Пожарная опасность резервуарных парков при потерях нефтепродуктов и нефти и их количественный анализ

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГБОУ ВО «Уфимский государственный авиационный технический университет»

Пожарная опасность резервуарных парков при потерях нефтепродуктов и нефти и их количественный анализ

Елизарьев А.Н., Гапонов В.М., Михайлов П.А.

Нефть - один из главных ресурсов нашей планеты, использующийся практически в каждой сфере и являющийся неотъемлемой частью современного мира. Добыча нефти началась несколько столетий назад, и первое время её хранению не уделялось должного внимания, так как никто не считал, что нефть вообще нужно как-то бережно хранить.

В наши дни нефть и нефтепродукты хранятся в специальных резервуарах, которые производятся в виде цилиндрических емкостей различного объема и оснащаются различным оборудованием. Изготовлены такие емкости могут быть из нержавеющей и других видов стали в зависимости от условий эксплуатации и требований заказчика. Наиболее распространенным и подходящим материалом является нержавеющая сталь, которая не подвержена коррозии и может на протяжении многих лет обеспечивать сохранность нефти и продуктов нефтепереработки.

Но использование устаревших технологий хранения нефтепродуктов несет потенциальную опасность для населения и территории, особенно в условиях ЧС. При эксплуатации объектов хранения вследствие больших и малых дыханий в атмосферу могут выделяться токсичные и/или легковоспламеняющиеся вещества, что приводит к загрязнению окружающей среды углеводородами и их соединениями, а также несет риск возникновения пожаровзрывоопасных ситуаций [1].

В этой связи, особую актуальность приобретает количественная и качественная оценка возможности образования пожара и/или взрыва.

Основная доля потерь (таблица 1) от испарения на протяжении всего пути нефтепродуктов от заводов до потребителей, на самих заводах и движения нефти от промысла до нефтеперерабатывающих заводов приходится на резервуары (0,02 - при транспорте и хранении на нефтебазах и нефтепродуктопроводах нефти и нефтепродуктов; 0,035 - на нефтеперерабатывающих заводах; 0,04 - безвозвратные потери на нефтепромыслах).

Таблица 1

Потери нефтепродуктов и нефти[2]

Сокращение нормативных и сверхнормативных потерь остается одной из постоянных проблем в области транспорта и хранения нефти. В данном направлении была проделана существенная работа, но размеры потерь достаточно велики. Сложный путь транспортировки и хранения, перевалки и распределения проходят нефть и нефтепродукты. Ориентировочно можно считать, что нефтепродукты подвергаются более чем двадцати перевалкам до непосредственного применения (0, 75 - потери от испарения; 0,25 - потери от аварий и утечек) [2].

На резервуарные парки приходилось до 0,7 потерь в системе Госкомнефтепродукта в начале 70-х годов, причем от испарения при «больших» и «малых» дыханиях около 0,65.

При наливе нефти и нефтепродуктов в цистерны в Великобритании потери от испарения оцениваются в размере 0,4/0,6% и достигают 120000 т. в год. Существуют установки регенерации паров, но путем охлаждения, адсорбции либо конденсации они малоэффективны. Создаются наиболее совершенные, новые методы с применением фильтрования через углеродную насадку. Американские подобные установки уже позволяют регенерировать до 0,95, однако результативны только лишь при высокой оборачиваемости резервуаров и концентрации углеводородов в паровоздушной смеси более 0,35[2].

Различные мероприятия, проведенные для снижения потерь, дают положительный эффект. Но по официальным данным заметно, что они еще достаточно велики. Таким образом, только за один месяц естественная убыль нефти составила из отчета Сургутского РНПУ 3370 тонн[2].

Качественные и количественные потери имеют не только экономическую оценку, но и определяют потенциальную угрозу возникновения пожарной и пожаровзрывоопасной ситуации при наличии источника зажигания.

Для тушения пожаров и устранения аварий на объектах хранения нефти и нефтепродуктов требуется привлечение большого количества сил и средств, так как такие ЧС характеризуются затяжным характером и обширной площадью развития горения. От нескольких часов до нескольких суток может потребоваться для полной ликвидации горения. Подобные пожары в определенных случаях могут привести к человеческим жертвам. Установлено, что горение нефтепродуктов, хранящихся в резервуаре, может сопровождаться мощным тепловым излучением в окружающую среду, а высота светящейся части пламени составлять 1-2 диаметра горящего резервуара. При пожарах на таких объектах горение сопровождается выбросами горящей жидкости и взрывами, а также может распространяться с очень большой скоростью. Основными непосредственными (техническими) причинами пожаров [3] являются: воспламенение смеси паров нефтепродукта с воздухом от источников зажигания различной природы (0,76), ремонтные работы (резка металла, очистные, сварочные работы и др.) (0,14). В то же время согласно сведениям СЭУ ФПС «ИПЛ» [3] основными источниками зажигания являются: разряд статического электричества (0,151), фрикционные искры (0,145), нагретые до высоких температур детали оборудования, узлы и поверхности (0,128), пирофорные отложения (0,128), электрические искры (0,108), при проведении сварочных работ раскаленные частицы металла (искры) (0,099), тепловые проявления аварийного режима работы электрооборудования (0,085), открытое пламя (0,085).

Одним из инструментов количественного анализа возможного развития ЧС является на основе стандарта ГОСТ 54145-2010 метод построения «дерева событий», который с учетом вероятности может дать количественную оценку возможности пожара и/или взрыва [4].

На рисунке 1 приведен пример локальной разгерметизации резервуара с бензином в виде дерева событий [5].

тушение пожар нефтепродукт угроза

Рис. 1 Локальной разгерметизации резервуара с бензином - пример дерева событий

Из рисунка 1 видно, что качественную и количественную оценку степени опасности ЧС в полной мере провести невозможно, так как в дереве событий не анализируются процессы взаимодействия разлива нефтепродуктов с окружающей средой, которые определяются множеством неучтенных факторов. Наличие и статистика зажигания определяется на основе статистических данных с учетом вероятностной природы.

Cписок литературы

1. Аксенов С.Г., Елизарьев А.Н., Манякова Г.М., Габдулхаков Р.Р., Кияшко Л.Ю.,Акшенцев В.В. Развитие методических основ оценки риска ЧС в резервуарных парках с использованием методов системного анализа // Успехи современного естествознания. 2016. № 2. С. 131-136.

2. Потери нефти и нефтепродуктов при эксплуатации резервуарных парков[Электронный ресурс], URL: https://gazovikneft.ru/articles/poteri/ (дата обращения: 12.02.18).

3. Анализ практики экспертного исследования пожаров на объектах хранения нефтии нефтепродуктов [Электронный ресурс], URL: https://cyberleninka.ru/article/v/analizpraktiki-ekspertnogo-issledovaniya-pozharov-na-obektah-hraneniya-nefti-i-nefteproduktov/ (дата обращения: 21.02.18).

4. ГОСТ 54145-2010 "Менеджмент рисков. Руководство по применению организационных мер безопасности и оценки рисков. Общая методология" [Электронный ресурс], URL: http://docs.cntd.ru/document/gost-r-54145-2010/ (дата обращения: 24.02.18).

5. Елизарьев А.Н., Юсупов Т.Р., Елизарьева Е.Н. Прогнозирование разливов нефтепродуктов при железнодорожных авариях/ БЮЛЛЕТЕНЬ РЕЗУЛЬТАТОВ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Издательство: Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I (Санкт-Петербург). 2016 г. С. 28-35.

Размещено на Allbest.ru