Тушение пожаров на технологических установках предприятий химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности

Для обеспечения техники  безопасности РТП назначает ответственных  лиц из числа начальствующего  состава пожарной охраны и специалистов объекта.

Кроме общих задач, определенных Боевым уставом пожарной охраны, РТП и штаб должны решить ряд специфических задач, в частности:

 

• прекращение подачи нефтепродукта на аварийный участок и освобождение от него аппаратов, находящихся в зоне пожара;
• определение зоны возможной загазованности и мер ее защиты;
• порядок использования автоматических систем тушения и защиты, обеспечение сброса пожарных расходов воды и смываемого нефтепродукта в канализацию и т. п.

 

При тушении пожаров на технологических  установках особое значение имеют действия первых прибывших подразделений, задачей которых является обеспечение условий для прекращения истечения горючих жидкостей, их паров или газа. Дальнейшие боевые действия строятся в зависимости от вида горения и опасности для других аппаратов и установок. Если горение происходит в виде факела, то решающим направлением будет защита аппаратов и конструк-ций, подвергающихся действию пламени. Если горит вытекающая из аппаратов или трубопроводов жидкость, то основными действиями будут ограничение площади растекания и защита аппаратов от взрыва.

 

Боевые действия пожарных подразделений  по тушению пожаров на установках можно условно разделить на три этапа: локализацию пожара, тушение пожара, обеспечение условий для успешной ликвидации аварий.

Локализация пожара достигается путем прекращения поступления нефтепродукта на аварийный участок, ограничения площади розлива горящей жидкости, проведение защиты технологического оборудования от теплового воздействия, а также проведения других мероприятий, обеспечивающих контролируемое выгорание нефтепродукта.

Боевые действия по тушению, т.е. ликвидацию горения осуществляют, когда обеспечены условия, исключающие возможность  повторного воспламенения паров или газов.

В зависимости от обстановки в отдельных  случаях РТП может принять  решение о ликвидации горения при возможном образовании взрывоопасных зон после прекращения горения.

До прекращения горения РТП  должен определить зону возможной загазованности. После ликвидации горения боевые действия направляются на защиту технологического оборудования, смыв разлитого нефтепродукта, т. е. обеспечение ликвидации аварии в целом.

III. Способы и средства тушения.

 

Для ликвидации пожара и  защиты оборудования, как правило, применяются компактные и распыленные струи воды, а также воздушно-механическая пена различной кратности.

Защиту технологического оборудования организуют с момента прибытия первых подразделений и продолжают в периоды локализации и ликвидации пожара. Для этого используют автоматические средства защиты и огнетушащие средства, подаваемые передвижной пожарной техникой.

Защита от воздействия  тепла осуществляется путем орошения факела пламени распыленной водой, охлаждения поверхности оборудования водой или пеной, а также путем устройства водяных завес.

Орошая факел, необходимо добиваться, чтобы эффективная часть распыленной струи, т. е. половина или более ее длины, приходилась на основной участок факела пламени.

При охлаждении технологического оборудования необходимо обеспечивать орошение всей поверхности горящих и половины поверхности соседних аппаратов и установок.

Необходимость орошения соседних аппаратов определяется расстоянием  до фронта пламени.

Основным критерием  для определения границ безопасной зоны для технологического оборудования принята плотность теплового потока 12,5 кВт/м², которая вызывает нагрев «стенок» до температуры не более 100⁰С.

Водяные завесы являются эффективным средством защиты оборудования при пожаре, например, если установить стволы-распылители с насадками  турбинного или щелевого типа на расстоянии 1,5–2,0 м от фронта пламени, то плотность теплового потока снижается втрое.

Характеристика распылителей:

 

Тип распылителя	Эффективный угол подачи ствола, град.	Напор на насадке, м.	Расход воды, л/с	Геометрические  размеры водяных завес
				высота, м.	площадь, м2
Турбинный НРТ-5	50	50	5	10	50
Турбинный НРТ-10	50	60	10	12	100
Турбинный НРТ-20	50	60	20	15	200
Щелевой РВ-12	–	60	12	8	100

 

Для тушения пожаров  применяют компактные и распыленные  струи воды, воздушно-механическую пену, газоводяные струи и порошковые составы.

Компактные струи воды используют в основном для тушения  факелов жидкостей или сухих  газов. При этом на высоте до 12–15 м  тушение производится ручными пожарными стволами, а на высоте до 30 м – лафетными. Если горение на высоте более 30 м, то стволы целесообразно подавать с помощью автолестниц, автоподъемников или с соседних сооружений.

Для тушения горючих  жидкостей, разлитых па поверхности  земли, используют водяные струи, причем компактные струи – для смыва горящей жидкости, а распыленные – для тушения.

Воздушно-механическую пену используют для тушения нефти  и нефтепродуктов в технологических аппаратах насосных, лотках, канализации.Подают воздушно-механическую пену поэтапно по мере сосредоточения на пожаре расчетного количества сил и средств. Пенные струи можно использовать в комбинации с водяными, при этом для тушения вертикальных поверхностей используют водяные струи, для разлитого нефтепродукта – пенные.

Для тушения технологических установок  применяют газоводяные струи, подаваемые от АГВТ, предварительно рассмотрев эти вопросы со специалистами. Для начала тушения газоводяной струей необходимо интенсивно охлаждать водой аппараты, особенно их нижнюю часть.

Газоводяные струи можно  применять в сочетании с воздушно-механической пеной и водой, В этих случаях разлитый нефтепродукт тушат пеной или смывают водой, а струйное факельное горение тушат газоводяными струями. Тушить газоводяными струями разлитый нефтепродукт нецелесообразно из-за возможного разброса горящей жидкости.

Экспериментальным путем  установлена зависимость удельного расхода различных огнетушащих средств от характера струи при тушении факелов.

Порошковые составы  могут применяться для тушения  как струйных факелов, так и для разлитого нефтепродукта.

При тушении факела порошковую струю подают в место истечения продукта и постоянно перемещают ее по оси факела до полного срыва пламени.

При тушении разлитого  нефтепродукта порошковую струю  подают с ближнего края разлива с  последующим охватом всей площади горения.

Совместное применение порошковых и водяных струй одновременно не рекомендуется.

По требованиям норм противопожарной защиты технологические  установки оборудуют стационарными системами защиты от теплового воздействия и тушения пожаров: стационарными лафетными стволами, установками водяного орошения для защиты от теплового воздействия колонных аппаратов, установками тушения пенами или паром.

Руководитель тушения  пожара должен принять все меры по введению в действие стационарных систем, если они не были введены до прибытия пожарных подразделений.

Через стационарные лафетные стволы типа ПЛС-20С, ПЛС-40С, ПЛС-60С, подключенные к пожарному водопроводу, можно подавать как воду, так и пену, при этом напор на насадке составляет 50–70 м, а радиус компактной части струи 35–40 м. Лафетные стволы устанавливают вдоль монтажных проездов на специальных вышках на отметке 6–12 м, или на крышах зданий на расстоянии не менее 10 м от защищаемых аппаратов и сооружений.

Стволы используют для  защиты от воздействия тепла аппаратов, трубопроводов и строительных конструкций, для смыва разлитого нефтепродукта, а также для тушения факельного горения на установках.

Установки защиты от воздействия тепла  колонных аппаратов выполняют в виде водяных колец с перфорированными отверстиями или с оросителями дренчерного типа.

Интенсивность подачи воды на орошение защищаемой поверхности составляет 0,1 л/(м²*с).

Все типы установок пожаротушения  служат для ликвидации локальных  очагов горения на площадках и  этажерках, в сырьевых и продуктовых  насосных, канализационных колодцах, лотках и технологических печах, а также для создания паровых завес вокруг блоков печей при образовании паровзрывоопасных концентраций на прилегающей территории. Для эффективной защиты технологических печей применяют установки пожаротушения, так как в этих случаях применение водяных или пенных струй нецелесообразно из-за опасности деформации конструкций. Интенсивность подачи пара для паровой завесы составляет 0,03 кг/(м²*с). Пенные установки рассчитаны из условия интенсивности подачи раствора 0,12 л/(м²*с).

В ходе подготовки и введения боевых действий по тушению пожаров на технологических установках руководитель тушения пожаров принимает меры по соблюдению правил по технике безопасности, разрабатываемые совместно со специалистами объекта.

В целях безопасности личный состав должен использовать укрытия, тепловые экраны, теплоотражательные и теплозащитные костюмы, индивидуальные средства защиты. При угрозе взрыва или обрушения, внезапного розлива или выброса нефтепродукта РТП должен вынести личный состав в безопасное место на расстояние не менее 100 м от горящей установки, здесь же должен быть сосредоточен резерв сил и средств.

Необходимо определять и контролировать границы загазованности с помощью специальных служб объекта, а также избегать размещения боевых позиций напротив ретурбентов печей, торцевых стенок горизонтальных аппаратов, головок теплообменников люков и фланцевых соединений аварийных аппаратов.

Экспериментально установлено, что работа личного состава в  боевой одежде без теплозащитного снаряжения допускается в зоне, где плотность тепловых потоков не более 4 кВт/м².

Принципиальные схемы  расстановки сил и средств  при пожаре на технологических установках приведены на рисунке 4.

Рисунок 4. Схема расстановки сил  и средств при тушении открытой технологической установки

III. Тушение пожаров в резервуарах и резервуарных парках.

Организация тушения  нефти и нефтепродуктов в резервуарах  и резервуарных парках основана на оценке возможных вариантов возникновения и развития пожара. Пожары в резервуарах характеризуются сложными процессами развития, как правило, носят затяжной характер и требуют привлечения большого количества сил и средств для их ликвидации.

Основным средством  тушения пожаров в резервуарах  является пена средней и низкой кратности, подаваемая на поверхность горючей жидкости. Вместе с тем СНиП 2.11.03-93 г. «Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы» допускает применение подслойного способа подачи пены, а также других способов и средств тушения пожаров в резервуарах, обоснованных результатами научно-исследовательских работ и согласованных в установленном порядке. Для тушения нефти и нефтепродуктов применяются отечественные и зарубежные пеногенераторы и пенообразователи, прошедшие сертификацию и имеющие рекомендации по их применению и хранению.

 

ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ПОЖАРОВ В РЕЗЕРВУАРАХ И РЕЗЕРВУАРНЫХ ПАРКАХ.

 

Возникновение пожара в  резервуаре зависит от следующих  факторов: наличия источника зажигания, свойств горючей жидкости, конструктивных особенностей резервуара, наличия взрывоопасных концентраций внутри и снаружи резервуара. 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. При этом, даже в начальной стадии, горение нефти и нефтепродуктов в резервуаре может сопровождаться мощным тепловым излучением в окружающую среду, а высота светящейся части пламени составлять 1-2 диаметра горящего резервуара. Отклонение факела пламени от вертикальной оси при скорости ветра около 4 м/с составляет 60-70⁰.

Факельное горение может  возникнуть на дыхательной арматуре, местах соединения пенных камер со стенками резервуара, других отверстиях или трещинах в крыше или стенке резервуара при концентрации паров нефтепродукта в резервуаре выше верхнего концентрационного предела распространения пламени (ВКПРП).