Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,580

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Адамян В.Л. 1 Сергеева Г.А. 1 Забитов А.Ш. 1 Масявра А.А. 1
1 Донской государственный технический университет (ДГТУ)
В нефтехимической промышленности обстановка с пожарами является сложной и нестабильной. Устаревшая техника и аппаратура на нефтеперерабатывающих заводах не позволяет в полную мощь перерабатывать поступающее на заводы сырье. На вводимых в строй новых технологических линиях также не исключается возможность развития пожара, причиной которого могут служить разные факторы. Для локализации пожаров требуется расчет силы и средств, выполняемый в следующих случаях: при введении расчетного количества стволов в зону пожара; при определении масштабов пожара; при разработке тактики тушения пожара; при сравнительном анализе методов тушения пожаров; при оценке действий руководителя тушения пожара. Приводится расчет сил и средств при тушении пожара, возникшего при хранения бензина авиационного неэтилированного, маркировкой по октановому числу 70 в резервуаре понтонной конструкции РВС-2000. Определено необходимое количество техники для охлаждения горящего и соседних резервуаров, количество генераторов пены средней кратности (ГПС) на тушение горящего резервуара.Рассчитано количество отделений основного назначения При задействовании 15 и более отделений пожару присваивается 5-я категория.
технологические линии
пожарная безопасность
резервуар
бензин
отделение
генератор пены
термит
пирофорные отложения
1. Адамян В.Л. Физико-химические основы развития и тушения пожаров. СПб.: Издательство «Лань», 2018. 176 с.
2. Адамян В.Л. Снижение пожарной и промышленной опасности технологических процессов // Перспективы науки. 2015. № 10. С. 72–74.
3. Информация об авариях на опасных производственных объектах // Официальный сайт Ростехнадзор [Электронный ресурс]. URL: http://www.gosnadzor.ru (дата обращения: 22.01.2020).
4. Энергетика. Нефть и газ. Сайт для поставщиков. [Электронный ресурс]. URL: https://energybase.ru/news/articles/oil-pipeline-eastern-siberia-pacific-ocean-brought-to-maximum-capacity-2019-11-27 (дата обращения: 22.01.2020).
5. Сучков В.П. Развитие пожара в нефтехранилищах нефтепродуктов // Пожарное дело 1994. № 11. 376 с.
6. Руководство по тушению нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках. М.: ГУГПС – ВНИИПО-МИПБ, 1999. 82 с.

Решая задачи, определенные Федеральным Законом «О пожарной безопасности», на всех предприятиях нефтехимической промышленности предпринимаются меры по улучшению обстановки с пожарами [1–3]. Изменяющееся экономическое положение требует изыскивать новые подходы к решению вопросов противопожарной защиты объектов и предприятий различных форм собственности, укрепления материально-технической базы противопожарной службы, сохранение штатной численности подразделений государственной противопожарной службы (ГПС).

Вместе с тем в нефтехимической промышленности обстановка с пожарами остается сложной и нестабильной. Устаревшая техника и аппаратура на нефтеперерабатывающих заводах не позволяет в полную мощь перерабатывать поступающее на заводы сырье. В этой связи, например, проведение нефтепровода Восточная Сибирь – Тихий океан планируется завершить строительством самого крупного в России нефтеперерабатывающего завода (НПЗ), который будет соответствовать нормам развитых экономик мира. В основу всех процессов будут положены современные технологические разработки [4]. И тем не менее не исключается возможность развития пожара, причиной которого могут служить разные факторы.

Обычно причинами возникновения пожаров на нефтеперерабытывающих и нефтехимических предприятиях являются [5]:

– проведение работ с открытым огнем;

– проведением работ, сопровождающихся появлением искры;

– статическое электричество;

– пирофорные отложения.

Для локализации пожаров требуется расчет числа пожарных и техники, принимающих участие в ликвидации огня.

Материалы и методы исследования

Для примера приведем расчет сил и средств при тушении пожара, возникшего при хранении бензина авиационного неэтилированного, маркировкой по октановому числу 70 в резервуаре понтонной конструкции РВС-2000. Плотность бензина составляет ρ = 750 кг/м3, удельная массовая скорость выгорания равна adam03.wmf В зоне возможного теплового воздействия находятся 3 резервуара.

Исходные данные для расчёта: два РВС-2000 и два – РВС-1000 нормативная интенсивность подачи раствора пенообразователя на тушение нефти и нефтепродуктов с Tкип. = 28 °С и ниже и ГЖ, нагретых выше Tвсп., adam04.wmf;

нормативная интенсивность подачи воды на охлаждение горящего резервуара стволами от передвижной пожарной техники adam05.wmf;

нормативная интенсивность подачи воды на охлаждение соседних резервуаров стволами от передвижной пожарной техники adam06.wmf;

расчётное время тушения равно 15 мин.

Геометрические характеристики РВС-1000:

высота – 9 м;

диаметр – 12 м;

площадь зеркала горючего – 120 м2;

периметр – 39 м.

Геометрические характеристики РВС-2000:

высота – 12 м;

диаметр – 15 м;

площадь зеркала горючего – 181 м2;

периметр – 48 м.

Результаты исследования и их обсуждение

Определяем время свободного развития пожара [6]

Tсв.р. = Tобн + Tсооб + Tсб. + Tсл. + Tбр, (1)

где Tсв.р. – время свободного развития пожара на момент прибытия подразделения;

Tобн – время развития пожара с момента его возникновения до момента его обнаружения (5 мин);

Tсооб – время сообщения о пожаре в пожарную охрану (если телефон находится в другом помещении Tсооб = 2 мин;

Tсб. = 1 мин – время сбора личного состава по тревоге;

Tсл. – время следования пожарного подразделения (2 мин на 1 км пути);

Tбр – время боевого развертывания (5 мин).

Tсв.р. = 5 + 2 + 1 + 4 + 5 = 17 мин.

Уровень бензина, на который опустится при горении за 18 мин, определяем по формуле

adam07.wmf (2)

где S – площадь зеркала жидкости.

adam08.wmf 0,0720 м = 7,2 см.

Определяем требуемое количество стволов РС-70 с насадками 19 мм на охлаждение горящего резервуара

adam10.wmf (3)

где Pp = 39 м – периметр резервуара;

qств. = 7,4 л/с при давлении 0,4 Мпа – расход ствола;

adam11.wmf шт.

Принимаем 6 стволов РС-70 с диаметром насадка 19 мм на охлаждение горящего резервуара.

Находим соседние резервуары, имеющие разрывы с горящим резервуаром до двух нормативных разрывов. Под нормативным разрывом предполагается 1,5 диаметра из числа находящихся в группе.

r = 1,5∙15 = 22,5 м.

Определяем количество стволов на охлаждение соседнего резервуаров РВС-2000:

adam14.wmf (4)

где Pp/c = 48 м – периметр соседнего резервуара;

adam15.wmf шт.

Принимаем 2 ствола РС-70 с диаметром насадка 19 мм на охлаждение соседнего резервуара РВС-2000 с периметром 48 м.

Определяем количество стволов на охлаждение соседних резервуаров РВС-1000:

adam18.wmf шт.

Принимаем по 2 ствола РС-70 с диаметром насадка 19 мм на охлаждение двух соседних резервуаров РВС-1000 с периметром 39 м.

Из тактических соображений принимаем на охлаждение РВС-2000 семь РС-70, на охлаждение двух соседних РВС-1000 четыре РС-70 (по два на каждый резервуар и три РСК-50 на защиту л/с.

Определяем общее количество стволов на охлаждение:

adam23.wmf стволов.

4. Определяем количество генераторов пены средней кратности (ГПС), необходимые для тушения горящего резервуара:

adam24.wmf (5)

где Sзер. – площадь зеркала резервуара;

adam25.wmf – требуемая интенсивность подачи раствора для ЛВЖ; qств = 6 л – расход 4–6 %-ного раствора пенообразователя типа ПО-1Д из ГПС-600.

adam26.wmf 2,4 шт. (6)

Принимаем на тушение горящего резервуара 3 пеногенератора ГПС-600.

5. Определяем требуемое количество пенообразователя:

Wпо = Nгпс∙qств.ПО∙τp∙60∙Kз, (7)

где qств.ПО = 0,36 л – расход ствола по пене для одного ГПС-600;

τp = 15 мин – расчетное время тушения;

Kз = 3 – коэффициент запаса пенообразователя.

Wпо = 3∙0,36∙15∙60∙3 = 2916 л.

6. Определяем общий фактический расход воды

Qвод. = Qохл. + Qгпс, (8)

Qохл.г.р.,с.р. = 7∙7,4 + 4∙7,4 + 3∙3,5 = 91,9 л/с.

Расход ствола ГПС-600 по воде составляет 5,64 л/с.

Qгпс. = 3∙5,64 = 16,9 л/с,

Qобщ. = 91,9 + 16,92 = 108,8 л/с.

Объект должен быть обеспечен водой для тушения данного пожара и использования всех рассчитанных приборов.

7. Определяем необходимое количество воды для проведения пенной атаки и охлаждения горящего и соседних резервуаров:

adam29.wmf (9)

adam30.wmf (10)

где adam31.wmf – количество пеногенераторов;

adam32.wmf – расход воды (в растворе) одного ГПС, л/с.;

τн – нормативное время тушения пожара, мин,

Vв – необходимый объем воды, л;

adam33.wmf (11)

adam34.wmf

adam35.wmf м3,

adam36.wmf

adam37.wmf м3,

adam38.wmf

adam39.wmf м3,

adam40.wmf

adam41.wmf м3,

adam42.wmf м3.

Для тушения пожара в одном резервуаре РВС-2000 необходимо 313,8 м3 воды.

8. Определяем требуемое количество техники для подачи огнетушащих веществ на тушение пожара:

adam43.wmf (12)

где NПА – количество пожарных автомобилей основного назначения;

Qфтуш. – фактический расход на тушение от приборов ГПС-600;

Qнас. – производительность пожарного насоса;

0,8 – коэффициент износа насоса.

adam44.wmf = 1 пожарный автомобиль

9. Определяем необходимое количество техники на охлаждение горящего и соседних резервуаров:

adam46.wmf (13)

adam47.wmf

adam48.wmf = 3 пожарных автомобиля.

Таким образом, для охлаждения резервуаров и тушения пожара в резервуаре РВС-2000 с понтонной конструкцией необходимо 4 – АЦ, 1 – АЛ.

10. Определяем необходимое количество пожарных для ведения оперативно-тактических действий на пожаре.

Общая численность личного состава определяется по формуле

adam49.wmf

где adam50.wmf – количество работающих на тушение;

adam51.wmf – количество стволов, поданных на тушение пожара;

adam52.wmf – количество работающих на защите;

adam53.wmf – количество стволов, работающих на защите объекта;

adam54.wmf – количество работающих на охлаждение;

adam55.wmf – количество стволов, работающих на охлаждение соседних резервуаров.

adam56.wmf = 66 человек.

11. Определяем

adam57.wmf (14)

где Nл.с. – требуемая численность личного состава;

4 – среднее количество личного состава, выезжающего на автоцистернах.

adam59.wmf = 17 отделений.

При задействовании 15 и более отделений пожару присваивается 5-я категория.

Выводы

1. Время свободного развития пожара составляет 17 мин.

2. Общее количество стволов, необходимых для охлаждения резервуаров составляет 14 штук.

3. Объект должен быть обеспечен водой для тушения данного пожара и использования всех рассчитанных приборов. Общее количество воды на тушение пожара и охлаждение резервуаров составляет 313,8 м3.

4. Требуемый объем пенообразователя Wпо = 2916 л.

5. Для охлаждения одного горящего резервуара (РВС-2000) и трех соседних резервуаров (одного РВС-2000, двух РВС-1000) и тушения пожара в резервуаре РВС-2000 понтонной конструкции для хранения бензина необходимо пожарных автомобилей основного назначения: 4 – АЦ, 1 – АЛ.


Библиографическая ссылка

Адамян В.Л., Сергеева Г.А., Забитов А.Ш., Масявра А.А. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2020. – № 2. – С. 82-85;
URL: http://applied-research.ru/ru/article/view?id=13015 (дата обращения: 27.09.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074