Реферат
Тема: Тушение пожаров нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках
Ижевск- 2007 год
Общие сведения о резервуарах и парках хранения ЛВЖ и ГЖ и пожарах в них
Количество пожаров, возникающих в резервуарах с ЛВЖ-ГЖ, сравнительно невелико и составляет менее 15% от пожаров, имеющих место на объектах химии и нефтехимии. Однако это наиболее сложные пожары, представляющие опасность для коммуникаций, смежных сооружений, а также для участников тушения. Опасность этих пожаров обусловлена возможностью жидкостей растекаться на большой площади с большой скоростью распространения пламени.
Пожары в резервуарах характеризуются сложными процессами развития, носят затяжной характер и требуют для их ликвидации большого количества сил и средств.
Основным средством тушения пожаров в резервуарах остается воздушно-механическая пена (ВПМ) средней кратности, подаваемая на поверхность горючей жидкости. Проводится работа по замене биологически жестких пенообразователей на биологически мягкие по условиям требований экологии. Поэтому одной из задач службы пожаротушения является разработка и обеспечение нормативной интенсивности подачи растворов новых типов пенообразователей.
Классификация резервуаров и резервуарных парков.
Для хранения нефти и нефтепродуктов в отечественной практике применяются резервуары металлические, железобетонные, земляные, из синтетических материалов, льдогрунтовые.
Наиболее распространены, как у нас в стране, так и за рубежом, стальные резервуары. Применяются следующие типы стальных резервуаров:
• вертикальные цилиндрические резервуары со стационарной конической или сферической крышей вместимостью до 20000 м3 (при хранении ЛВЖ) и до 50000 м3 (при хранении ГЖ);
• вертикальные цилиндрические резервуары со стационарной крышей и плавающим понтоном вместимостью до 50000 м3;
• вертикальные цилиндрические резервуары с плавающей крышей вместимостью до 120000 м3.
Геометрические характеристики основных типов стальных вертикальных резервуаров приведены в (табл. 1)
Таблица 1
| № п/п | Тип резервуара | Высота резервуара, м | Диаметр резервуара, м | Площадь зеркала горючего, м2 | Периметр резервуара, м |
| 1 | РВС-1000 | 9 | 12 | 120 | 39 |
| 2 | РВС-2000 | 12 | 15 | 181 | 48 |
| 3 | РВС-3000 | 12 | 19 | 283 | 60 |
| 4 | РВС-5000 | 12 | 23 | 408 | 72 |
| 5 | РВС-5000 | 15 | 21 | 344 | 65 |
| 6 | РВС- 10000 | 12 | 34 | 918 | 107 |
| 7 | РВС- 10000 | 18 | 29 | 637 | 89 |
| 8 | РВС- 15000 | 12 | 40 | 1250 | 126 |
| 9 | РВС- 15000 | 18 | 34 | 918 | 107 |
| 10 | РВС-20000 | 12 | 46 | 1632 | 143 |
| 11 | РВС-20000 | 18 | 40 | 1250 | 125 |
| 12 | РВС-30000 | 12 | 47 | 1764 | 149 |
| 13 | РВС-30000 | 18 | 46 | 1632 | 143 |
| 14 | РВС-50000 | 18 | 61 | 2892 | 190 |
| 15 | РВС- 100000 | 18 | 85,3 | 5715 | 268 |
| 16 | РВС- 120000 | 18 | 92,3 | 6691 | 290 |
Стенки вертикальных стальных резервуаров состоят из металлических листов, как правило, с размерами 1,5Х4 м. Причем толщина нижнего пояса резервуара колеблется в пределах от 6 мм (РВС-1000) до 25 мм (РВС-120000) в зависимости от вместимости резервуара. Толщина верхнего пояса составляет от 4 до 10 мм. Верхний сварной шов с крышей резервуара выполняется ослабленным с целью предотвращения разрушения резервуара при взрыве паровоздушной смеси внутри замкнутого объема резервуара.
Склады нефти и нефтепродуктов в зависимости от вместимости резервуарных парков и вместимости отдельных резервуаров делятся на следующие категории (табл. 2)
Таблица 2
| Категория склада | Максимальный объем одного резервуара, м3 | Общая вместимость резервуарного парка, м3 |
| I | — | СВ. 100000 |
| II | — | св. 20000 до 100000 вкл. |
| Ша | до 5000 | св. 10000 до 20000 вкл. |
| Шб | до 2000 | св. 2000 до 10000 вкл. |
| Шв | до 700 | до 2000 вкл. |
Единичный номинальный объем резервуаров, допустимая номинальная вместимость группы резервуаров и минимальное расстояние между резервуарами в одной группе представлены в (табл. 3).
Таблица 3
| Резервуары | Единичный номинала объем резервуаров, устанавливаемых в группе, м3 | Вид хранимых нефти нефтепродуктов | Допустимая общая номинальная вместимость группы, | Минимальное расстояние между резервуарам, расположенными в одной группе |
| 1 . С плавающейкрышей | 50000 и более | Независимо от вида жидкости | 200000 | 30м |
| менее 50000 | тоже | 120000 | 0,5D, но не более 30 м | |
| 2. С понтоном | 50000 | то же | 200000 | 30м |
| менее 50000 | то же | 120000 | 0,65D, но не более 30 м | |
| 3 . С стационарнойкрышей | 50000 и менее | Нефть и нефтепродукты с температурой вспышки выше 45°С | 120000 | 0,75D, но не более 30 м |
| 50000 и менее | То же, с температурой вспышки 45°С и ниже | 80000 | 0,75D, но не более 30 м |
По назначению резервуарные парки могут быть подразделены на следующие виды:
• товарно-сырьевые базы для хранения нефти и нефтепродуктов,
•резервуарные парки перекачивающих станций нефти и нефтепродуктопроводов,
• резервуарные парки хранения нефтепродуктов различных объектов.
Резервуарные парки первого вида характеризуются, как правило, значительными объемами хранимых жидкостей, а также тем, что в одной резервуарной группе хранятся нефтепродукты близкие или одинаковые по составу и своим пожароопасным свойствам. В резервуарных парках второго вида все резервуары чаще всего имеют нефть или нефтепродукт одного вида.
Наземные резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов объемом 5000 м3 и более оборудуются системами автоматического пожаротушения
На складах Ша категории при наличии не более двух наземных резервуаров объемом 5000 м3 допускается предусматривать тушение пожара этих резервуаров передвижной пожарной техникой при условии оборудования резервуаров стационарно установленными генераторами пены и сухими трубопроводами с соединительными головками для присоединения пожарной техники и заглушками, выведенными за обвалование.
Стационарные установки охлаждения оборудуются наземные резервуары объемом 5000 м3 и более. Особенности развития пожаров.
Пожары в резервуарах обычно начинаются со взрыва паровоздушной смеси в газовом пространстве резервуара и срыва крыши или вспышки "богатой" смеси без срыва крыши, но с нарушением целостности ее отдельных мест.
Сила взрыва, как правило, большая у тех резервуаров, где имеется большое газовое пространство, заполненное смесью паров нефтепродукта с воздухом (низкий уровень жидкости).
В зависимости от силы взрыва в вертикальном металлическом резервуаре может наблюдаться обстановка:
• крыша срывается полностью, ее отбрасывает в сторону на расстояние 20-30 м. Жидкость горит на всей площади резервуара;
• крыша несколько приподни-мается, отрывается полностью или частично, затем задерживается в полупогруженном состоянии в горящей жидкости;
• крыша деформируется и образует небольшие щели в местах крепления к стенке резервуара, а также в сварных швах самой крыши. В этом случае горят пары ЛВЖ над образованными щелями. При пожаре в железобетонных заглубленных (подземных) резервуарах от взрыва происходит разрушение кровли, в которой образуются отверстия больших размеров, затем в процессе пожара может произойти обрушение покрытий по всей площади резервуара из за высокой температуры и невозможности охлаждения их несущих конструкций.
У цилиндрических горизонтальньк, сферических резервуаров при взрыве чаще всего разрушается днище, в результате чего жидкость разливается на значительную площадь, создается угроза соседним резервуарам и сооружениям.
Состояние резервуаров и его оборудования после возникновения пожара определяет способ тушения и боевых действий подразделений. Например, значительное влияние на продолжительность тушения в подземных резервуарах оказывают железобетонные сваи, в зоне которых пена разрушается от тепловой радиации, чем объясняется увеличение нормативного времени подачи пены.
Основными параметрами пожаров в резервуарных парках являются:
площадь пожара, высота факела пламени, плотность теплового потока, скорость выгорания, скорость прогрева жидкости.
Горение ЛВЖ и ГЖ со свободной поверхности происходит сравнительно спокойно при высоте светящейся части пламени, равной 1,5 диаметров резервуара.
При наличии ветра горение значительно усиливается, масса дыма и пламени отклоняется в сторону, тем самым усложняется обстановка на пожаре за счет увеличения вероятности распространения пожара на соседние резервуары и сооружения, ведет к потере ориентации, сковывает боевые действия подразделений (рис. 1).
Изменяется тепловой режим пожара за счет увеличения теплоотдачи к поверхности жидкости, стенки резервуара, контактируя с пламенем, нагреваются до более высокой температуры
За счет теплового излучения факела пламени, а также конвективного переноса тепла раскаленными газами часто происходит воспламенение паров нефтепродуктов на соседних резервуарах, выходящих через дыхательную арматуру, замерные устройства и т.п.
Температура пламени зависит от вида нефтепродукта и практически не зависит от размеров факела и колеблется от 1000 до 1300°С
Линейная скорость выгорания различных нефтепродуктов в зависимости от их физико-химических свойств находится в пределах от 6 до 30 см/ч она практически не зависит от размеров резервуара или от площади горения, если эта площадь превышает 5 м2