Дипломная на тему первичные средства пожаротушения. Тушение пожаров на объектах хранения нефтепродуктов. Особенности тушения пожаров на нефтебазах и нефтеперекачивающих станциях
 Скачать 27.24 Kb.
|
|
Самостоятельная работа на тему: «Тушение пожаров на объектах хранения нефтепродуктов. Особенности тушения пожаров на нефтебазах и нефтеперекачивающих станциях»
2021 Содержание
Введение Противопожарная защита объектов добычи, переработки и хранения нефти и нефтепродуктов долгие годы является одной из актуальных задач, стоящих перед пожарной охраной. Сведения о пожарах в резервуарах за рубежом и отечественные статистические данные о наиболее частых загораниях резервуаров с нефтью свидетельствуют об устойчивости резервуаров к тепловому воздействию и взрывам, возможности групповых пожаров и большой сложности их тушения. Статистика показывает, что ежегодно в России происходит 5–7 пожаров в резервуарных парках. По зарубежным данным за последние 10 лет произошло 10-кратное возрастание стоимости добываемого и хранимого в резервуарах нефтепродукта, что при пожаре влечет за собой большие материальные потери, а иногда и гибель людей. Пожары в резервуарах, как правило, носят затяжной характер, а время тушения может составлять несколько суток. На тушение требуется значительное количество СиС. Для успешных действий по тушению пожаров на данных объектах от работников ГПС требуется профессиональное мастерство, высокий уровень физической и психологической подготовки, хорошее знание пожарной тактики. ОПЕРАТИВНО-ТАКТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЕЗЕРВУАРНЫХ ПАРКОВ ХРАНЕНИЯ ЛВЖ, ГЖ. В настоящее время наблюдается тенденция к повышению пожарной опасности этих объектов в связи с развитием и укрупнением резервуарных парков, увеличением емкости резервуаров. Низкие темпы разработки и совершенствования пожарной техники, средств и методов быстрой и эффективной ликвидации подобных пожаров. В России за 10 лет произошло 238 пожаров в резервуарах, причем на наземных резервуарах произошло 93,3% от общего числа пожаров и аварий, причем: 32,4% – в резервуарах с сырой нефтью; 53,8% – в резервуарах с бензином; 13,8% – с другими нефтепродуктами (мазут, керосин, диз. топливо). Пожары происходили 222 раза на резервуарах типа РВС, из них 194 случая (81,5%) в резервуарах с бензином и сырой нефтью. Основными источниками пожаров являются: огневые и ремонтные работы (23,5%); искры электроустановок (14,7%); разряды статического электричества (9,7%). Склады нефти и нефтепродуктов делятся на две группы: 1 группа: товарно-сырьевые склады (парки) нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий, резервуарные парки насосных станций магистральных нефтепроводов, перевалочные склады (базы) нефти и нефтепродуктов; 2 группа: склады нефти и нефтепродуктов входящие в состав промышленных, транспортных энергетических и других предприятий. В зависимости от общей вместимости и максимального объема одного резервуара склады нефти и нефтепродуктов делятся на пять категорий (I, II, IIIа, IIIб, IIIв): I категория – свыше 100 тыс. м3; II категория – от 20000 до 100000 тыс. м3; IIIа категория – от 10000 до 20000 м3 (Vрез до 5000 м3); IIIб категория – от 2000 до 10000 м3 (Vрез до 2000 м3); IIIв категория – до 2000 м3 (Vрез до 700 м3). Резервуары для хранения ЛВЖ и ГЖ в основном изготавливают из стали или железобетона. По отношению к уровню земли резервуары: подземные – заглубленные в грунт или обсыпанные грунтом, если наивысший уровень жидкости в резервуаре не менее чем на 0,2 м ниже низшей планировочной от метки прилегающей территории; наземные – если они не отвечают данным требованиям. По форме: металлические: цилиндрические; сфероидальные. железобетонные: цилиндрические; прямоугольные. Резервуары могут быть со стационарной и плавающей крышей. В свою очередь резервуары со стационарной крышей могут быть с понтоном и без понтона. Для резервуарных парков применяют типовые размеры резервуаров. Стальные резервуары: со стационарной крышей V(м3): 100; 200; 300; 400; 700; 1000; 2000; 3000; 5000; 10000; 20000; 30000; 50000. D(м): 4,7; 6,6; 7,6; 8,5; 10,4; 10,4; 15,2; 15,2; 19,0; 21,0; 28,5; 40,0; 60,7. H(м): 6,0; 6,0; 7,5; 7,5; 9,0; 12,0; 12,0; 12,0; 12,0; 15,0; 8,0; 18,0; 18,0. с плавающей крышей V(м3): 1000; 2000; 3000; 5000; 10000; 20000; 30000; 40000; 50000; 100000; 120000. D(м): 12,3; 15,2; 19,0; 22,8; 25,8; 40,0; 45,6; 56,9; 60,7; 85,3; 92,3. H(м): 9,0; 12,0; 12,0; 12,0; 18,0; 18,0; 18,0; 18,0; 18,0; 18,0; 18,0. Железобетонные резервуары (цилиндрические): V(м3): 1000; 5000; 10000; 20000; 30000; 40000. D(м): 18; 42; 42; 54; 66; 78. H(м): 4,8; 4,8; 7,8; 9,0; 9,0; 9,0. Площадь зеркала горючего и периметр резервуара используются для расчета требуемого количества сил и средств. Сферические резервуары служат для хранения газов под давлением. Для наземных резервуаров объемом более 5000 м3 нефти и нефтепродуктов предусматривают установку автоматических систем пожаротушения. Для подземных резервуаров объемом более 5000 м3 предусматривают стационарные системы пожаротушения (неавтоматические). Наземные резервуары объемом от 1000 до 3000 м3 оборудуются пеногенераторами с сухими трубопроводами, а объемом более 5000 м3 оборудуются стационарными системами охлаждения. Между резервуарами имеются разрывы. Расстояние между резервуарами составляет 0,5; 0,65 или 0,75 диаметра в зависимости от вида резервуара и температуры вспышки хранящейся жидкости. По периметру каждой группы резервуаров устраивают замкнутые земляные обвалования шириной не менее 0,5 м, а высота обвалования составляет: 0,8 м – для резервуаров объемом до 10000 м3, при большем объеме – 1,3 м. Обвалование подземных резервуаров следует устраивать только при хранении нефти и мазутов, причем объем обвалования должен будет удерживать 10% объема максимального подземного резервуара в группе. На складах нефти и нефтепродуктов: при общей вместимости более 100000 м3 должно быть помещение (20 м2) для ПТВ и АСО и мотопомп; при объеме от 100000 до 150000 м3 пожарный пост на один пожарный автомобиль; при объеме более 150000 м3 пожарный пост на два пожарных автомобиля Резервуары имеют оборудование: Верхний световой люк – для проветривания во время ремонта и для подъема крышки хлопушки при обрыве троса. Замерный люк – для замера уровня нефтепродукта и отбора проб (имеются дистанционные уровнемеры) Вентиляционный патрубок – в верхней точке покрытия (крыши) резервуара. Поперечное сечение затягивается медной сеткой для исключения попадания искр. Люк-лаз – на высоте примерно 700 мм для доступа рабочих во время ремонта, вентиляции при огневых работах (расположен диаметрально противоположно световому люку. Водоспускное устройство – для спуска подтоварной воды. Хлопушка – для предотвращения утечки нефтепродуктов в случае повреждения приемо-раздаточных трубопроводов и задвижек. Устанавливается на приемной трубе. Дыхательные клапаны – для сокращения потерь нефтепродукта от испарения в резервуаре и предотвращения его разрушения. Огневые предохранители – устанавливают под дыхательным клапаном Предохранительный клапан – на случай выхода из строя дыхательного клапана, который срабатывает при повышении расчетного давления и вакуума на 5-10% (Р = 2000 Па, Рвакуум = 250 Па с пропускной способностью 900 м3/час воздуха). ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ПОЖАРОВ. Пожары ЛВЖ и ГЖ на открытом пространстве происходят при истечении их из аппаратов и трубопроводов, находящихся под давлением с последующим их горением в виде устойчивого факела, с растеканием и горением на аппаратах и на площади зеркала резервуаров. Пожар может возникнуть на дыхательной арматуре, пенных камерах, в обваловании резервуара из-за перелива хранимого продукта или нарушения герметичности резервуара, задвижек, фланцевых соединений, в виде локальных очагов в плавающей крыше. Пожары в резервуарах возникают, как правило, с взрыва паровоздушной смеси. На образование взрывоопасной концентрации внутри резервуара влияют: показатели пожарной опасности и физико-химические свойства хранимых нефти и нефтепродуктов; конструкция резервуара и режим его эксплуатации; климатические и метеорологические условия. При появлении источника зажигания происходит взрыв. Взрывы приводят к различной степени разрушений: полное разрушение кровли резервуара; частичное разрушение кровли резервуара; разрушение или деформация стенок резервуара; деформация или частичное затопление понтона. Осколками от взрыва могут повреждаться соседние резервуары. От резервуара исходит мощное тепловое излучение. Высота пламени в резервуарах пропорциональна его диаметру и для инженерных расчетов принимается: для бензина – 1,5 диаметра для дизельного топлива – диаметр для этилового спирта – 0,8 диаметра. Высота светящейся части факела может составлять более 40 метров. При скорости ветра более 1 м/с пламя несколько удлиняется и отклоняется, а при скорости более 4 м/с – стремится к горизонтальному (60–70 градусов отклонения от вертикальной оси) и создает угрозу распространения пожара на соседние резервуары. Развитие пожара зависит: от места и причины его возникновения, а также последствий взрыва; размеров начального очага; особенностей конструкций резервуара и его размеров; наличие соседних резервуаров и их особенностей; климатических и метеоусловий; наличие систем противопожарной защиты в резервуарном парке и на объекте; наличие объектового подразделения пожарной охраны, его вида и оснащенности силами и средствами; отдаленности парка (резервуара) от других служб объекта и времени их прибытия; первоначальных действий обслуживающего персонала объекта; качества подготовительных мероприятий проведенных на объекте и в гарнизоне. Свободный борт стенки резервуара при отсутствии охлаждения в течении 3–5 минут начинает терять свою несущую способность т.е. появляются визуально определимые деформации из-за прогрева конструкций пламенем. На резервуарах с плавающей крышей в результате теплового воздействия локального очага происходит разрушение герметизирующего затвора. Полная потеря плавучих свойств и затопление крыши наступает, как правило, через один час. В железобетонном резервуаре в результате взрыва происходит разрушение части покрытия. Горение на участке образовавшегося проема сопровождается обогревом железобетонных конструкций покрытия. Через 20-30 минут может произойти дальнейшее обрушение конструкций и увеличение площади пожара. Развитие пожара в обваловании характеризуется скоростью распространения пламени по разлитому нефтепродукту со скоростью: для жидкости, имеющей температуру ниже температуры вспышки – 0,05 м/с; для жидкости имеющей температуру выше температуры вспышки 0,5 м/с. После 10–15 минут прогрева пламенем наступает: потеря несущей способности маршевых лестниц; выход из строя узлов управления задвижками и хлопушками; разгерметизация фланцевых соединений; нарушение целостности конструкции резервуара. В самом резервуаре возможен различный характер распределения температур в объеме горючего. Это зависит от физико-химических свойств горючего. При горении керосина, дизельного топлива температура в глубинных слоях повышается плавно по высоте горючего. При горении мазутов, тяжелых нефти, некоторых видов газового конденсата, бензинов в горючем образуется гомотермический слой, прогретый до температуры кипения. Этот слой увеличивается с течением времени и скорость его роста принимают за скорость прогрева. При плавном повышении температуры по высоте слоя горючего для оценочного расчета используют приведенную скорость прогрева. Значение скорости выгорания и прогрева сведены в таблицу (показать таблицу). Особое значение при тушении пожара имеет наступление выброса, а также вскипание. Пожары нефти и нефтепродуктов с температурой кипения выше 100 °С в резервуарах могут сопровождаться вскипанием и выбросами. Вскипание горючего происходит из-за наличия в нем взвешенной воды, которая при прогреве горючей жидкости более 100 °С испаряется, вызывая вспенивание нефтепродукта. Вскипание может произойти через один час при содержании влаги в нефтепродукте более 0,3%, если менее 0,3% – вскипание не происходит, при влажности 18% и более вспенивающаяся масса не горит. При обводненности 0,6% вскипание наступает через 60 минут, а при 0,9% через 50 минут. При вскипании объем вспенивающейся массы превышает в 4–5 раз объем прогретой жидкости. В 2–4 раза увеличивается высота пламени. Температура пламени достигает 1500 °С. Вскипание может произойти в начальный период пенной атаки при попадании раствора пенообразователя в прогретый слой горючего, независимо от содержания в нем воды. Если происходит вскипание данной воды при достижении ее поверхности гомотермическим прогретым слоем, то это приводит к выбросу горючего. Ориентировочно время наступления возможного выброса можно определить по формуле: τвыбр. = H – h / W + U + V, ч; (1.) где τвыбр. – время от начала пожара до ожидаемого момента наступления выброса, ч; H – начальная высота слоя нефти в резервуаре, м; h – высота слоя водяной подушки, м, (в некоторых случаях за высоту можно принимать расстояние от днища резервуара до патрубков приема и раздачи); W – линейная скорость прогрева горючего, м/ч; U – линейная скорость выгорания горючего, м/ч; V – линейная скорость понижения уровня продукта из-за откачки, м/ч. При затоплении крыши или понтона за начальную высоту слоя горючего (Н) следует принимать высоту продукта над крышей (понтоном). Пожары в резервуарах возникают, как правило, с взрыва паровоздушной смеси. Пожары нефти и нефтепродуктов с температурой кипения выше 100 °С в резервуарах могут сопровождаться вскипанием и выбросами. ТУШЕНИЕ ПОЖАРОВ НА СКЛАДАХ И В ПАРКАХ ХРАНЕНИЯ ЛВЖ, ГЖ. Подготовительные мероприятия и выбор огнетушащего вещества для тушения. Поскольку тушение пожаров в резервуарах хранения ЛВЖ и ГЖ требует привлечения значительных сил и средств, к тушению необходимо заранее тщательно готовиться. Для успешного тушения пожара необходимы два условия: подготовка объекта и администрации; подготовка гарнизона пожарной охраны. подготовка объекта и администрации: Приведение резервуарных парков в соответствии с требованиями пожарной безопасности (обвалование, системы пожаротушения, канализация и т.п.). Оснащение объектовой пожарной охраны соответствующей техникой для успешного тушения пожаров. Создание и хранение необходимого количества пенообразователя и других ОТВ в зависимости от особенностей объекта. Создание объектового штаба ликвидации аварий и пожаров для крупных объектов или определение представителей служб, которые будут входить в штаб пожаротушения. Разработка обязанностей должностных лиц. Подготовка служб объекта (подготовка вспомогательной техники и других технических средств). Подготовка пожарной охраны (противопожарно-аварийно-спасательной службы): Разработка оперативного плана пожаротушения с расчетом необходимого количества сил и средств для тушения пожара. Организация быстрого сосредоточения необходимого количества сил и средств. При необходимости предусматривается привлечение сил и средств из ближайших гарнизонов (включая другие области края, республики) и опорных пунктов, техники с других объектов, привлечение воинских подразделений, медслужбы, работников объекта и т.п. Подготовка личного состава службы к тушению (проведение пожарно-тактических учений, занятий, в ходе которых отрабатываются оперативные планы и взаимодействие со службами объекта и другими службами). Способы тушения пожаров. Способы тушения пожаров в резервуарах ЛВЖ и ГЖ связаны со снижением необходимого количества кислорода, необходимого для горения; снижением количества паров и с нарушением условий воспламенения смесей. При комбинированных способах происходит воздействие на различные условия горения. Необходимо различать способ тушения, связанный с применением определенного огнетушащего вещества и способ подачи этого вещества, который связан с тактикой тушения пожара. Для тушения пожаров с помощью передвижной пожарной техники и полустационарных систем используют: воздушно механическую пену средней кратности (основное средство тушения) и низкой кратности; тонкораспыленную воду (дисперстность 0,1–0,5 мм с интенсивностью 0,2 л/(с ∙ м2) для темных нефтепродуктов (мазут); порошки для тушения небольших очагов и резервуаров также допускается использование инертных газов. Может быть использован способ перемешивания горючей жидкости. Главными факторами, определяющими интенсивность подачи раствора пенообразователя являются (табл. 1,2): |