КОМПЛЕКСНАЯ АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПОЖАРПОТУШЕНИЯ РЕЗЕРВУАРНЫХ ПАРКОВ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ЗАВОДОВ

Введение

          В своей предыдущей статье, которая представлена в международном научном журнале «Научный лидер», выпуск №13 май 2021, была предложена Единая комплексная автоматическая система  защиты и контроля резервуарного парка (ЕКАС ЗиК РП), которая самостоятельно должна управлять как технологическим процессом, так и системами защиты. Одной из систем защиты являются автоматические установки пожаротушения резервуаров. Т.е. эффективность системы ЕКАС ЗиК РП напрямую зависит от эффективности и работоспособности установок пожаротушения и пожарной сигнализации.

          Анализируя пожары на объектах нефтегазовой промышленности в России за последние 20 лет можно прийти к выводу, что наибольшее количество пожаров по статистическим данным приходятся именно на объекты хранения нефтепродуктов – наземные резервуары типа РВС, порядка 93 процентов. Одновременно с количеством пожаров можно сделать утверждение, что пожары на наземных резервуарах типа РВС являются самыми крупными, наиболее сложными для ликвидации и несут колоссальный экономический ущерб предприятиям и экономике России, а иногда травмирование и гибель людей. Стоимость резервуаров может достигать до нескольких десятков миллионов рублей, поэтому при пожарах в резервуарных парках предприятия терпят колоссальные убытки. Все это говорит нам о том, что резервуарные парки в обязательном порядке необходимо оборудовать системами автоматического пожаротушения, которые по задумке должны ликвидировать пожар на начальной стадии и тем самым уменьшить экономический ущерб.

           Автоматические установки пожаротушения резервуаров

           В настоящее время большая часть объектов хранения нефтепродуктов оборудована различными установками пожаротушения. Как правило, установки пожаротушения представляют собой систему трубопроводов, заполненную огнетушащим веществом, которое в случае пожара в автоматическом или ручном режиме подается в очаг пожара с использованием приборов подачи. Установки пожаротушения обычно предусматривают систему охлаждения резервуара и систему пенного пожаротушения. Однако, такие системы не всегда дают должного результата. Причиной этому служит то, что работоспособность таких установок пожаротушения испытывают при одном варианте развития пожара – пожар без последующего взрыва, выброса или вскипания. В реальности большинство пожаров на резервуарах начинается со взрыва паровоздушного облака с последующим горением нефтепродукта. При взрыве, установки пожаротушения резервуаров часто разрушаются ударной волной и дальнейшее их использование не представляется возможным. 

           Также одной из проблем является то, что борясь за скорость срабатывания установки пожаротушения, пенообразователь находится уже в смеси с водой в магистральных трубопроводах. Действительно, это влияет на скорость получения огнетушащего вещества, однако, пенообразователь хранящийся в растворе быстро теряет свои характеристики, что напрямую сказывается на тушении пожара.

           Исходя из вышесказанного следует, что большая часть установок автоматического пожаротушения низкоэффективны в условиях реального пожара.

           Необходимо менять требования к хранению пенообразователя в системах пожаротушения. Уже сейчас разработаны системы пожаротушения, в которых в обычном режиме магистральные трубопроводы остаются сухими, а в случае пожара раствор пенообразователя приготавливается в отдельной  камере пеносмешения и подается в очаг пожара. Это позволяет в полном объеме раскрыть огнетущащие способности пенообразователя, и не смотря на небольшую задержку во времени срабатывания системы, эффективность тушения увеличивается.

          Также необходимо рассмотреть вопрос о целесообразности и эффективности размещения приборов тушения в той или иной части резервуара. Предложением является размещение водяных и пенных стволов за обвалованием на безопасном расстоянии на специальной площадке. Современные стволы способны доставить огнетушащее вещество на значительной удаленности от резервуара, порядка 60 метров. Тоже самое касается и стволов на охлаждение горящего и соседних резервуаров. При таком расположении элементы установки в большей мере защищены от повреждения ударной волной при взрыве паровоздушного облака.

          Комплектация установок пожаротушения резервуаров также является одним из важнейших факторов. Пожар может развиваться по различным направлениям. Один пожар намного эффективнее ликвидировать обычным способом подачи пены на горящее зеркало, другой пожар эффективнее тушить подслойным способом подачи огнетушащего вещества, причем при каждом пожаре важно охлаждение горящего и рядом стоящих резервуаров, чтобы не допустить деформации корпуса и последующего розлива нефтепродукта.

            Комбинированные установки тушения пожаров на резервуарных парках

            Анализируя проблемы действующих установок пожаротушения резервуаров предлагается рассмотреть Комбинированные установки тушения пожаров на резервуарных парках.

           Такие установки представляют собой систему трубопроводов и приборов подачи огнетушащих веществ.

           Главным их отличием от стандартных установок является то, что они состоят из нескольких систем и подсистем.

           Система охлаждения резервуара подается от двух разных насосов и состоит из нескольких частей. Первая часть устанавливается на стенки резервуара, производит стандартное охлаждение резервуара по стенкам. Вторая часть устанавливается в виде лафетных стволов, стоящих за обвалованием. В случае взрыва паровоздушного облака и вывода из строя системы охлаждения, установленной на стенке резервуара, лафеты, установленные за обвалованием, будут работать и охлаждать как горящий, так и соседние резервуары.

          Система пенного тушения состоит из трех частей. Первая устанавливается на верхнюю часть стенки резервуара, для стандартной ликвидации горения. Вторая часть, в виде пенных стволов, устанавливается за пределами обвалования, и также дублирует первую часть приборов, которые могут выйти из строя от повышенной температуры или ударной волны. Третья часть – подслойное пенотушение.

         Как видно комбинированная установка пожаротушения резервуара состоит из двух систем охлаждения и трех систем пенотушения. Такая установка позволит потушить пожар при различных вариантах его развития, начиная с пожара с последующим взрывом и наоборот.        

         Комплексная автоматическая система пожаротушения резервуарных парков

        Анализируя проблемы действующих систем противопожарной защиты резервуарных парков предлагается рассмотреть концепцию Комплексной автоматической системы пожаротушения резервуарного парка (КАСП РП). Комплексная автоматическая система пожаротушения резервуарных парков входит в состав и работает под управлением единой комплексной автоматической системой  защиты и контроля резервуарного парка (ЕКАС ЗиК РП). Комплексная автоматическая система пожаротушения резервуарных парков состоит из комбинированных установок пожаротушения (описаны выше) на каждый резервуар или группу резервуаров и искусственный интеллект, управляющий этими установками и технологическим процессом.

          Так, например, система КАСП РП зафиксировала пожар на одном из резервуаров при осуществлении перекачки топлива. По алгоритму, данная система останавливает технологический процесс, отключает насосы перекачки, перекрывает запорные арматуры, при необходимости производит слив нефтепродуктов в резервные емкости из соседних резервуаров, задействует комбинированную установку пожаротушения резервуара, осуществляет оповещение персонала и руководство объекта о «пожаре».

           Таким образом, данная система в автоматическом режиме за минимальный промежуток времени произведет необходимые действия для тушения пожара по заданному алгоритму. Это позволяет исключить при пожарах человеческий фактор, потушить любой вариант развития пожара на начальной стадии, что в свою очередь сократит экономический ущерб от пожара, который часто превышает десятки миллионов рублей и включает в себя демонтаж поврежденного резервуара и оборудования, проектирование, закупка и монтаж нового резервуара, а самое главное простой предприятия и упущенную выгоду от простоя той или иной установки.