени и притока атмосферного воздуха внутрь резервуара, что приводит к усилению интенсивности горения и увеличению скорости прогрева металлоконструкций резервуара с последующим обрушением крыши резервуара внутрь него. Аналогичная картина будет наблюдаться и при факельном горении при подрыве крыши. В указанных случаях вследствие обрушения крыши внутрь резервуара происходит, как правило, образование «карманов», усложняющих в последующем тушение пожара.
При срыве крыши резервуара происходит нагрев стенки резервуара пламенем пожара с внутренней стороны выше уровня продукта. При достижении температуры ползучести металла происходит прогиб участка стенки внутрь резервуара.
Устойчивость горящего резервуара зависит от организации действий по его охлаждению. При отсутствии охлаждения в течение 15 мин от начала пожара стенка горящего резервуара деформируется до уровня взлива продукта.
Возникновение и развитие пожара в одном резервуаре может повлечь за собой переход его на соседние резервуары в группе. При этом возможны следующие варианты перехода горения от горящего резервуара на соседние:
· Возникновение факельного горения на дыхательной арматуре, местах крепления пенных камер, в местах трещин на крыше соседних резервуаров от теплового излучения или омывания пламенем при сильном ветре;
· Воспламенение разлива продукта в обваловании горящего резервуара;
· Воспламенение проливов продуктов в обваловании соседних резервуаров от теплового излучения;
· Взрыв в соседнем резервуаре, если концентрация паровоздушной смеси в нем находится между значениями нижнего и верхнего концентрационных пределов распространения пламени;
· Разлив и горение продукта в обваловании в результате вскипания или выброса его из горящего резервуара;
· Разлив и горение продукта при полном разрушении горящего резервуара с образованием гидродинамической волны, которая может привести к разрушению соседних резервуаров.
| Пожары в соседних зданиях и сооружениях |
| Пожары на дыхательных клапанах |
| Пожар в резервуарах |
| Взрыв в резервуарах |
| Разрушение резервуаров |
| Перегрев ЖФ в горящих резервуарах |
| Разрушение соседних зданий и сооружений |
| Образование гидродинамической волны |
Ответственность за состояние пожарной безопасности нефтяной промышленности, за содержание в исправном состоянии средств пожарной защиты, использование пожарной техники по прямому назначению, а также за выполнение предписаний и предложений органов «Государственного пожарного надзора» возлагается персонально на руководителей этого предприятия. Разведка в зоне чрезвычайных ситуаций является комплексом мероприятий, проводимый органами управления и службой чрезвычайных ситуаций по сбору, обобщению, изучению данных о состоянии и обстановки в районах аварий, катастроф, а также на участках и объектах проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ.
Пожарная разведка должна:
· определить виды, параметры и границы очагов пожара, скорость и направление распространения огня в очагах пожаров;
· оценить степень загазованности и задымления в очагах пожаров;
· определить пожарную обстановку на маршрутах движения сил ликвидации чрезвычайных ситуаций;
· выявить потенциально-опасные объекты, находящиеся под угрозой взрыва в связи с близостью к очагам пожаров;
· определить состояние систем противопожарного водоснабжения.
Путями распространения пожара являются сосредоточение большого количества горючих веществ, внезапное появление факторов, ускоряющих его развитие (растекание легко воспламеняющихся жидкостей при аварийном истечении из поврежденного оборудования), растекание и попадание легко воспламеняющихся жидкостей в канализацию, распространение паров легко воспламеняющихся жидкостей по вентиляционным шахтам, взвешенная пылевоздушная пыль.
Пожары на нефтеперерабатывающих заводах протекают в сложных условиях с быстрым распространением огня на соседние аппараты и участки, и, зачастую, принимают характер катастрофы с огромным материальным ущербом. Наличие больших объемов легковоспламеняющихся и горючих жидкостей приводит к тому, что пожар на установке может принять значительные размеры. Условиями распространения горения на установке являются: разливы по территории установки горючих и легковоспламеняющихся жидкостей; разветвленная сеть промышленной канализации при неэффективности гидравлических затворов в колодцах; отсутствие аварийных сливов из емкостных аппаратов, линий стравливания газовоздушных смесей из аппаратов; разветвленная сеть трубопроводов при отсутствии на них гидравлических затворов. При пожаре возможен взрыв, так как имеет место образование взрывоопасных концентраций в них. Испарение паров легковоспламеняющихся жидкостей и газов будет создавать газовоздушную смесь, которая при ветреной погоде будет перемещаться к возможному очагу пожара
Разведка горящего объекта ведется, как правило, путем объезда (обхода) зараженного района по маршрутам (направлениям), заранее намеченным (изученным) на его схеме (плане).
В первую очередь определяется зараженность воздуха и местности, а также мощность дозы измерения в местах укрытия (расположения) людей, а также на дорогах, ведущих к очагу поражения. После разведки мест расположения людей, водоисточников и складов готовой продукции производится разведка всего очага комбинированного поражения и осуществляется, контроль за снижением степени зараженности местности и воздуха до значений, позволяющих снимать средства индивидуальной защиты и выводить людей.
Планирование, организация и проведение эвакуации населения непосредственно возлагается на эвакуационные комиссии и организации, расположенные в зонах возможного возникновения ЧС.
Планирование эвакуационных мероприятий осуществляется во взаимодействии со службами гражданской обороны муниципальных образований, а также организациями по вопросам выделения сил и средств, предназначенных для организации и проведения эвакуационных мероприятий, первоочередного жизнеобеспечения пострадавшего населения, обмена информацией об обстановке, использования техники и другим вопросам.
Специфика действий подразделений по тушению пожаров в резервуарах и резервуарных парках, как правило, зависит от условий возникновения и развития пожара, к которым относятся:
· образование "карманов", в которые не может быть подана пена;
· образование прогретого слоя горючей жидкости толщиной 1 м и более;
· низкая температура окружающей среды;
· горение в обваловании;
· одновременное горение двух и более резервуаров.
При наличии "карманов" необходимо провести специальные мероприятия, позволяющие обеспечить одновременную подачу огнетушащих средств как на открытую поверхность горючего, так и в область "кармана". Одним из способов обеспечения подачи пены в "карман" является проведение работ по вскрытию стенки горящего резервуара.
Специальные мероприятия проводятся по решению оперативного штаба.
Перед началом работ по вскрытию стенки необходимо провести мероприятия, исключающие или значительно уменьшающие опасность выброса и вскипания. Прогретый слой может быть ликвидирован при подаче пены с нормативной интенсивностью в течение 5-10 мин, а также различными видами перемешивания.
Разлившийся в обваловании нефтепродукт, а также участок возле резервуара, где будут проводиться огневые работы, следует покрыть слоем пены; пенные стволы держать в постоянной готовности.
Нижняя кромка отверстия должна располагаться выше уровня горючей жидкости не менее чем на 1 м (это положение определяется визуально по степени деформации стенки, выгоранию слоя краски). Газорезчик должен быть одет в теплоотражательный костюм. Баллоны с кислородом и горючим газом устанавливаются за пределами обвалования и защищаются от теплового воздействия. Шланги для подачи кислорода и горючего газа защищаются с помощью распыленных водяных струй.
Пенную атаку необходимо проводить одновременно с подачей стволов как на открытую поверхность, так и в "карман".
В отдельных случаях можно ликвидировать "карманы" путем закачки нефтепродукта (воды, если горит светлый нефтепродукт) или откачки его с последующим тушением.
Тушение пожара при низком уровне нефти или нефтепродукта под понтоном или плавающей крышей, лежащих на стойках, может быть достигнуто одним из следующих способов:
· подачей пены на поверхность горючей жидкости через отверстия (окна), вырезанные в стенке резервуара под понтоном (плавающей крышей) выше уровня жидкости;
· закачкой нефти или нефтепродукта (воды, если горит светлый нефтепродукт) поднять уровень продукта выше опорных стоек и осуществить тушение в обычном порядке.
В отдельных случаях для тушения пожара в замкнутом объеме резервуара можно использовать пар, инертные газы, если существует возможность их подачи, в комбинации с охлаждающими средствами тушения.
При горении нескольких резервуаров и недостатке сил и средств для их одновременного тушения все имеющиеся силы и средства необходимо сосредоточить на тушении одного резервуара, расположенного с наветренной стороны, или того, который больше всего угрожает соседним негорящим резервуарам.
Тушение пожаров в резервуарах в условиях низких температур усложняется тем, что, как правило, увеличивается время сосредоточения достаточных сил и средств для проведения пенной атаки.
Тушение темных нефтепродуктов, при горении которых образовался гомотермический (прогретый) слой значительной толщины, целесообразно осуществлять введением поочередно пенных стволов. Непосредственно перед пенной атакой территорию между пеноподъёмниками и резервуаром покрыть слоем пены, а охлаждение горящего резервуара осуществлять из-за обвалования. Кроме того, принять меры по защите пеноподъёмников и рукавных линий водяными струями. Для предупреждения возможных выбросов при длительном горении нефти и темных нефтепродуктов необходимо принимать меры по удалению слоя донной (подтоварной) воды. Для этого могут быть использованы трубопроводы резервуара.
При угрозе выброса или вскипания на месте пожара сосредоточить необходимое количество бульдозеров, самосвалов, скреперов и другой необходимой техники.
По прибытии первых пожарных подразделений немедленно организовать охлаждение горящих и соседних с ним резервуаров. Кроме охлаждения стенок соседних с горящими резервуарами предусмотреть подачу воды из лафетных стволов на охлаждение их дыхательных клапанов.
По мере прибытия основных сил и средств провести их расстановку согласно оперативного плана тушения пожара и сложившейся на пожаре обстановки.
Подготовку и проведение пенной атаки проводить в первую очередь для того резервуара, который является наиболее опасным в плане дальнейшего развития пожара. При одинаковой опасности горящих резервуаров тушение следует начинать с резервуара находящегося с наветренной стороны.
При тушении резервуаров с бензином, дизельным топливом и другими горючими жидкостями, при горении которых не может возникнуть опасность вскипания или выброса и отсутствии повреждений стенок резервуаров, все горящие резервуары следует считать равноопасными.
При тушении резервуаров с мазутом, нефтью и другими горючими жидкостями, при горении которых существует опасность вскипания и выброса, подготовку и проведение пенной атаки следует начинать с резервуара, который наиболее опасен. При равной опасности резервуаров тушение начинать с резервуара, находящегося с наветренной стороны.
По окончании тушения одного резервуара и передислокации техники для тушения другого горящего резервуара, на первом потушенном резервуаре необходимо продолжать охлаждение стенок во избежание повторного воспламенения и оставить резервные средства для подачи пены в него для того, чтобы при возникновении опасности повторного воспламенения подать дополнительное количество огнетушащего вещества.
Для охлаждения двух и более горящих резервуаров, находящихся в одной группе, следует использовать в основном лафетные стволы, установленные на обваловании.
Для охлаждения соседних с горящими резервуаров, находящихся в одной группе же следует использовать лафетные стволы, установленные на обваловании.
Охлаждение резервуаров, находящихся в соседних группах, если им угрожает опасность от горящих резервуаров можно проводить стволами А (РС-70) со снятыми спрысками или лафетными стволами. В любом случае следует предусматривать необходимость их охлаждения, для чего требуется провести предварительное развертывание без подачи воды с использованием резерва.
Пожар внутри резервуара
Если в местах подрыва крыши или через другие отверстия и трещины выходит дым и языки пламени, то это значит, что происходит горение внутри резервуара и существует опасность деформации стенок и обрушения крыши резервуара. Такая ситуация характерна для резервуаров с низким уровнем горючей жидкости, а также при горении в подпонтонном пространстве.
Действия пожарных подразделений
В этом случае первоочередные действия пожарных подразделений должны быть направлены на организацию охлаждения стенок и крыши горящего резервуара с помощью стационарных систем или передвижных средств пожаротушения.
Дальнейшие действия должны быть направлены на подготовку и проведение пенной атаки. Пенная атака для тушения пожара в резервуаре должна осуществляться по одному из следующих способов:
· подача пены средней кратности с помощью пеноподъемников, техники приспособленной для ее подачи, или стационарных пенокамер при их наличии;
· подача пены низкой кратности в слой горючей жидкости при наличии подслойной системы пожаротушения.
В связи с тем, что крыша резервуара при таком пожаре частично подорвана, возникают значительные трудности для подачи пены во внутрь резервуара. Наиболее эффективными в этом случае является подача пены с помощью стационарных систем пожаротушения. Если системы пожаротушения выведены из строя, то необходимо вырезать отверстия на горящем резервуаре.
Открытое горение на одном резервуаре и факельное горение на
соседних
Такие случаи пожаров чаще всего происходят при возникновении пожара в группе резервуаров, где хранится бензин, дизельное топливо.
Пожар характеризуется горением одного резервуара, крыша с которого сорвана или обрушена внутрь на большей части периметра. Обычно имеет место интенсивное тепловое излучение от очага горения, на открыто горящем резервуаре начинается деформация верхнего пояса резервуара. Как правило, стационарно установленные камеры дачи пены на горящем резервуаре выведены из строя. На соседних с горящим резервуарах имеет место факельное горение на дыхательных клапанах, местах крепления пенокамер, трещинах в крыше и других местах выхода паров хранимых горючих жидкостей.
Дата добавления: 2021-01-20; просмотров: 1119; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!