Анализ пожарной опасности АЗС-ООО "Нефтересурсы"

2) «Огненный шар» - крупномасштабное диффузионное горение.

В нашем случае характерен первый вариант.

Интенсивность теплового излучения q, кВт/мІ, при горении пролитых жидкостей определяется по формуле 3.40:

Определяем высоту пламени Н, м.

, (3.43)

где d - эффективный диаметр очага, м;

U_m - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(мІ·с);

с_в - плотность окружающего воздуха, 1,2929 кг/мІ;

g - ускорение свободного падения, 9,81 м/сІ.

Рассчитываем высоту пламени Н.

м,

Вспомогательные величины (параметры) определяют из следующих соотношений:

м, (3.44)

м,

(3.45)

,

, (3.46)

,

(3.47)

,

Рассчитываем факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок

Зная величины h, S, A, B факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок определяют по формулам:

, (3.48)

, (3.49)

Подставляем

,

.

Рассчитываем угловой коэффициент облученности

.

Определяем коэффициент пропускания атмосферы.

Коэффициент пропускания атмосферы ф определяется по формуле:

(3.50)

.

Определяем интенсивность теплового излучения q

кВт/мІ,

Произведя расчет, получили:

Величина избыточного давления, развиваемого при сгорании газопаровоздушной смеси на расстоянии 30 м равна ?Р = 861,52кПа.

Величина интенсивности теплового излучения на расстоянии 30 м

q = 392,0616кВт/мІ

Расчеты показывают, что в следствии повреждении бензовоза в радиусе 39м все объекты будут полностью будут разрушены.

Вывод: Зная, что в ТРК обращается ЛВЖ с температурой вспышки ? 28?С и избыточное давление на расстоянии 30 м получилось равным 861,52кПа кПа, то делаем вывод, что наружная установка относится к категории Ан.

Наиболее опасная ситуация может произойти:

- при повреждении цистерны или сливного трубопровода бензовоза и выходе бензина на территорию АЗС;

- при очистке резервуаров от отложений, профилактических и ремонтных работах;

- при ошибках операторов, которые связаны с проливами бензина;

- при отказах технологического оборудования (локальные утечки бензина через соединения, сварные швы и т.д.), которые могут приводить к утечке значительного количества бензина и образованию взрывоопасных концентраций.

Также выход горючих веществ наружу может произойти из-за повреждения оборудования.

4. Пожарно-техническая экспертиза

Проведена проверка соответствия АЗС требованиям НПБ 111-98*[3] в части соблюдения требований пожарной безопасности, результаты сведены в таблицу 4.1.

Таблица 4.1

Проверка соответствия АЗС требованиям НПБ 111-98* в части соблюдения требований пожарной безопасности

Что проверяется	Принято по проекту, м	Требуется по нормам, м	Ссылка на пункты НПБ 111-98*	Вывод о соответствии
Расстояние от АЗС до:
- производственные предприятия	1,5 км	15	Табл.1 п.12	Соотв.
- жилых и общественных зданий	2 км	25	Табл.1 п.12	Соотв.
- автомобильных дорог общей сети	16	12	Табл.1 п. 12	Соотв.
- индивидуальных гаражей	500	18	Табл.1 п. 12	Соотв.
Расстояние от подземных резервуаров АЗС до:
- топливо раздаточных колонок	9	4	Табл.2 п.13	Соотв.
- зданий 1 и 2 степени огнестойкости	12	3/9	Табл.2 п. 13	Соотв.
- площадки для стоянки транспортных средств	8	6	Табл.2 п.13	Соотв.
Расстояние от топливораздаточых колонок до:
- зданий 1 и 2 степени огнестойкости	9	15	Табл.2 п. 13 п.29	Соотв.
- очистных сооружений	10	4	Табл.2 п.13	Соотв.
- площадка для стоянки транспортных средств	15	9	Табл.2 п.13	Соотв.
Расстояние от площадки для АЦ до:
- зданий 1 и 2 степени огнестойкости	16	6/9	Табл.2 п.1 З	Соотв.
- площадка для стоянки транспортных средств	15	9	Табл.2 п. 1 З	Соотв.
Расстояние от зданий 1 и 2 степени огнестойкости до:
- очистных сооружений	9	3/9	Табл.2 п.4	Соотв.
- площадки для стоянки транспортных средств	10	9	Табл.2 п. 4	Соотв.
Расстояние от края площадки для АЦ до наземно расположенного технологического оборудования, конструкций навесов	6	2	п. 15	Соотв.
Движение автотранспорта, въезды и выезды	Одностороннее раздельное	Одностороннее раздельное	п.17	Соотв.
Степень огнестойкости здания АЗС	2	1,2 или 3а	п.22	Соотв.
Материал навесов	Негорючий	Негорючий	п.30	Соотв.
Защита от повреждении топливораздаточных колонок	Установлены на островки	Должны защищаться	п. 33	Соотв.
Покрытие проездов, заправочных островков	Стойкое к воздействию нефтепродуктов	Стойкое к воздействию нефтепродуктов	п. 33	Соотв.
Высота наземной части колодцев до инженерных коммуникаций	0,1	0,05	п.34	Соотв.
Высота отбортовки для АЦ	Отсутствуют	0,15	п.35	Не соотв.
Въезд на площадку АЦ	Пандусы	Пандусы	п.35	Соотв.
Наличие аварийного резервуара	Имеется	Должен быть	п.35	Соотв.
Наличие сливного трубопровода	Имеется	Должен быть	п.35	Соотв.
Сливной трубопровод ливневых стоков	Оснащен запорной арматурой	Должен оснащаться запорной арматурой	п.35	Соотв.
Оборудование АЗС молниезащитой	РД 34.21.122-87	РД 34.21.122-87 не ниже 2категории	п.40	Соотв.
Автоматическая блокировка подачи топлива ТРК при номинальном аполнении топливного бака	Имеется	Должна быть	п.44	Соотв.
Система контроля герметичности резервуара	Имеется	Должна быть	п.46	Соотв.
Система контроля герметичности межстенного пространства	Непрерывный контроль	Система объединенного или непрерывного контроля	п.48	Соотв.
В технологической системе линия рециркуляции паров топлива из резервуара в АЦ	Отсутствует	Рекомендовано	п.62	Не соотв.
Системы обеспечивающие при заполнении автоматическую сигнализацию персоналу АЗС, и aавтоматическое прекращение наполнения резервуара не более чем за 5 с.	Имеется	Должна быть	п.54	Соотв.
Наполнение резервуаров топливом из АЦ	Подземно с использованием, гидрозатвора по линии заполнения резервуар а	Подземно с использованием устройств препятствие распространению пламени по линии наполнения резервуара	п.60	Соотв.
Наличие запорной арматуры между местом подсоединения напорно-всасывающего рукава АЦ и трубопровода налива	МС-1	Должна быть	П.61	Соотв.
Обесшламливание и испытание на герметичность	Закрытым	Закрытым	п.65	Соотв.
Выполнение запорной арматуры, устанавливаемой на топливном оборудовании	По первому классу герметичности	По первому классу герметичности	п.67 ГОСТ 9544-93	Соотв.
Снабжение крышек, заглушек, соединение фланцев, расположенных на топливном оборудовании прокладками	Из искробезопасных материалов, устойчивых к воздействию нефтепродуктов	Должны выполнены из искробезопасных материалов устойчивых к воздействию нефтепродуктов	п.68	Соотв.
Стенки технологических шахт резервуаров	Выполнены из негорючих материалов	Должны выполняться из негорючего материала	п.69	Соотв.
Заземление технологических устройств	Оснащены устройствами для подсоединения оборудования к контору заземления АЗС	Должны оснащаться устройствами для подсоединения оборудования к контуру заземления АЗС	п.71	Соотв.

По результатам экспертизы выявлены следующие нарушения требований норм и правил пожарной безопасности:

- отсутствует отбортовка по периметру на высоту не менее 150 мм. п.35 НПБ 111-98*[9]

Рекомендовано предусмотреть в технологической системе линию рециркуляции паров топлива из резервуара в АЦ удовлетворяющая требованиям п. 62 НПБ 111-98*[9].

5. Разработка технических решений противопожарной защиты автозаправной станции

5.1 Система рециркуляции паров

По данным отечественных исследований, испарения автомобильного бензина, при его транспортировании могут достигать 0,01 кг, а при проведении сливоналивных операций 0,71 кг на 1м3 вместимости цистерны. Наибольшие испарения отмечаются в случае открытого налива в летнее время, за счет разогрева в пути порожней автоцистерны. Кроме этого, при транспортировании нефтепродуктов в автоцистернах, может иметь место увеличение испарений из-за неисправностей дыхательных клапанов и неплотно закрытых наливных горловин.

Проведенные исследования и испытания показывают, что эффективным способом, позволяющим снизить испарения и повысить скорость налива, является применение системы сбора (рекуперации) паров нефтепродуктов при их сливе в резервуары автозаправочных станций и комплексов, при правильном ее использовании, способна, по данным Американского Института Нефти (API), собрать и впоследствии переработать до 95 % выбрасываемых в атмосферу паров нефтепродуктов.

Для сведения к минимуму выбросов паров моторного топлива дипломным проектом предлагается установка линии рециркуляции паров (Рисунок 5.1). При сливе нефтепродуктов, жидкость вытесняет газовую среду из резервуара 1 по рукаву 12 в цистерну 2, при этом выбросов газовой фазы в атмосферу не образуется. Тем самым данная система позволяет исключать взрывоопасной концентрацию паров топлива на территорию АЗС.

Узел УРП - 1 (Рисунок 5.2) подсоединяется к линии деаэрации, используется для соединения трубопроводов парой фазы резервуара и автоцистерны. Узел УРП - 1 выполнен из не искрового материала (алюминия), подсоединяется без использования инструментов. При подсоединении узла УРП - 1 (Рисунок 5.3) корпус с пазом 3 входит внутрь узла, приподнимая клапан байпаса 1. При этом происходит соединение линии деаэрации резервуара с линией рециркуляции паров бензовоза. Фиксатор 10 блокирует самопроизвольное разъединение узла. При расстыковке основных частей осуществляет автоматическое перекрытие линии рециркуляции паров.

Согласно статистики, 60% всех аварий происходит из-за так называемого «человеческого фактора». Дипломным проектом предлагается установка системы переключения между приямком аварийных переливов и ливневых канализаций (Рисунок 5.4).

Система производит:

- открывание электромагнитного клапана линии аварийного резервуара и перекрытие линии ливневой канализации происходит в автоматическом режиме при подключении автоцистерны к устройству защитного заземления;

- открывание электромагнитного клапана аварийного резервуара с линией налива в автоматическом режиме при достижении 95% наполнения резервуара позволяет снизить гидравлические удары в системе;

- подача сигнала оператору слива при разъединении устройства защитного заземления.

При заезде автоцистерны на площадку слива датчик объема подает сигнал оператору и на въезде на автозаправку загорается сигнал: «Въезд запрещен». При подключении заземляющего устройства происходит открывание электромагнитного клапана линии аварийного резервуара и перекрытие линии ливневой канализации. После подъема крышки технологического отсека система входит режим предупреждения. При разъединении устройства защитного заземления звучит звуковой сигнал.

Тем самым устройство позволяет частично автоматизировать процесс слива топлива, снизить возможные неправильные действия оператора. Тем самым снизить пожарную опасность данного процесса.

5.3 Проверочный расчет избыточного давления при установке отбортовки по периметру территории автозаправочной станции

Рассмотрим наихудший вариант - происходит пролив жидкости на горизонтальную поверхность при повреждении цистерны бензовоза. Бензовоз не подсоединен к трубопроводам слива.

Расчёт массы пролившейся жидкости будет находиться в соответствии с тем, что:

- вся жидкость, находящаяся в бензовозе поступает в окружающее пространство;

- жидкость растекается по поверхности ограниченна отбортовкой;

- приемные патрубки аварийного резервуара в закрытом положении.

Из основных показателях площадь автозаправочной станции составляет 3719 м², из них площадь не занимаемая постройками составляет 2485 м²[15,16]. Сравним с площадью разлива бензина из ранее рассчитанного F = 1200 м².

2485 м² › 1200 м²

Следовательно, разлившийся бензин может остаться на территории автозаправочной станции, для ограничения распространения бензина необходимо выполнить отбортовку по периметру автозаправочной станции.

Вывод: В ходе произведенного анализа пожарной опасности и проведенного детального обследования автозаправочной станции был выявлен ряд нарушений нормативных документов, которые могут стать причиной возникновения и распространения пожара по территории АЗС и привести к гибели людей, значительному материальному ущербу и неблагоприятной экологической ситуации. Требования нормативных документов нарушены при оборудовании площадки для АЦ, а также при оборудовании средствами пожаротушения. Поэтому для компенсации данных недостатков предлагаю следующее оборудовать площадку для АЦ отбортовкой высотой не менее 150 мм.

6. Экономическая оценка предполагаемых решений

Эффективность затрат на обеспечение пожарной безопасности определяется как социальными (оценивается соответствие фактического положения установленному социальному нормативу), так и экономическими (оценивается достигаемый экономический результат) показателями.

Экономический эффект представляет собой превышение стоимостных оценок конечных результатов над совокупными затратами ресурсов (трудовых, материальных, капитальных и др.) за расчетный период. Конечным результатом создания и использования мероприятий по обеспечению пожарной безопасности является значение предотвращенных потерь, которые рассчитывают исходя из вероятности возникновения пожара и возможных экономических потерь от него до и после реализации мероприятий по обеспечению пожарной безопасности на объекте. Численное значение затрат на мероприятия по обеспечению пожарной безопасности определяется на основе бухгалтерской отчетности объекта защиты.

Затраты на обеспечение пожарной безопасности следует считать эффективными с социальной точки зрения, если они обеспечивают выполнение норматива по исключению воздействия на людей опасных факторов пожара.

За начальный год расчетного периода принимается год начала финансирования работ по осуществлению мероприятия. Началом расчетного периода, как правило, считается первый год выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Конечный год расчетного периода определяется моментом завершения использования результатов осуществления мероприятия. Конечный год использования результатов мероприятия по обеспечению пожарной безопасности определяется разработчиком и согласовывается с основным заказником.

При проведении расчетов экономического эффекта разновременные затраты и результаты приводятся к единому моменту времени - расчетному году. В качестве расчетного года принимается год, предшествующий началу использования мероприятия по обеспечению пожарной безопасности.

Для снижения пожарной опасности рассматриваемого технологического процесса предлагается установить следующие системы:

- систему автоматического переключения слива обращающихся в производстве ЛВЖ и ГЖ из оборудования;

- систему рециркуляции паров бензина.

Устройство автоматического переключения слива и системы рециркуляции паров бензина позволяет огранить зону взрывоопасных концентраций паров бензина на территории АЗС при сливе и повреждении автоцистерны - бензовоза или сливного трубопровода, а также дает возможность снизить размер материального ущерба при возникновении пожара.

Основными показателями эффективности предлагаемого решения являются:

К - капитальные вложения, руб;

С - эксплуатационные расходы, руб/год;

У - ущерб от пожара, руб/год.

В существующем варианте все основные показатели, кроме ущерба от пожаров У, равны нулю, так как систему рециркуляции паров бензина отсутствует.

Для определения экономической целесообразности внедрения предлагаемого решения противопожарной защиты, необходимо определить приведенные затраты в базовом и предлагаемом вариантах и среднегодовой показатель материального ущерба от пожаров.

Рассмотрим отдельно базовый и предлагаемый варианты, а затем сравним их.

Данные по устройству систему рециркуляции паров бензина, балансовая стоимость оборудования, производительность в сутки, рентабельность и себестоимость взяты из финансовой документации предприятия.

Рассмотрим 1 вариант.

Дополнительные капитальные и эксплуатационные расходы отсутствуют:

K₁ = 0; C₁ = 0.

Среднегодовой ущерб от пожара составит

, (6.1)

где У_п - прямой ущерб, руб.

Ук - косвенный ущерб, руб.

, (6.2)

(6.3)

где ОБ - стоимость i-го вида уничтоженных оборотных средств за единицу, руб;

К_i - количество i-го вида уничтоженных оборотных средств, ед;

I - сводный индекс роста потребительских цен;

п - количество наименований поврежденных (уничтоженных) основных средств;

При пожарах, как правило, строительные конструкции не повреждаются, то есть Кс.к. = 0, но будет уничтожена часть технологического оборудования, балансовой стоимостью К_об = 470000 руб.

Стоимость остатков составит К_ост = 30000 руб.

Затраты на ликвидацию последствий составят К_лпп = 70000 руб.

Топлива будет уничтожено на 40000 руб. (У_об.ср.).

Годовая норма амортизации на восстановление здания 2,47 % в год.

Ущерба по строительным конструкциям нет, т.е. У_с.к = 0

Ущерб по оборудованию найдем по формуле:

, (6.8)

где Т_об - время эксплуатации оборудования до пожара, Тоб=2 года, (после введения в эксплуатацию объекта в 2006 году), тогда:

рубл

Отсюда прямой ущерб от пожара составит.

(6.9)

руб.

Определяем косвенный ущерб из-за простоя

, (6.10)

где З_лик - затраты собственника на ликвидацию пожара, расчистку и уборку, руб;

В_уп - упущенная выгода в результате простоя предприятия или его подразделений вызванного пожаром, руб;

З_ж - затраты нам возмещение вреда, причиненного жизни и здоровью людей, руб;

Потери от условно-постоянных расходов найдем по формуле:

, (6.11)

Q = 4 тонны топлива в сутки отпускает АЗС при среднегодовой производительности 1460 тонн в год,

Ц = 20 рублей за 1 литр топлива в ценах января 2008 года.

- время простоя производства. (6.12)

АЗС в среднем будет простаивать 5 суток.

К_упр - коэффициент учитывающий условно-постоянные затраты и заработную плату в себестоимости продукции:

(6.13)

где Н _ам, Н _Э.П., Н_П.З. - собственно процент амортизации, заработной платы и прочих затрат в себестоимости продукции (справочные данные).

руб.

Снижение прибыли за время простоя из-за недовыпуска продукции:

, (6.14)

где Re = 25% - рентабельность продукции к ее стоимости.

руб.

Потери эффективности и дополнительных капитальных затрат отвлекаемых на восстановление уничтоженных пожаром основных фондов

. (6.15)

где, - соответственно нормативные коэффициенты экономической эффективности капитальных вложений в пассивные и активные формы.

= 0,12 ¹/год; = 0,15 ¹/год

К_ск, К_об- соответственно среднее значение ущерба от одного пожара по строительным конструкциям и оборудованию, руб.

К_с.к = 0; К_оБ = 470000 руб.;

руб.

Средняя величина косвенного ущерба от одного пожара составит найдем по формуле 6.11

руб.

Общий ущерб по 1 варианту:

руб

Рассмотрим 2 вариант.

Определим основные показатели.

Капитальные затраты, связанные с приобретением и монтажом оборудования, труб, арматуры, земляных работ можно определить из сметы и она равна примерно 200000 руб. (данные предприятия).

(6.16)

Амортизационные отчисления установки рециркуляции паров:

(6.17)

где Н_ам = 4,7 % в год - норма амортизационных отчислений для данных установок.

руб./год

Затраты на текущий ремонт:

(6.18)

где Н_тр = 4% в год - норма отчислений на текущий ремонт.

руб.

Отсюда руб.

Определяем ущерб от пожара по 2 варианту.

Наличие систем автоматизации аварийного слива и рециркуляции паров не предотвращает опасности возникновения пожара, а только предотвращает его развитие. В связи с этим и размеры ущерба при наличии и рециркуляции паров сократятся.

Так, например, в среднем при пожаре в этом случае уничтожается и повреждается технологического оборудования на сумму:

К_об = 250000 тыс. руб. - оборотных средств;

с учетом износа тыс.руб.

Здания в основном не повреждаются, то есть Кс.к = 0;

У_об.ср = 10000 тыс. руб.;

Стоимость остатков составит К_ост = 8000 тыс. руб.

На ликвидацию последствий пожара идет К_лпп = 1900 тыс. руб., простой производства составляет 1 сутки.

Прямой ущерб равен:

тыс. руб.

Косвенный ущерб от одного пожара будет:

, (6.19)

руб,

руб,

руб, (6.20)

Тогда: руб,

Общий ущерб по 2 варианту:

руб,

Сопоставим варианты и определим экономический эффект.

Лучшим вариантом будет являться тот вариант, который будет иметь меньшую величину приведенных затрат.

Расчет приведенных затрат:

, (6.18)

где K_i - капитальные вложения на противопожарную защиту по i-варианту;

Q - эксплуатационные расходы на противопожарную защиту, руб./год;

Е_н - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений, принимаемый по народному хозяйству Е_н=0,12 ¹/год.

Частота возникновения пожаров на данных объектах согласно статистики л = 0,2 пожаров/год.

1 вариант:

К₁ = 0; C₁ = 0; руб

2 вариант:

К₂ = 10000 руб., С₂ = 26370 руб./год

У₂ = 102370 тыс. руб.

Определим приведенные затраты:

руб/год

руб/год (6.21)

Приведенные затраты по 2 варианту ниже, чем по 1, следовательно применения аварийного слива экономически целесообразно.

Годовой экономический эффект от применения предложенных систем составит:

руб/год (6.22)

В ценах на январь месяц 2008 года

Вывод: Применение систем автоматизации аварийного слива и рециркуляции паров повышает уровень пожарной безопасности объекта и является экономически целесообразным.

7. Мероприятия и технические решения по охране окружающей среды

По мере ускорения темпов научно-технического прогресса воздействия людей на природу становиться более мощным, это приводит к качественному изменению соотношения сил между человеком и природой.

По особенностям технологического процесса автозаправочные станции являются постоянными источниками загрязнения воздуха, воды и почвы даже при нормальной безопасной работе. Основными источниками загрязнения окружающей среды являются:

- нефтепродукты;

- продукты жизнедеятельности человека;

- выхлопные газы;

- пожары.

7.1 Угроза загрязнения окружающей среды нефтепродуктами

На территории автозаправочной станции по технологическому процессу обращаются нефтепродукты: бензины, дизельное топливо, масла. Пролив нефтепродуктов происходит по причинам:

- разгерметизация емкостей;

- неосторожное пользование оператором и водителями заправочным оборудование;

- неисправность автотранспорта;

- большое и малое дыхание оборудования.

Нефтепродукты накапливаются на площадке АЗС, при атмосферных осадках разливаются прилегающую территорию. Легкие фракции частично осаждаются, а основная масса уносится в атмосферу. Тем самым загрязнение нефтепродуктами происходит, как на самой АЗС, так и на прилегающей территории.

Для снижения возможных выбросов нефтепродуктов предлагаются мероприятия:

1) Установка системы деаэрации. При сливе топлива пары из подземного резервуара по трубопроводу вытесняются в цистерну бензовоза, тем самым снижают выбросы паров бензина.

2) Установка очистных сооружений замкнутого цикла, которые применяются для очистки поверхностного стока территории автозаправочной станции и мест отстаивания автомобильного и автогрузового транспорта, с последующим удалением продуктов на поверхность или в городской коллектор очистных сооружений города.

На автозаправочной станции установлена емкость накопительного типа (резервуар). При заполнении опорожняется и вывозится на очистные сооружения. Недостатком такого типа сооружений являются ограничение по объему и в случае крупных осадков, аварий не позволяют собирать все фрагменты загрязнения воздуха, воды и почвы.

Различие в специфическом весе веществ, содержащихся в сточных водах, и воды уже давно используются для разделения этих компонентов. В зависимости от того, обладает ли отделяемое вещество меньшей или более высокой плотностью, чем вода, для отделения применяются процессы всплывание или осаждения. Вследствие этого в технике отделения может быть использована классификация вида загрязнения на выпадающие в осадок вещества, непосредственно отделяемые, эмульгирующие и растворяющиеся легкие вещества. Понятие легкие вещества включают в себя как легкие жидкости, так и твердые материалы с плотностью менее 1 г/см³. Дальнейшее дифференцирование отделяемых веществ производиться разделением их на минеральные и органические.

На территории АЗС автостоянок основными загрязнителями ливневого стока являются легкие минеральные жидкости (нефтепродукты) и механические частицы (пыль, грязь, песок). Для очистки ливневого стока от перечисленных загрязнителей предлагается установка очистных сооружений, в которой происходит отделение веществ с плотностью более или менее 1 г/см³.

Предлагаемые очистное сооружение рисунок 7.1 строится из последовательно подключенных друг за другом компонентов по принципу “модельного конструктора”. Это разрешает выполнение различных требований к степени очистки воды путем комбинации различных компонентов.

Очистные сооружения для очистки ливневого стока автозаправочной станции состоят из трех последовательно друг за другом подключенных элементов:

- грязеуловитель (блок отстаивания);

- нефтеулавливающее устройство (сифон);

- блок сорбционной очистки.

Конструкция грязеуловителя основывается на следующих соображениях:

Приняв, что песчинки с диаметром более 50 мм, гарантированно отделяются и частицы считаются отдельными, если они в течение времени пребывания достигают глубины погружения 2 м, а скорость оседания кварцевого песка, в зависимости от диаметра частичек и температуры воды изменяются по данным в ниже указанной таблице 7.1.

Таблица 7.1

Скорость оседания кварцевого песка, в зависимости от диаметра частичек и температуры воды

Скорость оседания	Диаметр в мм
	1000	100	50	10
U,(м/ч)10 oС	520	24	6,1	0,3
U, (м/ч)20 °С	522	29	7,9	0,4

То получают, что песчинки диаметром 50 мм, должны находиться в отделителе 20 минут.

Грязеуловитель размещен в металлической емкости со специальными встроенными элементами, обеспечивающими такие условия течения воды, которые в максимальной мере способствуют отделению и фильтрации механических загрязнении. Одновременно происходит отделение нефтепродуктов.

В целях обеспечения очистки в объем, в котором размещен грязеуловитель, были встроены специальные элементы (распределитель течения/запорная плитка-фильтр), которые обеспечивают такие условия течения воды, которые в максимальной мере способствуют отделению и фильтрации механических загрязнении.

В грязеуловителе находятся следующие элементы:

- равномерного распределения потока воды по всему объем грязеуловителю;

- перехода турбулентного характера течения в ламинарный (ламинарный характер течения в наибольшей мере способствует отделению твердых примесей);

- исключения прямого потока от входа до выхода (поток краткого замыкания);

- замедления скорости течения воды до значения, позволяющего оседания твердых частиц мелкого размера.

У выхода: плитка-фильтр, который служит для:

- создания определенного напора воды (способствует отделению твердых загрязнений);

- задерживания плавающих твердых тел;

Таким образом, грязеуловитель, выполняет следующие функции:

- отделение взвешенных веществ;

- содержание плавающих тел;

- предварительное отделение нефтепродуктов.

Вода поступает в отделитель через поворотный элемент течения, который обуславливает донное направленное течение, тем самым усиливаются разделительные силы на капли нефтепродуктов. Нефтепродукты всплывают и собираются в верхней части. Очищенная вода отводиться через нижнее отверстие выходной перегородки.

В отделителе нефтепродуктов имеются следующие узлы и приспособления:

- приспособление поворота течения воды, которое служит для изменения направления течения воды с целью наилучшего отделения нефтепродуктов (сифон);

- выходная перегородка;

- приспособление взятия проб.

Приняв во внимание то, что на АЗС в ряде случаев могут образоваться нестойкие эмульсии воды и нефтепродуктов, во многих случаях одного отделителя бензина не хватит для достижения требуемой степени очистки. Одной из главных причин является то, что большая часть капель легких жидкостей в связи с очень малым диаметром частичек имеет такую малую скорость подъема, что она не будет отделена. С другой стороны эти эмульсии образовались механическим путем, т.е. они являются стабильными только небольшой промежуток времени. Отделение этих, механически образованных эмульсий производится угольным фильтром.

Уровень накопления нефтепродуктов контролируется датчиком-сигнализатором. Секционная конструкция установки и блочное исполнение элементов повышает эффективность работы, а также позволяет сократить сроки проведения регламентных работ и значительно уменьшить трудозатраты.

После очистки воды ее можно использовать для полива растений, для помывки поверхности АЗС, тем самым устранить замазучивания.

Вывод: Применение данных систем позволяет снизить попадание загрязненных нефтепродуктами поверхностных вод в водоемы и почву и атмосферу. Дополнительно снижается пожароопасная обстановка на АЗС.

7.2 Угроза загрязнения окружающей среды пожарами

Пожары приводят не только к социальному и материальному ущербу, но и к загрязнению природных сред: воздуха, поверхностных и почвенных вод, почвы; к гибели растений и животных.

В обширном перечне экологических опасностей, угрожающих людям, существует возможность отравления среды нашего обитания химическими соединениями в результате техногенных пожаров - продуктов горения, горючими материалами и огнетушащими веществами. На фоне огромного количества других техногенных выбросов: пестицидов, нитратов, тяжелых металлов - многие десятилетия «выбросы и отходы пожара» оставались незамеченными (исключением являлись лишь лесные пожары, так как выбросы при лесных пожарах сопоставимы с выбросами от вулканов). Содержание в «выбросах и отходах» пожаров некоторых очень опасных химических соединений, например диоксинов, полиароматических углеводородов, являющихся по отношению к основным загрязнениям современного мира (оксидам углерода, азота, серы, удобрениям, металлам) как бы микропримесями, делает пожары одним из серьезнейших источников опасности.

По определению пожар - неконтролируемое горение вне специального очага. [4] Горение в условиях пожара, как правило, протекает в диффузионном режиме. Наряду с выделением тепла и света образуется дым, горючие материалы сгорают не полностью, частью попадая в окружающую среду. Пожар сопровождается термическим разложением, испарением горючих веществ, взаимодействием с кислородом воздуха, повышением температуры окружающей среды. Конвективные потоки обеспечивают перенос продуктов горения в пространстве, регулируют газообмен и развитие пожара. Течение пожара характеризуется определенными параметрами, например массовой скоростью выгорания, площадью пожара, плотностью теплового потока, продолжительностью, скоростью газообмена и дымовыделення, температурой и т.д. Эти параметры определяют обстановку на пожаре и значение опасных факторов пожара - в том числе тех характеристик пожара, которые приводят к травмам и гибели людей. Опасными факторами пожара (ОФП) являются токсичность и скорость выделения продуктов горения, плотность дыма, температура пожара и т.д. Но эти же факторы пожара изменяют параметры состояния окружающей среды. Следовательно, их можно назвать экологически опасными факторами пожара (ЭОФП). Одновременно они являются абиотическими факторами для экосистем суши и водных объектов.

В процессе горения происходит уменьшение количества кислорода воздуха, расходуется горючий материал, в окружающую среду рассеивается тепло, попадают различные вредные химические соединения (продукты горения) и частично может попадать горючий материал.

Возможные последствия пожаров для окружающей среды зависят от массы выделившегося дыма, вида и концентрации токсичных веществ, температуры и т. д.

В результате возникшего пожара может происходить загрязнение всех трёх природных сред: воздуха, воды и почвы. Так как все эти среды взаимодействуют между собой, то в результате естественных процессов (круговорота веществ) загрязняющие вещества могут переходить из одной среды в другую, мигрировать во внутренние водоёмы, подземные воды. Путём переноса по воздуху и воде продукты горения, огнетушащие и горючие вещества могут распространяться на значительные расстояния от производственного участка, на котором возник пожар.

7.3 Экологическая опасность при тушении пенными растворами

Во время ликвидации пожара на АЗС в качестве огнетушащего вещества пену применяют подразделения Государственной противопожарной службы, с помощью технических средств подачи пены (генераторами ГПС-600, стволами СВП и т.д.)[9]. Достоинством пены является сокращение времени тушения и уменьшения расхода воды.

В процессе тушения пена разрушается, а пенообразователи в большинстве случаев попадают в грунт и водоёмы. Таким образом, пенообразователи не всегда являются безопасными для окружающей среды.

Качеством пен как огнетушащих веществ и как реагентов, воздейству-ющих на окружающую среду, во многом определяется природой пенообра-зователя - поверхностно-активного вещества (ПАВ). Степень опасности ПАВ для экологических систем суши и водных объектов зависит от их способности к разложению.

На вооружении подразделений ГПС стоит пенообразователь марки ПО-1. Анионоактивными ПАВ являются щелочные соли жирных кислот, алкилсуль-фаты, алкилсульфанаты щелочных металлов, некоторые перфторпроизводные кислот. На их основе получен пенообразователь ПО-1.

Использование пены при тушении пожаров приводит к отрицательным воздействиям на почву и воду.

После разрушения пен в водоемы, грунтовые воды и на почву поддают ПАВ, входящие в состав пенообразователей. Действие ПАВ на воду состоит в следующем: у воды появляется вяжущий вкус, уменьшается прозрачность, увеличивается способность к пенообраюванию, понижается концентрация кислорода, угнетается рост микроорганизмов. Кроме того ПАВ оказывают токсическое действие на водные и наземные экосистемы.

Наиболее хорошо изучены последствия загрязнения водоемов. Чем дольше находятся ПАВ в водоемах, тем опаснее эти последствия. В то же время водная среда способна самоочищаться. Под самоочищением понимают совокупность физических, биологических и химических процессов, направленных на снижение содержания загрязняющих веществ до уровня не представляющего угрозы для существования водных экосистем. Процессы самоочищения водоемов происходят за счет разбавления, перемешивания, испарения, сорбции взвешенными частицами и донными отложениями, бионакопления, микробиологических превращений и химических превращений гидролизом, окислением, фотолизом. Для самоочищения водоемов существенную роль играет растворимость ПАВ: чем она больше, тем эффективнее разлагаются ПАВ. Это связано с тем, что для биохимического окисления вещества должны попасть внутрь клеток микроорганизмов через полупроницаемые мембраны.

Применение ПАВ безусловно наносит вред окружающей среде. Вместе с тем ПАВ могут воздействовать и на человека.

Характеристика пенообразователя ПО-1:

Класс опасности - 4;

Летальная доза - _;

Токсичен.

Таким образом при использовании пен целесообразно учитывать следующие моменты. После разрушения огнетушащей пены водный поток попадает через стоки, дренажные коллекторы в грунтовые воды, почву и водоёмы. Для уменьшения опасных последствий попадания ПАВ в окружающую среду следует использовать менее вредные пенообразователи (фторпротеиновые и протеиновые пены на основе ОП-7 и ОП-10) и сокращать расход пены на тушение. Для сбора пен целесообразно устраивать обвалование, а также использовать синтетические поглотители ПАВ в сточных водах пожаров.

Вывод: Автозаправочная станция оказывает вред окружающей при любом режиме работы. Наибольший вред оказывает пожары и их ликвидация. Мероприятия, предложенные дипломном проекте, позволяют снизить вред причиняемый АЗС.

Заключение

В дипломном проекте на основании исследования технологического процесса хранения нефтепродуктов и проведение сливо-наливных работ и экспертизы проектной документации установки проведен анализ пожарной опасности технологического процесса.

Выявлены причины образования горючей среды внутри аппаратов, как при нормальном режиме работы, так и при аварийных ситуациях; технологические источники зажигания, пути распространения пожара, определены расчетным путем категории наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. Проведена проверка образования взрывоопасной концентрации образующиеся при работе АЗС и авариях. Произведены расчёты возможных источников зажигания на территории АЗС, а также гидравлических ударов в системе наполнения. Согласно проведённой пожарно-технической экспертизы были выявлены нарушения требований НПБ 111- 98*.

Дано обоснование экономической эффективности выбора рециркуляции паров топлива и системы автоматического переключения направления топлива.

Проанализировано влияние на окружающую среду продуктов обращающихся на АЗС и горения, выделяющихся при пожаре и в ходе его тушения, огнетушащих средств, применяемых для ликвидации пожара. Даны рекомендации по сокращению экологической опасности.

По результатам проведенного анализа пожарной опасности технологического процесса АЗС ООО «Нефтересурсы» г.Чайковского Пермского края можно сделать следующие заключения.

- возможно образование концентраций углеводородов значительно превышающих ПДВК у бензобака автомобилей как перед заправкой, так и в период его наполнения,

- в период слива возможно образование локальных зон ВОК за счет вытесняемых паров нефтепродуктов из топливных резервуаров;

- накоплении нефтепродуктов в накопителе вместе с водой и возможность выхода наружу в следствии аварий и крупных осадков.

- гидравлические удары в напорной аппаратуре.

Для снижение пожарной опасности функционирования автозаправочной станции необходимо на АЗС ООО «Нефтересурсы» выполнить следующие мероприятия:

- недопустимость совмещения по времени слива с АЦ и заправку автотранспорта;

- недопущение проведения сливо-наливных работ при работающем двигателе;

- оборудование автозаправочного комплекса и автоцистерны системой деаэрации паров топлива;

- установить отбортовку по периметру автозаправочной станции высотой не менее 150 мм;

- установить систему автоматического переключения линии напорной аппаратуры;

- установить очистные сооружения замкнутого цикла или совмещенные с городской канализацией.

Таким образом, цель дипломного проекта достигнута.

Список литературы

1. Методические указания к дипломному проектированию для слушателей- УрИ МЧС России., Екатеринбург, 2007.

2. Баратов А.Н., Коральченко А..Я., Кравчук Г.Н. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения.-М. Химия 1990.

3. НПБ 111-98** Автозаправочные станции. Требования пожарной безопасности. М: ГУГПС МВД России 1998.

4. ГОСТ 12.1.033-81 ССБТ. «Пожарная безопасность. Термины и определения»

5. ГОСТ 12.1.004-91 Пожарная безопасность. Общие требования. М.: Стандарты. 1992.

6. ГОСТ Р12.3.047-98 ССБТ Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.» М.: Госстандарт России, 1998.

7. НПБ 105-95 Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности. ГУГПС МВД России. М.: ВНИИПО. 1995.

8. Пособие по применению НПБ 105-95 «Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности» при рассмотрении проектно-сметной документации. М.: ВНИИПО. 1998.

9. Под ред. Баратова А.Н., Корольченко А. Я. Справочник Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов и средств их тушения. М.: Химия 1990.

10. Алексеев М.В., Волков О.М., Шатров Н.Ф. Пожарная профилактика технологических процессов производств. М.: 1986.

11. Алексеев В.М. Основы пожарной профилактики в технологических процессах производств. М.: ВИПТШ МВД СССР. 1977.

12. Горячев С.А., Клубань В С. Задачник по курсу “Пожарная профилактика технологических процессов производств”. М.: ВИПТШ МВД СССР. 1983.

13. Волков О.М., Проскуряков Г.А. Пожарная безопасность на предприятиях транспорта и хранения нефти и нефтепродуктов, М.: Недра 1981.

14. Маршал А.В. Основные опасности химических производств. М.: Мир. 1995.

15. Рабочий проект автозаправочного комплекса.

16. Сводное заключение №247/5.2005-1.05 по автозаправочного комплекса.

17. Повзик Я.С. Методические указания к выполнению курсовой работы по курсу "Пожарная тактика". М.: ВИПТШ МВД РФ. 1985.

18. Журнал «За рулем» №5 (923) 2008.

19. ГОСТ 305-82«Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Дизельное топливо. Технические условия».

20. ГОСТ Р51105-97 «Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированный бензин. Технические условия».

21. СНиП 2.01.01-82 Строительная климатология и геофизика. М.: Стройиздат. 1983.

22. Технический регламент «Требования к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, для реактивных двигателей и топочному мазуту». Постановления Правительства РФ от 27.02.2008 №118.

Размещено на Allbest.ru