Тушение пожаров на объектах добычи, переработки и хранения ЛВЖ, ГЖ и ГГ

Тушение пожаров на технологических установках по переработки нефтепродуктов.

Установки по переработки нефти состоят из одноэтажных аппаратов высотой до 100 м и объемом до 2000 м3. Технологические процессы в них проходят при высоких температурных давлениях.

На каждую такую установку разрабатывается план тушения пожара.

Все установки оборудуются системами тепловой защиты и тушения пожаров. Установки защиты от воздействия тепла выполняют в виде водяных колец с оросителями дренчерного типа.

Незащищенные аппараты и трубопроводы нагреваются до высоких температур в течение 15 минут, после чего происходит их деформация и розлив. Наличие теплоизоляции технологического оборудования повышает его огнестойкость на 45 минут.

Анализ показывает, что каждый 4-й пожар сопровождается взрывом с последующим горением на площади до 5000 м2. Без взрыва максимальная площадь горения 3000 м2.

При авариях в аппаратах работающих под избыточным давлением го-рючие жидкости вытекают в виде струй. При этом жидкие нефтепродукты сгорают частично, вследствие чего образуются разливы на значительной площади.

При разливе горючая жидкость испаряется и над ее поверхностью образуется паровоздушная зона, при воспламенении которой образуется факел больших размеров.

Увеличению площади разлива и пожара может способствовать подаваемая на охлаждение технологического оборудования вода, по которой горящий продукт растекается.

Площадь пожара зависит от количества растекаемого продукта и рельефа местности. Во многих случаях для тушения пожара привлекается более 20 основных и специальных пожарных автомобилей.

В качестве основных средств тушения применяют воздушно-механическую пену, воду, огнетушащие порошки, газоводяные струи.

Защита от воздействия тепла осуществляется путем орошения факела пламени распыленной водой, устройством водяных завес. Если установить стволы-распылители с насадками турбинного типа на расстоянии 2 м от фронта пламени, то плотность теплового потока снижается втрое. Для тушения горючих жидкостей, разлитых на поверхности используют компактные водяные струи для смыва горящей жидкости, а распыленные для тушения. При тушении факела порошковую струю подают в место истечения продукта и постоянно перемещают ее по оси факела, а при тушении разлитой нефти струю подают с ближайшего края разлива с последующим охватом всей площади горения.

При пожаре возможно:

- наличие технологических аппаратов, коммуникаций и емкостей с горючими газами и жидкостями, создающими угрозу взрыва и растекания горючих жидкостей;

- сильное тепловое излучение при факельном горении газов или жидкостей, вытекающих под давлением из аппаратов и коммуникаций, разлившихся жидкостей;

- выход ядовитых паров и газов, токсичных продуктов термического разложения материалов;

- наличие веществ и материалов, для тушения которых требуются специальные огнетушащие вещества;

- горение разлившегося нефтепродукта на большой площади.

При развертывании сил и средств необходимо:

- принять меры к спасанию людей совместно с газоспасательной службой объекта;

- принять меры для создания оперативного штаба с привлечением обслуживающего персонала;

- установить места возможного взрыва, разрушений, деформации технологического оборудования и коммуникаций;

- определить состав, количество, местонахождение веществ и материалов, способных вызвать отравление, выброс агрессивных и ядовитых масс, способы защиты или эвакуации этих веществ из опасной зоны;

- определить наличие сухотрубов и специальных огнетушащих веществ на объекте, возможность и целесообразность их применения;

- выяснить направление ветра, уклон территории объекта и рельеф окружающей местности, для предотвращения угрозы перехода огня или распространения аварии на соседние установки и в цеха;

- не осуществлять тушения горящего продукта, истекающего под давлением из технологических аппаратов во избежание образования газовоздушных зон взрывоопасной концентрации;

- перекрыть подачу продукта в аварийный участок, используя запорную аппаратуру, по возможности перекачать оставшийся продукт в резервные емкости, снизить рабочее давление;

- применять средства тушения с учетом характера горящих веществ, максимально использовать установки пожаротушения;

- обеспечить одновременно с тушением пожара охлаждение конструкций зданий и технологических установок, аппаратов, которым создается угроза воздействия высоких температур;

- обеспечить личный состав, работающий в помещениях и на открытых площадках, а также на прилегающей к ним территории, средствами защиты органов дыхания (СИЗОД) и защитными костюмами, обеспечивающими защиту от имеющихся отравляющих веществ или газов;

- вводить в зону факельного горения водяные стволы с турбинными насадками распылителями для снижения температуры излучения;

- подать распыленные струи на защиту и охлаждение аппаратов и трубопроводов, покрытых тепловой изоляцией, не разрушая ее;

- выставить посты, подвижные дозоры и патрулирование территории объекта на автоцистернах для наблюдения за обстановкой на объекте и ликвидации возникающих новых;

- обеспечить создание заградительных валов из песка, земли, гравия для предотвращения растекания горючих жидкостей и плавящихся веществ, а на фронте движения облака АХОВ создать завесу из распыленной воды, привлекая для этого службы объекта;

- обеспечить отвод воды в случае длительных пожаров и невозможности отвода воды с территории цеха (установки) через промышленную канализацию, совместно с ответственным руководителем работ по ликвидации аварии, используя технику и подручные средства.

Оперативно-тактическая характеристика резервных парков хранения нефтепродуктов и способы их тушения.

Резервные парки разделяются на 2 группы:

- первая группа – сырьевые парки нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов, базы нефти и нефтепродуктов с объемом от 20 до 100 тыс. м³;

- вторая группа – это резервуарные парки, которые входят в состав промышленных предприятий, объем которых составляет для подземных резервуаров с ЛВЖ 4 тыс. м³, для ГЖ 20 тыс м³, а для наземных 2 и 10 тыс. м³ соответственно.

Резервуары в парках могут размещаться группами или отдельно.

Разрывы между наземными группами 40м, подземными 15м. Проезды шириной 3,5м с твердым покрытием.

Запас воды на тушение должен быть на 6 часов для наземных резервуаров и на 3 часа для подземных

Резервуары различают по материалу:

- металлические:

- железобетонные.

По расположению:

- наземные:

- подземные.

По форме:

- цилиндрические;

- прямоугольные;

- шаровые.

Подземные железобетонные резервуары строят объемом 10, 30 и 50 тыс. м³, металлические наземные резервуары объемом 10 и 20 тыс. м³. Пожары в резервуарах обычно начинаются со взрыва паровоздушной смеси в газовом пространстве резервуара и срыва крышки или вспышки смеси без срыва крышки, но с нарушением целостности ее отдельных мест. Сила взрыва больше у тех резервуаров, где имеется большое газовое пространство, заполненное смесью паров нефтепродукта с воздухом (т.е. имеется низкий уровень жидкости).

В зависимости от силы взрыва в металлическом резервуаре может наблюдаться обстановка:

- крышка срывается полностью, ее отбрасывает в сторону на расстояние до 30 м и жидкость горит на всей площади резервуара;

- крышка несколько приподнимается, отрывается полностью или частично, затем задерживается в полупогруженном состоянии в горящей жидкости;

- крышка деформируется и образует небольшие в местах крепления к стенке резервуара, при этом горят пары ЛВЖ над образованными щелями.

При пожаре в ж/б подземных резервуарах может произойти обрушение по всей площади резервуара. Высота пламени при спокойном горении равна 1,5 диаметра резервуара. При наличии ветра горение усиливается и может перекинуться на соседние резервуары. Температура пламени зависит от вида нефтепродуктов и колеблется от 1000 до 1300⁰ С.

Линейная скорость выгорания нефтепродуктов колеблется от 6 до 30 см/час. Основными явлениями сопровождающими пожар в резервуарных парках являются вскипание и выброс.

По характеру прогрева у поверхности все ЛВЖ и ГЖ можно разделить на 2 группы:

- группа нефтепродуктов, у которой при горении температура в слое не меняется со временем, а температура на поверхности горения близка к температуре кипения (спирты, ацетон, бензол, керосин, дизельное топливо);

- группа нефтепродуктов при длительном горении которых у поверхности образуется кипящий слой (сырая нефть, бензин, мазут).

Вскипание увеличивает температуру пламени до 1500⁰С, высота пламени увеличивается в 2-3 раза.

Выброс нефтепродуктов объясняется тем, что прогретый слой нефти соприкасаясь с водой, нагревает ее до температуры значительно большей, чем температура кипения. При этом выделяется большое количество пара, который выбрасывает находящуюся под водой нефть за пределы резервуара.

Основными мерами борьбы с вскипанием и выбросом могут быть:

- ликвидация пожара до вскипания и выброса;

- откачка слоя воды из резервуара.

В качестве основного средства тушения пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах применяют пену средней кратности.

Пену подают через слой горючего вещества с помощью специального оборудования резервуара или через борт резервуара в виде навесной струи с помощью пенных стволов.

При первом способе пена меньше разрушается, т.к. не проходит через пламя. Но у этого способа есть серьезный недостаток - требуется специальное оборудование на резервуаре.

Наиболее распространенным приемом подачи пены в резервуар является подача ее с помощью автоподъемников и пеноподъемников.

Для снижения разрушения пены необходимо охлаждать стенки резервуара.

При деформации стенок металлического резервуара для ввода пены в стенке резервуара прорезают отверстие на высоте 1м от поверхности жидкости. Размеры отверстия должны быть больше диаметра ствола, генератора.

Если горит несколько резервуаров, то силы концентрируются на тушении одного резервуара с наветренной стороны или со стороны резервуара, который больше угрожает соседним.

Стационарная установка пожаротушения с подачей пены средней
кратности

При пожаре возможно:

- мощное тепловое излучение;

- угроза перехода горения на соседние резервуары вследствие вскипания или выброса нефтепродукта или разрушения горящего резервуара;

- изменение направлений потоков продуктов горения и теплового воздействия в зависимости от метеоусловий.

Стационарная установка пожаротушения с подачей пены низкой кратности в слой горючей жидкости (подслойный способ тушения пожара)

При ведении боевых действий необходимо:

- установить продолжительность пожара к моменту прибытия пожарных подразделений и характер разрушений резервуара;

- установить количество и вид ЛВЖ и ГЖ в горящем и соседнем резервуарах, уровни заполнения;

- задействовать стационарные установки пожаротушения и средства охлаждения;

- оценить возможность и ориентировочное время вскипания или выброса горящего нефтепродукта;

- установить состояние обвалования, пути возможного растекания продукта, учитывая рельеф местности;

- выяснить целесообразность и возможность откачки или выпуска нефтепродуктов из резервуаров;

- организовать охлаждение стволами с большим расходом горящего и не горящих резервуаров;

- создать оперативный штаб тушения пожара с обязательным включением в его состав представителей администрации объекта;

- принять меры к обеспечению выполнения необходимых требований охраны труда, лично и с помощью специально назначенных работников объекта и ГПС;

- использовать на затяжных пожарах воду, скопившуюся в обваловании;

- обеспечить персоналу доступ под защитой стволов к запорной арматуре, для перекрытия и прекращению подачи нефти и нефтепродуктов и горючих газов в зону горения;

- подавать огнетушащие вещества преимущественно из-за обвалования;

- определить периметры горящего и соседних резервуаров при горении нефти и нефтепродуктов в подземных резервуарах;

- для подготовки пенной атаки назначить начальника боевого участка по подготовке и проведению пенной атаки из числа наиболее опытных командиров;

- сосредоточить на месте пожара расчетное количество сил и средств;

- объявить о начале и прекращении пенной атаки по громкоговорителю;

- устанавливать пеноподъемники, при тушении пеной средней кратности, с наветренной стороны, стрелу подъемника с пеногенераторами располагать на 0,5 м выше стенки резервуара;

- использовать пенные лафетные стволы при тушении пеной низкой кратности, устанавливаемые на обваловании или перед ним;

- прекратить откачку нефтепродукта из горящего резервуара при проведении пенной атаки;

- продолжать для предупреждения повторного воспламенения нефтепродукта, подачу пены в резервуар не менее 5 минут после прекращения горения;

- прекратить подачу пены и выяснить причины если в течение 15 минут с начала пенной атаки интенсивность горения не снижается.

Тушение пожаров на объектах хранения и переработки сжиженных углеводородных газов.

При пожаре возможно:

- мощное тепловое излучение от факельного горения газа;

- быстрое распространение горения по разлившемуся конденсату;

- пожары, сопровождающиеся образованием “огненного шара”;

- взрывы образующихся газовоздушных смесей;

- деформация и разрыв аппаратов и трубопроводов;

- сложность одновременного тушения разлившегося сжиженного газа и факела.

При развертывании сил и средств необходимо:

- установить вид хранящегося газа в аварийном и соседних резервуарах, направление ветра, пути распространения облака газа и степень опасности образующихся зон загазованности;

- создать оперативный штаб;

- принять неотложные меры по прекращению подачи продукта в очаг горения, перекрыть подводящие трубопроводы и перекачать по возможности продукт в резервные емкости;

- определить аппараты и трубопроводы, находящиеся под давлением и принять меры по предотвращению их деформации и взрыва;

- обеспечить бесперебойное водоснабжение пожарных стволов для защиты соседних с горящим, обращая особое внимание на защиту запорной арматуры и фланцевых соединений;

- задействовать стационарные системы объекта;

- производить тушение разлившегося и горящего газа с наветренной стороны огнетушащим порошком, пеной низкой и средней кратности;

- ликвидировать факельное горение струйных истечений с помощью огнетушащих порошков, газоводяных струй, пены, распыленных и компактных водяных струй;

- использовать теплоотражательные костюмы и водяные завесы для защиты ствольщиков и техники от теплового излучения;

- установить водяные завесы перед защищаемым объектом, не ближе 1,5 м от фронта пламени. Использовать рукава на льняной основе;

- организовать сменную работу личного состава в зоне высоких температур и орошение в процессе выполнения боевых задач;

- определить границы зон загазованности, не допуская работы техники в пожароопасных зонах. Организовать установку обозначений и постов, допуская передвижения в опасных зонах только по распоряжению оперативного штаба;

- расположить резерв сил и средств на безопасном расстоянии;

- организовать по возможности, с помощью обслуживающего персонала, перепуск газов из горящего и соседних резервуаров в свободные или выпустить газ на факел, с целью понижения давления в резервуарах.

Тушение пожаров на объектах транспортировки нефти и газа.

При развертывании сил и средств возможно:

- наличие коммуникаций под давлением большой протяженности, создающими угрозу взрыва и растекания;

- взрыв образовавшихся паровоздушных смесей;

- мощное тепловое излучение от горения нефти и газа;

- удаленность места аварии, большие площади разлившегося продукта и зон загазованности, могущих привести к экологической катастрофе;

- изменение направления распространения в зависимости от рельефа местности, геологического расположения и метеоусловий;

- необходимость организации взаимодействия большого числа сил и средств, участвующих в ликвидации аварии.

При развертывании сил и средств действий необходимо:

- удалить за пределы опасной зоны всех людей, не занятых на ликвидации аварии или пожара;

- определить количество и свойство вылившегося продукта ;

- установить пути возможного растекания продукта, учитывая рельеф местности;

- определить возможность быстрой доставки необходимого количества огнетушащих веществ;

- перекрыть подачу продукта в аварийный участок, снизить рабочее давление;

- принять меры по устройству обвалования для ограничения разлива продукта или его сбора;

- производить тушение разлива продукта с наветренной стороны;

- организовать установку обозначений и постов, допуская передвижения в опасных зонах только согласно распоряжению штаба по ликвидации аварии;

- располагать резерв сил и средств на безопасном расстоянии.

Тушение пожаров газовых и нефтяных фонтанов.

При ведении боевых действий необходимо в зависимости от типа фонтана использовать следующие тактические приемы:

- осуществить закачку воды в скважину или перекрыть задвижки противовыбросового оборудова­ния;

- осуществлять тушение струями автомобилей газоводяного тушения;

- осуществлять тушение импульсной подачей порошка специальными установками;

- осуществлять тушение водяными струями из лафетных стволов;

- осуществлять тушение взрывом заряда взрывчатых веществ (ВВ);

- осуществлять тушение подачей порошка от пожарных автомобилей;

- осуществлять тушение комбинированным способом;

- организовать ежедневное техническое обслуживание и ремонт пожарных автомобилей;

- обеспечить условия для безопасной работы, оснастить личный состав средствами защиты и отработать действия в условиях высоких температур;

- создать расчетный (на каждом этапе тушения) запас огнетушащих веществ;

- обеспечить с помощью технического персонала объекта расчистку устья скважины от оборудования, металло­конструкций и других материалов под прикрытием водяных стволов;

- прокладывать от водоемов к фонтану металлические трубопроводы диаметром 100-150 мм, оборудовать их ру­кавными головками и задвижками;

- в зоне высоких температур, как правило, прокладывать напорные рукава на льняной основе.

- при тушении водяными струями располагать стволы на расстоянии 6-8 метров от устья скважины, но не далее 15 метров;

- размещать стволы с наветренной стороны, равномерно по дуге 210-270 °;

- вводить струи воды под основание факела фонтана, а затем синхронно и медленно поднимать их вверх, фикси­руя через каждые 1-2 метра на 30-50 секунд;

- выделить один ведущий ствол для управления струями, по которому ориентировать все остальные стволы.

На морских газонефтяных промыслах необходимо дополнительно:

- вводить в действие пожарные суда ;

- принять меры для предотвращения площади распространения нефтяной пленки по поверхности воды.