3.5 Определение возможных причин и путей распространения пожара

Возникший на участке первичной перегонки нефти пожар может распространиться по поверхности разлившихся нефтепродуктов, по паровоздушным облакам, по пропитанной горючими продуктами теплоизоляции, а также по технологическим трубопроводам и коммуникациям системы канализации. Пожар на ректификационной установке может быстро принять крупные масштабы, так как значительные повреждения и аварии приводят к выходу наружу большого количества пара и жидкости, нагретой до температуры кипения. Пар, выходящий из колонны и образующий при испарении выходящий наружу горячей флегмы, может привести к образованию опасной концентрации внутри помещения или в большом объеме воздуха на территории открытых площадок. Не успевшая испариться жидкость будет растекаться по этажам помещений или площадок открытых этажерок и территории установок. Воспламенение горючей смеси паров с воздухом или разлившейся горючей жидкости приводит к быстрому распространению огня по всему газовому облаку и по поверхности разлившейся жидкости. При этом не только поврежденная колонна, но и смежные с ней аппараты, а также все находящиеся в помещении или на площадке окажется в зоне огня.

При взрывах боровов возможно разрушение кладки боровов и разлет конструктивных элементов. Если вблизи боровов проложены трубопроводы с горючими веществами или технологическое оборудование, то при их повреждении ситуация может значительно осложниться. Пожары в трубчатых печах могут возникать при выходе веществ из змеевика, двойников и утечка топлива из топливных коммуникаций. При этом горение может распространиться, главным образом по поверхности разлившейся жидкости, горючим отложениям и теплоизоляции.

4. Основные мероприятия и технические решения по обеспечению пожарной безопасности технологического процесса

Пожарная безопасность технологического процесса достигается при правильной эксплуатации технологического оборудования, выполнении необходимых пожарно-профилактических мероприятий, соблюдении правил пожарной безопасности и технологического регламента. Правила эксплуатации оборудования, меры безопасности и профилактические мероприятия разрабатываются с учетом особенностей технологического процесса, особенностей и степени его пожарной опасности, эффективности принятых решений. Правильные и грамотно разработанные мероприятия и технические решения по обеспечению пожарной безопасности технологического процесса значительно снижают опасность возникновения пожара, образования горючей среды, появления источников зажигания, а также огранивают распространения пожара в случае его возникновения. Умелыми действиями обслуживающий персонал нефтеперерабатывающих заводов может предотвратить аварийные режимы работы технологического оборудования и ограничить масштабы возможной аварии.

Поэтому надзорным органам необходимо уделять особое внимание на состояние пожарной безопасности объекта при его обследовании, грамотно составлять предписания и постановления и осуществлять строгий контроль за выполнением предложенных мероприятий.

4.1 Основные мероприятия и технические решения, направленные на предотвращение образования горючей среды внутри технологического оборудования

Для предупреждения образования горючей среды внутри ректификационных колонн при проектировании должны быть предусмотрены следующие мероприятия:

1. Ректификационные колонны должны оборудоваться системами автоматического контроля за основными рабочими параметрами и системами автоматического регулирования, а именно:

расхода исходной смеси, подаваемой в колонну;

температуры в нижней и верхней частях колонны, а также температуры исходной смеси; (автоматическое регулирование температуры верха колонны должно осуществляться путем изменения количества подаваемой в колонну флегмы, а регулирование температуры низа колонны и начальной смеси - путем регулировки подачи теплоносителя в подогреватели);

давления в колонне; (должно регулироваться путем изменения количества отбираемого из сепаратора пара);

уровня жидкости в кубе колонны; (должен регулироваться путем изменения количества отбираемого остатка);

подачи хладагента в дефлегматоры и конденсаторы в зависимости от давления и температуры подаваемых на конденсацию паров, а также в зависимости от температуры самого хладагента на выходе из аппаратов.

Предельно допустимые значения основных рабочих параметров должны быть указаны в технологических регламентах и инструкциях.

2. Чтобы в процессе эксплуатации колонн избежать засорения коксом патрубков и отверстий тарелок, трубок кожухотрубчатых теплообменников, а также коммуникаций, необходимо преимущественно использовать схемы перегонки нефти с предварительным испарением.

3. В случае обогрева нижней части ректификационных колонн острым водяным паром на паровых линиях необходимо предусматривать приспособления для спуска конденсата и обратные клапана, предупреждающие попадание горючей жидкости из колонны в паропроводы. Аналогичные устройства необходимо предусматривать и на линиях продувки внутреннего объема колонн водяным паром.

4. Ректификационные колонны должны быть оборудованы предохранительными клапанами, обеспечивающими стравливание избыточного количества паров и газов при повышении давления.

5. Чтобы не допустить вибрации ректификационной колонны необходимо устанавливать на самостоятельных мощных фундаментах, не связанных с фундаментами других аппаратов. Крепление колонны к фундаменту должно исключать возможность ее колебания при воздействии ветровых нагрузок.

6. Для снижения эрозионного износа в месте ввода исходной смеси необходимо устанавливать специальные рассекатели потока (улитки) или предусматривать ввод смеси через два диаметрально расположенных штуцера.

7. Для местного контроля за основными рабочими параметрами, а также для обслуживания ректификационных колонн должны быть сооружены специальные этажерки.

8. Толщину корпуса колонн необходимо устанавливать с учетом поправки на коррозию для того, чтобы снизить вероятность повреждения колонн. Снаружи и изнутри колонну необходимо защищать от агрессивного воздействия окружающей среды изолирующими покрытиями (лаками, красками, эмалями и т.д.).

9. В процессе эксплуатации установок первичной переработки нефти необходимо строго руководствоваться требованиями технологического регламента и производственных инструкций.

10. В период остановки ректификационных колонн на очистку или ремонт необходимо соблюдать следующую последовательность операций. В начале следует прекратить подачу в колонну сырья и флегмы, прекратить обогрев куба колонны и произвести герметичное отключение всех связанных с ней аппаратов и трубопроводов. После этого должно производиться полное удаление из колонны горючих веществ. Ля полного удаления флегмы необходимо произвести многократную промывку таких колонн горячей водой с последующей пропаркой водяным паром или продувкой инертным газом. Окончание продувки определяется путем анализа отходящих газов на присутствие горючих веществ. После окончания продувки приступают к открыванию люков на корпусе колонны. Для того, чтобы исключить возможность попадания внутрь колонны воздуха, люки открывают, продолжая подавать внутрь колонны водяной пар или инертный газ. Открывание люков должно производиться в строгой последовательности снизу вверх.

11. Для предупреждения образования горючей среды в период пуска ректификационной колонны необходимо обеспечивать полное удаление из нее воздуха. При этом также производится продувка колонны водяным паром или инертным газом.

12. С целью контроля за состоянием технологического оборудования установок первичной переработки нефти, на предприятии должен быть составлен график планово-предупредительного ремонта, в соответствии с которым оборудование выводится из эксплуатации для осмотра, очистки, ремонта и проведения испытаний.

13. В процессе эксплуатации установок необходимо обеспечивать визуальный контроль за состоянием фланцевых соединений, арматуры и другими возможными местами утечек.

14. Для предупреждения образования горючей среды внутри трубчатых печей вследствие утечек топлива или продукта необходимо обеспечивать достаточную герметичность топливных коммуникаций, теплообменных труб змеевиков и исправность запорно-регулирующей арматуры.

15. На каждом предприятии, где эксплуатируются трубчатые печи, должен быть в обязательном порядке разработан график проведения профилактических осмотров и планово-предупредительных ремонтов. В соответствии с этим графиком необходимо в установленные сроки производить проверки и испытания на герметичность трубопроводов системы топливоподачи, змеевиков и запорно-регулирующей арматуры. Если оборудование не удовлетворяет установленным требованиям, то оно должно быть выведено из эксплуатации и заменено на новое.

16. Перед проведением ремонта, очистных работ или профилактического осмотра трубчатых печей необходимо в обязательном порядке производить газовый анализ среды во внутреннем пространстве и при необходимости обеспечить его продувку.

17. Перед пуском установок трубчатых печей в эксплуатацию необходимо убедиться в отсутствии каких-либо предметов, оставшихся после ремонта в камере сгорания, дымоходах, боровах; проверить состояние всех узлов, оборудования и приборов; удалить подтеки топлива и смазки. Все люки и лазы в период розжига печи должны быть закрыты.

18. Топочное пространство перед пуском печей в эксплуатацию должно быть в обязательном порядке продуто водяным паром, инертным газом или провентилировано. Продолжительность продувки для каждой установки указывается в технологических инструкциях и регламенте. После продувки необходимо произвести газовый анализ среды в топочном пространстве. Если концентрация горючих веществ превышает допустимые значения, то продувка продолжается.

19. Перед зажиганием форсунок и горелок необходимо проверять плотность закрытия рабочих и контрольных вентилей; проверить отключены ли неработающие устройства; спустить конденсат из линии подачи газа и продуть ее инертным газом на свечу или факельную линию. Если в печи для сжигания жидкого топлива используются форсунки или горелки парового распыления, то перед тем, как подать топливо, необходимо обеспечить их продувку водяным паром. При использовании систем электророзжига перед подачей топлива необходимо убедиться в наличии искры между электродами свечей зажигания. При неудачной попытке зажечь горючую смесь в камере сгорания с первого раза необходимо перекрыть подачу топлива к форсунке , продуть камеру сгорания, произвести газовый анализ среды и произвести повторное зажигание горючей смеси.

20. При зажигании форсунок или горелок ручным факелом нельзя пропитывать ткань факела легковоспламеняющимися жидкостями. Для этого необходимо применять дизельное топливо, масла и другие горючие жидкости.

21. Топливо перед подачей на сжигание должно быть очищено от воды и механических примесей. В процессе розжига топки необходимо следить за давлением топлива в топливной линии.

22. Для предупреждения образования горючей среды в объеме трубчатой печи при установившемся режиме ее работы необходимо предусматривать следующие инженерно-технические решения и профилактические мероприятия:

обеспечение системами автоматического регулирования подачи топлива и воздуха на горение, которые создают условия для их перемешивания и сжигания в строго определенном соотношении;

установка приборов контроля за наличием пламени у форсунок или горелок (фоторезисторы и т. п.);

устройство электромагнитных отсечных клапанов для перекрытия топливопроводов при обрыве пламени;

установка газоанализаторов для контроля за полнотой сжигания топлива. Процесс считается нормальным, если в топочных газах имеется максимальное содержание двуокиси углерода и отсутствуют оксид углерода и водород;

установка приборов автоматического регулирования и контроля за давлением в топливопроводе, а также систем звуковой и световой сигнализации, срабатывающих при изменении установленного режима давления;

правильный выбор материала теплообменных труб змеевиков. Для изготовления труб змеевиков необходимо использовать жаропрочные стали марок Х25Т, Х23Н18, Х23Н13, Х2ОН14С2 и др.

установка приборов контроля за величиной давления продукта на входе в змеевик и выходе из него; а также систем звуковой и световой сигнализации, оповещающих обслуживающий персонал о повышении давления продукта на входе и снижении его на выходе из печи.

28. При наличии прогаров в трубопроводах и значительных утечках продукта необходимо произвести немедленную остановку печи. При этом полностью прекращают подачу сырья и топлива, гасят горелки и обеспечивают продувку змеевика. Для предупреждения образования горючей среды необходимо в объем трубчатой печи подать водяной пар или инертный газ.

29. Все топливопроводы с горючими газами после остановки трубчатой печи должны быть продуты инертным газом на свечу или факельную линию. Перед продувкой газопроводов необходимо убедиться, что на всех горелках надежно закрыты задвижки. Для того, чтобы обеспечить герметичное отключение топливных трубопроводов, подводящих в трубчатую печь сырье, необходимо применять специальные способы отключения, которые полностью исключают возможность попадания горючих веществ в объем трубчатой печи.

30. Для обеспечения надежной герметичности неразъемных соединений применяют сварку, пайку, развальцовку, различные склеивающие составы. Герметичность уплотнений вращающихся валов и движущихся возвратно-поступательных плунжеров насосов, компрессоров и других машин можно обеспечить использованием безсальниковых машин, например мембранные насосы, жидкостные и газовые эжекторы. При использовании сальниковых насосов следует применять насосы с торцевыми уплотнениями и уплотняющими жидкостями и газами.

4.2 Основные мероприятия и технические решения, направленные на предотвращение повреждения технологического оборудования и образования горючей среды при выходе веществ наружу

Для предотвращения повреждения технологического оборудования и образования горючей среды при выходе веществ наружу необходимо обеспечивать выполнение следующих мероприятий:

Чтобы при срабатывании предохранительных клапанов исключить возможность образования на технологической площадке горючей среды, необходимо за клапанами устраивать отводные линии, которые позволят отвести выбрасываемые пары и газы в общезаводскую систему их утилизации или факельную систему.

Для предотвращения выброса флегмы вместе с парами и газами через предохранительные клапана необходимо отводные линии оборудовать сепараторами с дренажными линиями. При этом сепараторы должны быть обеспечены системами контроля за уровнем уловленной жидкости.

Чтобы не допустить вибрации ректификационной колонны необходимо устанавливать на самостоятельных мощных фундаментах, не связанных с фундаментами других аппаратов. Крепление колонны к фундаменту должно исключать возможность ее колебания при воздействии ветровых нагрузок.

Для снижения эрозионного износа в месте ввода исходной смеси необходимо устанавливать специальные рассекатели потока или предусматривать ввод смеси через два диаметрально расположенных штуцера.