10.3 10.3. Тушение пожаров на открытых технологических установках

10.3. Тушение пожаров на открытых тнологических установках.

временные открытые технологические установки по переработке углеводородных газов, нефтей и нефтепродуктов хартеризуются большой производительностью и площадью застройки

Они обычно состоят из одноэтажных аппаратов, высот которых достигает 80-100 м, а объем до 2000 м³ (рис. 10.20). Технологические процессы в них про­ходят при высоких темпеатурах и давлениях. За счет блочной систем компо­новки достигается компактное раещение оборудования, уменьшение длины тех­нологических коммуникаций.

Большая плотность застройки и поэтажное размещение оборудования уличивают удельные нагрузки горючих вществ, повышают пожарную опасность, усложяют процесс тушения пожара.

Открытые технологические установки, как правило, оборудуют стационарными сис­темами тепловой защиты и тушения пожаров. Однак коммуникации трубопроводов, мел­кие технологические аппараты и строитель­ны конструкции ими обычно не защищают­ся. Кроме того, стационарные установки мо­гу быть выведены из строя в результате тем­пературных деформаций и взрывов техноло­гического оборудования.

Рис 10.20. Общий вид открытой технологической установки.

Анализ пожаров показывает, что к­дый четвертый пожар сопровождается взры­вм с последующим развитием горения н площади до 5000 м². Если пожар возникает без взрыва, то площадь пожара в большин­стве случаев составляет 500 м², а максималь­ная площадь достигт 3000 м².

Пожары а открытых технологических установках арактеризуются большой скоро­стью распросранения горения, высокой теп­ловой радиацией пламени, возможностью возникновения взрывов, выброса и растека­ния горих жидкостей и сжиженных газов на большие площади.

При розливе горючих жидкостей на твердой поверхнои в виде пленки или слоя жидкость испаряется и над ее поверхностью образуется паровоздушная зона, высота которой висит от физико-химических свойств жидкои, ее температу­ры, скорости ветра и т п. При воспламенении образуется факел, котоый создает угрозу соседним установкам.

Для снижения параметров факела могут применяться сыпучие негорючие материалы для засыпки поверхностного розлива жидкости Слой засыпки частично поглощает и отража тепло, исключает нагрев жидкости до кипения, поэтому резко снижается количество паров, поступающих в зону горения.

Уровень снижения параметров пламени зависит от дисперсности элементов засыпки, толщины слоя, термической стойкости и др.

Анализ экспериментальных данных показывает, ч данный способ снижения параметров фала пламени может быть использован в практике эксплуатации открытых технологических установок, т. к. это позволяет почти в два раза уменьшить количество онетушащих средств на тушение по сравнению нормативными. На (рис. 10.21) приведны данные по высоте факела с использовани засыпки.

При авариях в аппаратах, работающих под избыточным давлением, горючие жидкости и газы вытекают в виде струй. При этом сжиженные углеводороды сгорают факеле пламени полностью, а жидкие нефтепродукты сгорают частично и образуют озливы на значительных площадях.

Исходя из этого по характеру горения пожары можно разделить на следующие виды:

• гореие паров жидкостей и га­зов в виде факелов;

• горение жидкостей с открытой поверхности (в емкостях или розли-той);

• горение движущейся жидкости (струи или растекщейся);

• взрывы паро- или газовоздуш­ной смеси;

• комбинация различных видов горения.

Рис 10.21. Зависимость высоты пламени от диаметра частиц засыпки.

Увеличению площади розлива и пожара может способствовать подава­емая на охлаждение технологического оборудования вода по которой го­рящий нефтепродукт раекается по территории установки.

Пожары на технологических установках по своему характеру являются сложными и продолжительными.

Размеры пожара зависят от условий ратекания нефтепродукта и степени разрушения деформации оборудования от воздейсия пламени. Если в момент аварии нефепродукт воспламеняется, то площадь пожар зависит от количества вытекающего продукта, гидродинамических свойств потока жидкости, рельефа местности, скорости выгорания.

Развитию пожара способствует также т что отдельные блоки, например, ректификацинные и газофракционирующие колонны, ехнологические печи, теплообменники, конденсаторы, холодильники, отстойники технологически связаны между собой разветвленной сетью коммуникаций трубопроводов, и горение на одном блоке может вызват аварийную ситуацию на других.

Особенно асны вакуумные аппараты, где при нарушени герметичности могут образоваться взрывоопасные концентрации паро-, газовоздушных смесей внутри аппаратов.

Тушение поаров на технологических установках предствляет значительные трудности и требет от личного состава пожарных подразделий высокой тактической и психологиской подготовки.

Опыт тушения пожаров показывает, что боевые действия пожарных подзделений при тушении таких пожаров аправлены на обеспечение тепловой защиты борудования, локализацию и ликвидацю пожара, обеспечение условий для успешно ликвидации аварии.

Во многих случаях для ликвидации пожаров привлекаются более 20 основных и специальных пожарных автомобилей.

В качестве основных средств ушения применяются: воздушномеханическая на (ВПМ), водяные струи, водяной п, огнетушащие порошки, газоводяные струи.

При авариях на открытых технологических установках горючие газы и пары нагретого ефтепродукта могут образовать загазванные зоны, величина которых зависит от расхода продукта и скорости ветра.

Расход нефтепродукта, вытекающего из аппарата и трубопроводов в виде струй, можно определить по длине пламени, их ависимости приведены в (табл. 10.13)

Таблица 0.13

Расход нефтепродукта, кг/с
Характер истечения нефтепродукта	Длина факела пламени, м
	2	3	5	10	15	20	25	30	35	40
Компактная струя	–	–	0,2	,4	1	1,6	3	5	7,5	10
Распыленная струя	0,5	1		7,5	14	20	–	–	–	–

На успешные боевые действия подразделений большое влияние оказывает величина тепловых потов. Незащищенные металлические аппараты, трубопроводы и конструкции нагреваютя до высоких температур в течение 10-15 мн, а предохранительные клапаны не успеют стравливать развившееся в них давление. В результате происходит деформация и разрыв аппаратов и трубопроводов. Наличие теплоизоляции технологического оборудовани повышает его огнестойкость до 40-45 мин, изменение температуры металлической стойк аппарата показано на (рис. 10.22)

Одним из важных условий успешной ликвидации пожаров на открытых технологических установках является постоянное взаимодейвие пожарных подразделений со службами обкта, участвующими в тушении пожара и ликвидации аварии. Одним из мероприятий, обеспечивающих взаимодействие различных слжб, является разработка плана ликвидации аварий и тушения пожаров.

План ликвидации аварии состоит из перечн мероприятий на том или ином участке, узл или установке с указанием конкретнх действий дежурного персонала; списков бригад и распределе­ния обязанностей среди инженерно-технического персонала, списков лиц, учреждений и организаций, ко­торых оповещают об аварии, состо­яние систем пожаротушения, связи и сигнализции и других аварийных систем.

Рис 10.22. Нагрев поверхности металли­ческих стенок парата при воздействии на него факел пламени :

1- температура стенки без орошения; 2- охлаждение стки при орошении распыленной струёй итенсивностью 0,2. л/(мс); 3- температура стенки при охлаждении без предварительного нагрева.

Планы ликвидации аварий со­ставляют на каждую установку, блок и площадку.

Планы по тушению пожаров согласоываются с мероприятиями плана ликвидации авии, т. е. план тушения пожара являея составной частью плана ликвидации аварии и рассчитан на случай пожара.

В планах пожаротушения осо­бое внимание уделяется зработке мероприятий по взаимодействю подразделений пожарной охраны со службаи объекта и руководителем ликвидации аварии, а также разработке ме­роприятий по предотвращению взрывов, растекания горючих жидкостей и зага­зованности территории

ля обеспечения четкого взаимодействия подразделений и выполнени мероприятий по ликвидации пожара роводитель тушения пожара в состав оперативного штаба включает представителей и специалистов объекта.

Ршение по тушению пожара РТП принимает после консультации и согласования их с руководством и специалистами объекта, а боевые действия подразделений осуществляет во взаимодействии с техническими службами объекта. Для обеспечеия техники безопасности РТП назначает ответственных лиц из числа начальствующег состава пожарной охраны и специалистов объекта. Кроме общих задач, определенных БУПО, РТП и штаб должны ршить ряд специфических задач, в частности:

• прекращение подачи нефтепродта на аварийный участок и освобождение от его аппаратов, находящихся в зоне ее защиты;

• порядок использования автоматических систем тушения и защиты, обеспечние сброса пожарных расходов воды и смываемого нефтепродукта в канализацию и т. п.

При тушении пожаров на технологичких установках особое значение имеют действия первых прибывших подразделений, задачей которых является обеспечение условий дл прекращения истечения горючих жидкстей, их паров или газа. Дальнейшие боевые действия строятся в зависимости от виа горения и опасности для других аппаратов и установок. Если горение происходит в виде факела, то решающим направлением будет защита аппаратов и консукций, подвергающихся действию пламе Если горит вытекающая из аппаратов или тбопроводов жидкость, то основными дейтвиями будут ограничение площади растекани и защита аппаратов от взрыва.

Боевые действия пожарных подразделений по тушению пожаров на установках моо условно разделить на три этапа: кализацию пожара, тушение пожара, обеспеение условий для успешной ликвиации аварии.

Локализация пожара достигается путем прекращения поступления нефтепродукта на аварийный участок, ограничия площади розлива горящей жидкости, проедение защиты технологического оборования от теплового воздействия, а также роведения других мероприятии, обеспечающих контролируемое выгорание нефтепродукта.

Боевые действия по тушению, т е ликвидацию горения осуществляют ког обеспечены условия исключающие воожность повторного воспламенения паров ии газов.

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

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

Для ликвидации пожара и защиты оборудования, как правило применяются компактные и распыленны струи воды, а также ВМП различной кратнти

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

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

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

При хлаждении технологического оборудования нобходимо обеспечивать орошение всей верхности горящих и половины поверхности соседних аппаратов и установок.

Необходимость орошения соседних аппаратов оределяется расстоянием до фронта амени.

Основным ритерием для определения границ безопасно зоны для технологического оборудования принята плотность теплового потока 12,5кВт/м², которая вызывает нагрев стенок температуры не более 100°С.

Водяные звесы (табл. 10.14) являются эффективным седством защиты оборудования при пожаре, например, если установить стволы распылители с насадками турбинного или щелевого типа на расстоянии 1,5-2,0 м от ронта пламени, то плотность теплового потока снижается втрое.

Таблица 10.1

Характеристика распылителей
Тип распылителя	Эффек­тивный угол подачи ствола, град.	Наор на насадке, м	Расход воды, л/с	Геомтрические размеры водяных завес
				высота, м	площадь, м2
Турбинный НРТ-5	50	50	5	10	50
Тубинный 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, ВМП, газоводяные струи и порошковые составы.

Компактные струи воды используют в основном для тшения факелов жидкостей или сухих газов. При этом на высоте до 12-15 м тушение роизводится 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 сооружий.

Для тушения горючих жидкостей, азлитых на поверхности земли, используют воные струи, причем компактные струи – для смыва горящей жидкости, а распыленные – для тушения.

ВМП используют для тушния нефти и нефтепродуктов в технологически аппаратах насосных, лотках, канализции.

Пдают ВМП поэтапно по мере сосредоточения на пожаре расчетного количества сил и средств. Пенные струи можно использовать в комбинации с водяными, при этом дл тушения вертикальных поверхностей пользуют водяные струи, для разлитого нефтпродукта – пенные.

Для тушения технолгических установок применяют газоводяные струи, подаваемые от АГВТ, предварительно рассмотрев эти вопросы со специалисами. Для начала тушения газоводяной труёй необходимо интенсивно охлаждать вой аппараты, особенно их нижнюю часть.

Газоводяные струи можно применять в сочетании с ВМП и водой. Б этих случаях разлитый нефтепродукт тушат пеной или смывают водой, а струйно факельное горение тушат газоводяны струями. Тушить газоводяными струями раитый нефтепродукт нецелесообразно иза возможного разброса горящей жидкости.

Экспериментальным путем установлена зависимость удельного расхода различных огнетушаих веществ от характера струи при тении факелов (табл. 10.15).

Таблица 10.15

Удельный расод различных огнетушащих веществ, кг/кг
Вид струйного факела	Газоводяная струя	Порошок	Вода
омпактная струя сухого газа и ждкого нефтепродукта	7	4,4	21
Распыленная струя газа и жидкого нефтепродукта, а также компактная или распыленная струя сжиженного газа	15	3,8	–

Порошковые состы могут применяться для тушения как струйнх факелов, так и для разлитого нефтеродукта.

При тушении факелов порошковую стую подают в место истечения продукта и постоянно перемещают ее по оси факела до полного срыва пламени. При тушении разлиго нефтепродукта порошковую стру подают с ближнего края разлива с последующи охватом всей площади горения.

Совместное прменение порошковых и водяных струй одновременно не рекомендуется. Интенсивности подачи различных огнетушащих веществ на тушение открытьк технологических установк приведены в Указаниях по тушению поаров на открытых технологических установках по переработке горючих жидкостей и газо.

По требованиям норм противопожарной защиты технологические установки оборудуют стационарными системами защиты и тушения пожаров:

стационарными лафетными стволами, утановками водяного орошения для защиты от еплового воздействия колонных аппартов, установками тушения пенами или паром.

РТП должен принять все меры по введению в действие стационарных систем, если они были введены до прибытия пожарных одразделений. Через стационарные лафетны стволы типа ПЛС-20с, ПЛС-40с. ПЛС 0с, подключенные к пожарному водопроводу, ожно 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 6-1 м или на крышах зданий на расстоянии не менее 10 м от защищаемых аппаратов и сооружений.

Стволы используют для защиты от воздействия тепла аппаратов, трубопровов и строительных конструкций, для сыва разлитого нефтепродукта, а также для тушения факельного горения на устанвках.

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

Интеивность подачи воды на орошение защиемой поверхности составляет 0,1 л/(м²-с).

Все типы установок пожаротушения служат для ликвидации локальных очагов горения на площадх и этажерках, в сырьевых и продуктовых асосных, канализационных колодцах, тках и технологических печах, а также дл создания паровых завес вокруг блоков печей при образовании пожаровзрывоопасных концентраций на прилегающей территории. Для эффективной защиты технологических печей применяют установки пожаротушения т. к. в этих случаях применение водяных пенных струй нецелесообразно из-за осности деформации конструкций. Интенсивнось подачи пара для паровой завесы соствляет 0,03 кг/(м²с). Пенные установки рассчитаны из условия интенсивности подачи раствора 0,1 л/(м²с).

В ходе подготовки и ведения боевых действий тушению пожаров на технологических становках РТП принимает меры по соблюдению правил техники безопасности, разрабатываемые совместно со специалистами объекта.

В целях безопасности личный соста должен использовать укрытия, тепловые экрны, теплоотражательные и теплозащитые костюмы, индивидуальные средства защи. При угрозе взрыва или обрушения, внезапного розлива или выброса нефтепродуктов РТП должен вывести личный состав безопасное место на расстояние не менее 1 м от горящей установки, здесь же доен быть сосредоточен резерв сил и средств

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

Принципиальные схемы расстановки сил и средств при пожаре на технологических установках приведены на (рис. 10.23)

Рис 10.23. Схема расстановки сил и средств при тушении открытй технологической установки.

Caution: Some letters were intendedly removed from the document because It was created by TRIAL version of Softany CHM to DOC converter. To get rid of this, please purchase the product.

11. òåìà ⊃1; 11