Analysis of the fire safety system of oil and oil products warehouses.
Аннотация: Дан анализ системы обеспечения пожарной безопасности складов нефти и нефтепродуктов: отображена структура системы, приведены статистические данные по пожарам произошедшим на данных объектах, освещен ряд актуальных функционирования системы.
Ключевые слова: Склады нефти и нефтепродуктовпожарыстатистикасистема обеспечения пожарной безопасностипроблемы.
Российская Федерация занимает одно из ведущих мест в мире по добыче, переработке и хранению нефти и нефтепродуктов, поэтому экономическая стабильность страны напрямую зависит от устойчивости функционирования данной отрасли. Вместе с тем из года в год на нефтеперерабатывающем комплексе происходит большое количество аварий и пожаров, приносящих значительный материальный ущерб и вред окружающей среде. В связи с ростом объемов добываемой нефти и с развитием промышленного производства в России с каждым годом увеличивается количество и вместимость складов нефти и нефтепродуктов, расширяется номенклатура хранимых продуктов [1]. Поэтому проблемы безопасного хранения, переработки и транспортировки горючих жидкостей не теряют своей актуальности на сегодняшний день. По статистике 62,8% пожаров в данной отрасли происходит на складах хранения нефти и нефтепродуктов [3].
Согласно источника [4], склады нефти и нефтепродуктов: комплекс зданий, резервуаров и других сооружений, предназначенных для приема, хранения и выдачи нефти и нефтепродуктов. К складам нефти и нефтепродуктов относятся: предприятия по обеспечению нефтепродуктами (нефтебазы); резервуарные парки и наливные станции магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов; товарносырьевые парки центральных пунктов сбора нефтяных месторождений, нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий; склады нефтепродуктов, входящие в состав промышленных, транспортных, энергетических, сельскохозяйственных, строительных и других предприятий и организаций (расходные склады).
Как показывает практика склады нефти и нефти продуктов размещаются на объектах: нефтедобычи; нефтеперерабатывающих заводах; нефтебаз; на объектах перед непосредственным потреблением (АЗС, аэропорты, ТЭС, промпредприятия и др.).
Данные склады состоят из 3-ёх основных функциональных частей:
1) резервуарные парки - хранение нефти и нефтепродукта;
2) насосные станции - транспортировка нефти и нефтепродукта по трубопроводам на объекте;
3) сливо-наливные эстакады - слив и налив нефтепродукта в цистерны транспорта.
Данные объекты защищаются от пожаров системой обеспечения пожарной безопасности. Система обеспечения пожарной безопасности (далее СОПБ) - совокупность сил и средств, а также мер правового, организационного, экономического, социального и научно-технического характера, направленных на профилактику пожаров, их тушение и проведение аварийно-спасательных работ [5]. При анализе СОПБ складов нефти и нефтепродуктов были выделены 3 структурные подсистемы данной системы:
-системы предотвращения (предупреждения) пожара - исключение условий возникновения пожара;
-системы обнаружения пожара- обеспечение выявления пожара для оповещения людей и включения технических противопожарной защиты объекта ;
-системы тушения пожара - локализация и ликвидация пожара.
При проведении анализа системы обеспечения пожарной безопасности складов нефти и нефтепродуктов были обнаружены следующие проблемы:
1) Как показал анализ у автоматических установок пожаротушения довольно большое время инерционности (отрезок времени от момента обнаружения пожара автоматическим пожарным извещателем до подачи огнетушащих веществ в очаг горения стационарной системой пожаротушения):
-автоматические установки пенного пожаротушения 180 с.;
-автоматические установки газового пожаротушения 90 с.;
-автоматические установки порошкового пожаротушения 30 с. [4].
53,9% пожаров на резервуарных парках складов нефти и нефтепродукта происходит на резервуарах по хранению бензина [1]. Скорость распространения пламени по бензину, согласно источника [9], составляет 0,45 м/с. До того как сработает автоматическая установка пенного пожаротушения, пламя распространится по зеркалу жидкости в резервуаре в обе стороны от очага на расстояние в 162 метра, до того как сработает установка газового пожаротушения на расстояние 81 метр, порошкового - 27 метров. При сравнении диаметров типовых резервуаров и расстояния распространения пламени всех используемых на данный момент автоматических установок пожаротушения можно заключить следующее: до того как сработает автоматика пожар перейдет в фазу развитого пожара, что усложнит его тушение или вообще выведет из строя опасными факторами пожара стационарную автоматическую установку пожаротушения. Что подтверждается выводами других исследований. Установлено что пожары в резервуарах вместимостью 5000 м3 и более тушатся в основном мобильной пожарной техникой. Это обусловлено тем, что стационарные автоматические установки пожаротушения зачастую оказывались поврежденными уже на начальной стадии пожара, возникшего в результате взрыва паровоздушной смеси, и поэтому не способны были выполнять возложенные на них функции [8,7,1,2]. В связи, с чем стационарные системы пожаротушения использовались лишь в 19 % пожаров [1,2]. Данная проблема на данный момент частично решена использованием систем стационарного пенного пожаротушения с подслойным способом введения пены. Что позволяет на первоначальных этапах пожара сохранить приборы подачи огнетушащего вещества, так как они размещаются в нижнем поясе резервуара, но пожарные извещатели размещаемые в верхнем основании резервуара, также остаются подвержены взрыву.
4) Выявлено, что при обнаружении пожароовзрывоопасной концентрации паров нефтепродукта на территории объекта все превентивные меры по недопущению возникновения пожара или взрыва, сводятся к тому, чтобы исключить попадание в зону пожароовзрывоопасной концентрации источника зажигания, что на практике не всегда возможно. А какие-либо мероприятия, направленные на ликвидацию самого пожаровзрывоопасного облака паров нефтепродукта отсутствуют.
5) Также было установлено, что на открытых автомобильных сливоналивных эстакадах используются модульные импульсные автоматические установки порошкового пожаротушения, как упоминалось выше, порошковое пожаротушение не является эффективным в открытых объёмах, а также, если пожар развивается под нишей или в «кармане». Что как раз возможно при розливе нефтепродукта под автомобильную цистерну и дальнейшее его там воспламенение, тем самым очаг пожара будет защищен от действия модуля порошкового пожаротушения автоцистерной, так как модуль располагается сверху под крышей эстакады над заполняемой автоцистерной.
6) Были обнаружены проблемы по защите резервуаров датчиками довзрывных концентраций (газоанализаторами). Для защиты группы из 4 резервуаров на квадрате 174 на 174 метра, согласно всех требований приведенных в источнике [6], в среднем требуется 50 точечных газоанализаторов. Также в зимний период в местностях, таких как Сибирь, с большой высотой образования снежного покрова и ветром, система контроля довзрывных концентраций в виде установленных точечных газоанализаторов по периметру группы резервуаров работает неэффективно. Так как, согласно требований в источнике [6], газоанализаторы устанавливаются на отметке в 1-1,5 метра над уровнем земли и на данной высоте их заметает снегом. В лучшем случае газоанализаторы своевременно откапываются от снега обслуживающим персоналом в квадрат 1x1 метр, тем самым получается, что газоанализатор располагается в закрытом кубе с 4-ёх сторон, пока его снова не заметет снегом. Также с выпадением снежного покрова меняется рельеф площадки, где расположена группа резервуаров: поднимается с ростом снежного покрова нулевая отметка, образуются приямки, «наметы» и т.д., что также делает работу газоанализаторов в зимний период неэффективной.
7) Отсутствие предусмотренных мероприятий по защите от прогара сеток пеногенераторов средней кратности на сливоналивных эстакадах, как в регламентирующих документах, так и на практике. Согласно требованиям источника [10], при монтаже стационарной системы пенного пожаротушения на сливоналивных эстакадах пеногенераторы следует располагать на строительных конструкциях эстакад с подачей пены сверху на железнодорожные цистерны и настил эстакады. Как показал анализ для защиты сливоналивных эстакад используются пеногенераторы средней кратности типа ГПС-200, ГПС-600. При таком монтаже во время возникновения пожара, пеногенератор будет подвержен температурному воздействию пламени до начала подачи огнетушащих веществ, как упоминалось выше инерционность стационарной автоматической системы пенного пожаротушения составляет 3 минуты, что приведет к прогоранию пакета сеток пеногенератора и выведет его из строя. Данную проблему возможно решить с помощью использования приборов подачи пены низкой кратности, в которых конструктивно отсутствует пакет сеток, также данные приборы возможно устанавливать не сверху над очагом, как у генераторов пены средней кратности, а сбоку на расстоянии до 15 метров от предполагаемого места возникновения пожара, что также сделает систему пожаротушения на сливоналивных эстакадах более устойчивой к наступлению взрыва и к другим негативным сопутствующим пожару явлениям.
8) Отсутствует единый нормативно-правовой акт, в котором бы полностью были отображены требования к системе обеспечения пожарной безопасности складов нефти и нефтепродуктов. На данный момент эти вопросы регламентирует ряд документов [4], [6], [12], [13], [14], [10], [11] . Которые в свою очередь имеют различную ведомственную принадлежность, различный юридический статус. Многие вопросы и требования в данных документах дублируются, а некоторые содержатся только лишь в одном. Исходя из этого, чтобы полностью собрать мозаику системы обеспечения пожарной безопасности, необходимо проработать талмуд из документов и из каждого выбрать фрагментарно, прописанное лишь в нем требование по обеспечению пожарной безопасности.
9) Разобщённость системы контроля довзрывных концентраций, системы обнаружения пожара и системы автоматического пожаротушения. Данные системы работают обособленно друг от друга на объекте и взаимодействуют между собой только на пульте управления через диспетчера, что не исключает человеческий фактор во время наступления нештатной ситуации. Объединив 3 данные системы в одну функциональную, тем самым автоматизировав связь между ними, удалось бы на уровень повысить качество системы обеспечения пожарной безопасности на этих объектах: автоматизация процессов принятия решения-исключение человеческого фактора при нештатных ситуациях; экономическая эффективность монтажа одной комплексной системы, чем трёх обособленных.
Литература
1. Анализ практики экспертного исследования пожаров на объектах хранения нефти и нефтепродуктов/ Н.В. Петрова; И.Д. Чешко; М.А. Галишев,; //Научно-аналитический журнал «Вестник Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России» 2016. №7. С. 40-46.
2. Комплексный анализ обстановки с пожарами, произошедшими в Российской Федерации в 2005-2014 гг. — М. : ФГБУ ВНИИПО МЧС России, 2015. — 923 с.
3. Шароварников А. Ф., Молчанов В. П., Воевода С. С., Шароварников С. А. Тушение пожаров нефти и нефтепродуктов. — М. : Изд. дом "Калан", 2002. — 448 с.
4. Калач А. В., Гусаков А. Н., Шарапов С. В. К вопросу о совершенствовании технологии и техники пенного пожаротушения // Пожаровзрывобезопасность. — 2017. — Т. 26, № 1. — С. 75-80. DOI: 10.18322/PVB.2017.26.01.75-80.
5. СП 155.13130.2014 «Свод правил склады нефти и нефтепродуктов требования пожарной безопасности». Утвержденные приказом МЧС России. от 26.12.2013 № 837.
6. Федеральный закон от 21.12.1994 N 69-ФЗ (ред. от 29.07.2017) "О пожарной безопасности".
7. Приказ Ростехнадзора от 26.12.2012 N 777 "Об утверждении Руководства по безопасности для нефтебаз и складов нефтепродуктов".
8. А.С. Мамонтов, А.С. Голик. Система тушения пожаров в нефтехранилищах подслойной подачей пены// Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. — 2013. —№ 1.2 — С. 73-76.
9. Д. А. Корольченко, С. С. Воевода. Противопожарная защита резервуаров с нефтью и помещений насосных пеной различной кратности. Пожаровзрывобезопасность. — 2006. — Т. 15, № 5. — С. 78-81.
10. Корольченко А.Я., Корольченко Д.А. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник в 2-х томах.2004.ISBN:ISBN: I том — 713 с. - 5-901283-02-3, II том — 774 с. 5-901283-02-3.
11.Сливоналивные эстакады для легковоспламеняющихся, горючихжидкостей и сжиженных углеводородных газов. Требованияпожарной безопасности. Рекомендации ФГУ ВНИИПО МЧС России МОСКВА 2007. (Согласованы письмом Управления ГПН МЧС России от 11 мая 2007 г. № 19-2-1831).
12. Свод правил СП 5.13130.2009. "Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования". (утв. приказом МЧС РФ от 25 марта 2009 г. N 175).
13. ГОСТ Р 53280.2-2010 Установки пожаротушения автоматические. Огнетушащие вещества. Часть 2. Пенообразователи для подслойного тушения пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах. Общие технические требования и методы испытаний (с Изменением N 1).