ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ СКЛАДОВ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Поскольку нефтяное топливо является одним из важнейших материалов, применяемых во многих сферах производства, вопрос безопасного хранения подлежит тщательному изучению. Различные аварии и инциденты, вызванные утечкой нефтяного топлива, случайным возгоранием и взрывом, привели к огромным человеческим жертвам и материальному ущербу. В мировой практике 95% несчастных случаев вызваны статическим электричеством, проведением ремонтных работ (сварочных или огневых), ошибками при транспортировке  нефтепродуктов, что приводит к человеческим жертвам и экономическим потерям.

В России средняя частота пожаров, связанных с транспортировкой и хранением нефтепродуктов, составляет около 12 пожаров в год. Пожар склада нефтепродуктов характеризуется привлечением большого количества сил и средств, длительным сроком ликвидации последствий пожара. Пожары и взрывы на складах нефтепродуктов оказывают негативное воздействие на окружающую среду, несут угрозу здоровью и жизни людей, выделяя большое количество токсичных веществ при горении. 

Концентрация выделяющихся веществ зависит от плотности горящего нефтепродукта. Чаще всего такими веществами являются углекислый газ, угарный газ, сернистая кислота, азотные соединения, углеводороды, альдегиды и другие примеси в малой примеси.

В Российской Федерации в каждом городе встречаются склады хранения нефтепродуктов, которые являются объектом потенциально-опасного назначения.  Свод правил СП 155.13130.2014 разработанный на основе положений и требований Федерального закона от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», [1] устанавливает требования пожарной безопасности к складам нефти и нефтепродуктов. [2]

Повышенной противопожарной защиты требуют такие объекты нефтеперерабатывающей промышленности как:

- склады и резервуарные парки (резервуары хранения  легковоспламеняющихся жидкостей, находящиеся под давлением);

-  промежуточные парки, товарно-сырьевая база (резервуары хранения  легковоспламеняющихся жидкостей, без давления);

- наружные технологические установки;

-открытые железнодорожные эстакады.

При размещении складов с нефтепродуктами важно учитывать расположение их относительно автодорог — не менее двух-трех выездов и подъездных путей. К тому же, необходимо выбрать определенное покрытие и учесть требования по ширине проезжей часть (не менее 3,5 метров). Для пожарных машин оборудуются сливоналивные эстакады с дополнительным кольцевым проездом.

На территории складов нефтепродуктов для озеленения применяют деревья и кустарники лиственных пород, без цветений, выделения волокнистых веществ или опушенных семян. В производственной части на участках железнодорожного и автомобильного приема-отпуска, озеленение разрешено выполнять только газоном. Посадка газонов внутри обвалованной территории резервуарного парка не допускается. [2]

Обязательным условием является наличие дополнительного запасного аварийного резервуара. Его объем должен быть равен 30% от суммарного объема всех резервуаров парка.

При возникнувшем возгорании на объекте осуществляют тушение при помощи технических устройств наружного противопожарного водоснабжения предприятия, обеспечивая требуемый расход и напор для противопожарных нужд.

Склады с нефтепродуктами в таре допускается осуществлять в специально оборудованных зданиях или под навесом. Обычно это одноэтажные здания или подземные сооружения (в соответствии с СП 155.13130.2014 допускается не более трех этажей для склада легковоспламеняющихся жидкостей). Помещения разделяются противопожарными перегородками 1-го типа (Федеральный закон №123- ФЗ).

На складах нефтепродуктов главной причиной возникающих пожаров считается воспламенение паров. Воспламенение происходит от посторонних источников зажигания и, в связи с этим, в зоне теплового излучения происходит разрушение  конструкций, разгерметизация трубопроводов, сопровождающийся разливом топлива, горением и возможностью возникновения взрыва.

Причинами образования взрывоопасных смесей в резервуарах служат:

- негерметичность аппаратов и сообщаемость их внутреннего объема с окружающей средой через дыхательные клапаны;

-изменение внешних температурных условий, влияющих на давление паров хранимой жидкости и концентрацию паровоздушной смеси в аппарате;

-изменение уровня жидкости в процессе их наполнения или опорожнения;

-повреждение аппаратов в результате механических или химических воздействий;

-несоблюдение режима эксплуатации.

Состав паровоздушной смеси в резервуарах зависит от давления хранимой жидкости.  Состав паровоздушной  смеси в наджидкостном пространстве аппарата зависит также и от температуры окружающий среды. При повышении температуры скорость испарения жидкости и давление ее паров увеличивается. В связи с этим увеличивается концентрация паровоздушной смеси в аппарате, которая для одних жидкостей (керосин, спирт) может оказаться в пределах взрыва, а для других (бензин, бензол, ацетон)-выйти за верхние пределы взрыва.

При опорожнении аппарата уровень жидкости понижается. При этом увеличивается свободное пространство, в результате чего возникает разрежение и через дыхательный клапан или неплотности в аппарат поступает воздух. Концентрация паровоздушной смеси при этом уменьшается и может оказаться в пределах взрыва. Через некоторое время вследствие испарения жидкостей концентрация паров снова увеличивается и достигает первоначальной величины. При наполнении резервуара паровоздушная смесь выбрасывает наружу через дыхательный клапан и неплотности. В этом случае пространство вокруг резервуара и над его крышей на высоту до 3-5 метров может быть насыщено парами ЛВЖ, что при воспламенении от  различных источников вызывает пожар вне резервуара.

Эти два процесса называются «большими» — при изменении уровня, и «малыми» — при изменении температуры, «дыханиями».

Обеспечить эксплуатацию аппаратов и емкостей без образования в них взрывоопасной концентраций возможно при ликвидации паровоздушного объема некоторыми способами:

1. Устройством хранилищ, в которых горючие жидкости находятся под защитным слоем воды или над слоем воды (при таком способе хранить возможно только вещество не смешивающееся с водой – сероуглерод и нефтепродукты).

2. Применение резервуаров с плавающей крышей и плавающими пантонами. Крыша – полый диск из стальных листов толщиной 2-5 мм, крыш разделяется перегородками на ряд отсеков для обеспечения непотопляемости. Зазор между крышей и стенками резервуара уплотняется специальными затворами для обеспечения герметичности при перемещении крыши. Понтоны выполняются из труб (каркас в виде концентрационных колец) и пленки (ковер). Термостойкая пленка укладывается на алюминиевую сетку, служащей для отвода статического электричества. Зазор между понтоном и стенками резервуара герметизируется петлеобразными эластичными затворами. Такие резервуары позволяют резко снизить потери жидкости от испарения.

3.Устройство емкостей с эластичными, складывающимися стенками.

Резервуары хранения нефтепродуктов изготавливаются из стали от 2 до 4-х мм. Расположение листов производится горизонтально длинной стороной. Пояс (один ряд ввариваемых листов) могут располагаться ступенчато, встык или телескопически, в зависимости от особенностей производства. [3,4]

Фундамент сооружают из подсыпанного грунта и песка. Вторым слоем выступает изолирующий слой песка в смеси с мазутом для предотвращения коррозии днища. Объем резервуара достигает 300 м³.

Для того, чтобы обеспечить правильную работу резервуара необходимо наличие гарнитуры и арматуры. Лестница необходима для осмотра оборудования и взятия проб сырья. Лестница ведет к специальной площадке, на которой располагается замерный люк.

Все элементы замерного люка должны быть в исправном состоянии, а сама крышка должна закрываться герметично.

В резервуаре могут проходить ремонтные работы, работы по очистке и проветриванию резервуара.

В нижней части резервуара крепят шарниры подъемной трубы, присоединяемые к себе раздаточные трубопроводы.

Внутри резервуара монтируются хлопуши (хлопушки) на конце приемно-раздаточного патрубка. Они служат для предотвращения потерь нефти и нефтепродуктов из резервуара в случаях разрыва технологических трубопроводов или выхода из строя размещенных на нем запорных устройств. При их применении действие взрывного процесса сводится к минимуму. Струя нефтепродукта во время заполнения резервуара приподнимает крышку хлопуши. При остановке заполнения крышка встанет на прежнее место, вследствие чего закроется труба. При механизированном процессе перекачка нефти производится при помощи дистанционного управления.

На сегодняшний день актуален вопрос обновления резервуаров для хранения нефтепродуктов. Специфика данной отрасли требует также и обновления нормативно-правовых баз. Необходимо проведение анализа и выбора пути направления в обеспечении пожарной безопасности хранения нефтепродуктов.