Пожары на объектах добычи и хранения жидкого и газообразного топлива
Описание презентации по отдельным слайдам:
МЧС РОССИИ
Санкт-Петербургский университет
Государственной противопожарной службы
Сибирский институт пожарной безопасности
Кафедра пожарно-технических экспертиз
Л Е К Ц И Я
по дисциплине «Физико-химические основы развития и тушения пожаров»
для курсантов 3 курса по специальности 280705 «Пожарная безопасность»
Тема № 4.1. «Пожары на объектах добычи и хранения жидкого и газообразного топлива»
Цель лекции
Изучить общие закономерности развития открытых пожаров, особенности пожаров на газовых, газонефтяных и нефтяных фонтанах, особенности пожаров в резервуарах с горючими жидкостями.
Учебные вопросы
Особенности открытых пожаров
Пожары газовых, газонефтяных и нефтяных фонтанов
Пожары в резервуарах с горючими жидкостями
3
Основная
Марков В.Ф., Маскаева Л.Н., Миронов М.П., Паздникова С.Н. Физико-химические основы развития и тушения пожаров: Учебное пособие для курсантов, студентов и слушателей образовательных учреждений МЧС России/ под ред.В.Ф. Маркова. Екатеринбург: УрО РАН. 2009. 274 с.
Теребнев В.В., Артемьев Н.С., Подгрушный А.В., Тараканов Д.В. Пожаротушение на объектах добычи, переработки и хранения горючих жидкостей и газов. – Екатеринбург: «Издательство «Калан», 2009. – 244 с.
Дополнительная
Тушение пожаров нефти и нефтепродуктов: Пособие / Безродный И.Ф., Гилетич А.Н., Меркулов В.А. и др. – М.: ВНИИПО, 1996.- 216 с.
Руководство по тушению нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках. – М.: ГУГПС-ВНИИПО-МИПБ, 1999. – 80 с.
Обеспечение пожарной безопасности предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности: Рекомендации. – М.: ВНИИПО, 2004. – 158 с.
4
5
ОТКРЫТЫЕ ПОЖАРЫ
Нефтяных и газовых фонтанов
Горючих жидкостей в резервуарах
Открытых складов ТГМ (древесины и т.п.)
Промышленных наружных технологических установок
Лесные
Степные
Торфяные
Огненный шторм
УЧЕБНЫЙ ВОПРОС №1
Особенности открытых пожаров
7
Особенность открытых пожаров
основные параметры тепловыделения и газообмена не связаны с ограничениями, обусловленными строительными конструкциями (высокая интенсивности газообмена)
Над зоной горения формируется мощный конвективный газовый поток
Основным механизмом теплопереноса в зоне теплового воздействия открытого пожара является излучение
Теплообмен осуществляется практически с неограниченным окружающим пространством. Аккумулирования тепла в зоне горения не происходит
Существенное влияние метеорологических условий
8
За температуру открытого пожара принимают температуру пламени
для ГГ составляет 12001350°С
для ГЖ составляет 11001300°С
для ТГМ органического происхождения 11001250°С
Распределение выделяющегося тепла
40-50 % — излучение и конвекция
60-50% — нагрев продуктов сгорания
ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ
9
На открытых пожарах скорость распространения пламени и интенсивность газообмена очень сильно зависят от метеорологических условий и особенно от скорости и направления ветра.
В связи с выраженной направленностью газовоздушных потоков зона задымления,
за исключением торфяных пожаров,
относительно невелика, что не создает дополнительных трудностей при тушении.
ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ
10
ХАРАКТЕРНЫЕ СТАДИИ ОТКРЫТОГО ПОЖАРА
Стадия возгорания и начала пожара
Стадия интенсивного развития пожара
Стадия затухания и догорания
В РЯДЕ СЛУЧАЕВ НЕ ОТНОСИТСЯ К ПРИРОДНЫМ ПОЖАРАМ
УЧЕБНЫЙ ВОПРОС №2
Пожары газовых, газонефтяных и нефтяных фонтанов
12
КЛАССИФИКАЦИЯ ФОНТАНОВ
ПО СОСТАВУ
Газовые
(менее 10% нефти)
Светло-желтое пламя
Газонефтяные
(от 10 до 50 % нефти)
Оранжевое пламя
Нефтяные (более 50% нефти)
Темно-оранжевое пламя
13
КЛАССИФИКАЦИЯ ФОНТАНОВ
ПО КОНФИГУРАЦИИ ПЛАМЕНИ (СТРУИ)
Компактные
Комбинированные
(имеется и компактная и распыленная часть)
Распыленные
15
КЛАССИФИКАЦИЯ ФОНТАНОВ
ПО МОЩНОСТИ
СЛАБЫЕ
СРЕДНИЕ
МОЩНЫЕ
2 млн. м3/сут.
5 млн. м3/сут.
16
Основные закономерности и отличия газовых фонтанов
Горение устойчивое, длительное (до нескольких месяцев)
В малой степени зависит от метеоусловий
Изменения полей скоростей и концентраций газа определяются основными законами турбулентной газовой среды
Скорость истечения может превысить скорость звука
Горение происходит в результате взаимной диффузии горючего газа и воздуха
17
mгаз : mнефть = 1 : 1 Vraз : Vнефть = 1000
ОСОБЕННОСТИ ГАЗОВЫХ И ГАЗОНЕФТЯНЫХ ФОНТАНОВ
Зона догорания
Зона воспламенения
Зона отрыва
Максимальная температура
V расход газа (дебет скважины), млн. м3 в сутки
18
Интенсивность теплового излучения
Интенсивность теплового излучения
количество тепла, выделяемого факелом пламени
коэффициент полноты сгорания
доля теплоты газового фонтана, рассеиваемая в окружающее пространство излучением (метан – 0,2; пропан – 0,33)
низшая теплота сгорания 1 м3 газа, Дж/м3
Vг = 16.7 (Нф)2.5 дебит фонтана, м3/ч.
19
Допустимый уровень теплового излучения qл.б.=5.6·106 Дж/м2·ч
БЕЗОПАСНОЕ РАССТОЯНИЕ ОТ ФАКЕЛА ПЛАМЕНИ
Н – расстояние от поверхности земли до точки возникновения пламенного горения
Зона отрыва
20
ОСОБЕННОСТИ ОБСТАНОВКИ НА ПОЖАРЕ
Большая скорость распространения горения в объеме фонтанирующей струи
Значительная скорость стабилизации теплофизических параметров
возможность распространения пожара в пределах зоны загазованности и разлива нефти
возможность изменения во времени характера фонтанирования, состава, вида струи и дебита
образование группового фонтанирования на кустах скважин
21
ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ТУШЕНИЯ
закачка воды в скважину через устьевое оборудование
тушение газоводяными струями
тушение водяными струями из лафетных стволов
взрыв заряда ВВ
тушение огнетушащими порошками
комбинированными способами
УЧЕБНЫЙ ВОПРОС №3
Пожары в резервуарах с горючими жидкостями
23
СТАТИСТИКА ПОЖАРОВ РЕЗЕРВУАРОВ
На объектах хранения, переработки и транспортировки нефти и нефтепродуктов
92% — ПОЖАРЫ НАЗЕМНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ
8% — пожары др. технологического оборудования
Более 60% пожаров наземных резервуаров сопровождаются образованием «карманов»
25
НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫЕ АВАРИЙНЫЕ СИТУАЦИИ
ВЗРЫВЫ В НАСОСНЫХ
ВЗРЫВЫ И ПОЖАРЫ ПРИ СЛИВО-НАЛИВНЫХ ОПЕРАЦИЯХ
РАЗГЕРМЕТИЗАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ И ВНУТРИОБЪЕКТОВЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
ПОЖАРЫ И ВЗРЫВЫ, ВОЗНИКАЮЩИЕ В РЕЗУЛЬАТАТЕ НАРУШЕНИЯ ПРАВИЛ ВЕДЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА (например при проведении сварочных работ)
26
ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ АВАРИЙ РЕЗЕРВУАРОВ
1. ОБРАЗОВАНИЕ ВЗРЫВООПАСНОЙ ПАРОГАЗОВОЙ СМЕСИ ТОПЛИВА С ВОЗДУХОМ
2. РАЗГЕРМЕТИЗАЦИЯ РЕЗЕРВУАРА
3. ОБРАЗОВАНИЕ И НАКОПЛЕНИЕ ЗАРЯДОВ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА
4. НАРУШЕНИЕ ЦЕЛОСТНОСТИ СВЕТООТРАЖАТЕЛЬНОГО СЛОЯ РЕЗЕРВУАРА
27
ВОЗНИКНОВЕНИЕ ГОРЕНИЯ
на дыхательной арматуре
в пенных камерах
в обваловании резервуаров вследствие перелива хранимого продукта или нарушения герметичности резервуара
на арматуре вследствие нарушения герметичности задвижек, фланцевых соединений
в виде локальных очагов на плавающей крыше
28
ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ И ПРИЧИНЫ ЗАЖИГАНИЯ
проявление атмосферного электричества
самовозгорание пирофорных отложений
механические удары при отборе проб или замере уровня
искры электроустановок
технологические огневые устройства
29
НАЧАЛО ПОЖАРА
как правило, взрыв газопаровоздушной смеси
30
ВОЗМОЖНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ВЗРЫВОВ
крыша срывается полностью, её отбрасывает в сторону на расстояние 20-30 м. Жидкость горит на всей площади резервуара;
крыша несколько приподнимается, 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
У цилиндрических горизонтальных, сферических резервуаров при взрыве чаще всего разрушается днище
31
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПОЖАРОВ В РЕЗЕРВУАРАХ
площадь пожара
высота факела пламени
плотность теплового потока
скорость выгорания
скорость прогрева жидкости
32
ОСОБЕННОСТИ ПОЖАРОВ В РЕЗЕРВУАРАХ
Интенсивность параметров горения определяются диффузионными процессами
Горение практически всегда носит турбулентный характер
Высота пламени для диаметров резервуаров от 2 до 23 м:
для этанола H=0,8 D
для дизельного топлива H=1 D
для бензола H=1,5 D
Степень черноты пламени приближается к 1, доля переноса тепла излучением составляет 0,4-0,5
Температура пламени зависит от вида нефтепродукта и практически не зависит от размеров факела и колеблется от 1000 до 1300°С
При наличии ветра горение значительно усиливается, масса дыма и пламени отклоняется в сторону
Возможно вскипание и выброс горящих нефтепродуктов
33
ПОВРЕЖДЕНИЕ СВОБОДНОГО БОРТА РЕЗЕРВУАРА
34
Влияние ветра на процесс горения
35
УРОВНИ РАЗВИТИЯ ПОЖАРА
ПЕРВЫЙ (А) — возникновение и развитие пожара в пределах одного резервуара без влияния на смежные. (около 78 % пожаров в резервуарных парках)
ВТОРОЙ (Б) — распространение пожара с одного резервуара на резервуарную группу (15 % от всего числа пожаров)
ТРЕТИЙ (В) — развитие пожара с возможным разрушением смежных резервуаров, зданий и сооружений на территории предприятия и за его пределами. Поражение опасными, факторами пожара персонала предприятия и населения близлежащих районов (около 6 %).
36
перенос энергии на смежные резервуары
ВСКИПАНИЕ
увеличение объема горящей в резервуаре жидкости и выход ее за пределы емкости через края, связанное с температурным расширением диспергированной в объеме жидкости воды
37
ВЫБРОС
выброс горящей жидкости из резервуара вызывается взрывным вскипанием воды, находящейся под слоем нефтепродукта в результате контакта гомотермального слоя с придонной водой и прогрев воды до температуры выше температуры кипения
38
ВСКИПАНИЕ ГОРЮЧЕЙ ЖИДКОСТИ
39
ВЫБРОС ГОРЮЧЕЙ ЖИДКОСТИ
Выброс может произойти только в том случае, когда:
под горящей жидкостью находится жидкость, которая нерастворима (или ограниченно растворима) в первой
когда температура кипения второй жидкости значительно ниже температуры кипения горящей жидкости.
плотность второй жидкости должна быть больше плотности горящей.
Скорость прогрева вглубь жидкости превышает скорость выгорания
40
Скорость прогрева и скорость выгорания некоторых жидкостей
ЗАДАНИЕ НА САМОПОДГОТОВКУ
Закрепить пройденный материал
Изучить способы и средства тушения пожаров горючих газов и горючих жидкостей
Литература:
Марков В.Ф., Маскаева Л.Н., Миронов М.П., Паздникова С.Н. Физико-химические основы развития и тушения пожаров: Учебное пособие для курсантов, студентов и слушателей образовательных учреждений МЧС России/ под ред.В.Ф. Маркова. Екатеринбург: УрО РАН. 2009. 274 с.
Теребнев В.В., Артемьев Н.С., Подгрушный А.В., Тараканов Д.В. Пожаротушение на объектах добычи, переработки и хранения горючих жидкостей и газов. – Екатеринбург: «Издательство «Калан», 2009. – 244 с.
Тушение пожаров нефти и нефтепродуктов: Пособие / Безродный И.Ф., Гилетич А.Н., Меркулов В.А. и др. – М.: ВНИИПО, 1996.- 216 с.
Руководство по тушению нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках. – М.: ГУГПС-ВНИИПО-МИПБ, 1999. – 80 с.
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Данные цифрового портфолио ученика будут раскрываться лишь с его согласия
Время чтения: 1 минута
Итальянский учитель дал детям задание на лето и прославился
Время чтения: 4 минуты
В школах Подмосковья появятся предпринимательские классы
Время чтения: 1 минута
Рособрнадзор: почти половина учителей не дотягивает до базового уровня подготовки
Время чтения: 2 минуты
В Подмосковье планируют внедрить электронный паспорт школ
Время чтения: 1 минута
Вузы в Москве перейдут на удаленку из-за ситуации с COVID-19
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Источник
Тушение пожаров газовых и нефтяных фонтанов
При ведении действий по тушению пожара необходимо:
выбрать тактику тушения и определить требуемое количество сил и средств.
В зависимости от типа фонтана использовать следующие тактические приемы:
осуществить закачку воды в скважину или перекрыть задвижки превентора и противовыбросового оборудования:
струями газоводяного тушения;
импульсной подачей порошка специальными установками;
водяными струями из лафетных стволов;
взрывом заряда взрывчатых веществ (далее — ВВ);
подачей порошка от пожарных автомобилей;
разработать тактический план тушения, расставить силы и средства по боевым участкам, поставить перед подразделениями задачи на каждом этапе работ и организовать между ними постоянную связь;
обеспечить взаимодействие с другими службами и определить им задачи по созданию условий для успешной работы подразделений пожарной охраны (обеспечение водой и горюче-смазочными материалами, прокладка трубопроводов с гребенками к устью скважины, обеспечение спецодеждой и другими средствами индивидуальной защиты, условия быта и т.д.);
организовать техническое обслуживание и ремонт пожарных автомобилей, согласно технического регламента;
обеспечить условия для безопасной работы, оснастить личный состав средствами защиты и отработать действия в условиях высоких температур;
создать расчетный (на каждом этапе тушения) запас огнетушащих веществ;
обеспечить с помощью технического персонала объекта расчистку устья скважины от оборудования, металлоконструкций и других материалов под прикрытием водяных стволов;
прокладывать от водоемов к фонтану металлические трубопроводы диаметром 100-150 мм, оборудовать их рукавными головками и задвижками;
в зоне высоких температур, как правило, прокладывать напорные рукава на льняной основе;
соблюдать правила охраны труда и техники безопасности при выполнении поставленных задач.
При закрытии задвижки превентора или закачке воды через устьевое оборудование:
обеспечить охлаждение оборудования устья скважины;
постоянно защищать водяными струями всех работающих по закрытию задвижки или превентора;
соблюдать правила охраны труда и техники безопасности при выполнении поставленных задач;
компактными струями воды:
рассчитать требуемое количество стволов;
располагать стволы на расстоянии 6-8 метров от устья скважины, но не далее 15 метров;
размещать стволы с наветренной стороны, равномерно по дуге 210-270 °;
вводить струи воды под основание факела фонтана, а затем синхронно и медленно поднимать их вверх, фиксируя через каждые 1-2 метра на 30-50 секунд;
выделить один ведущий ствол для управления струями, по которому ориентировать все остальные стволы;
соблюдать правила охраны труда и техники безопасности при выполнении поставленных задач;
струями газоводяного тушения:
определить требуемое количество автомобилей газоводяного тушения, водоподающей техники и тракторов для страховки;
назначить при работе нескольких автомобилей, ответственного за обеспечение их синхронной работы;
установить автомобили газоводяного тушения на расстоянии не более 15 метров от устья скважины и подготовить их к работе;
ликвидировать отдельные очаги горения вокруг фонтана перед началом тушения;
производить тушение при максимальных оборотах двигателя;
подавать струи под основание факела, удерживать до отрыва пламени, после чего перемещать вверх по оси фонтана;
соблюдать правила охраны труда и техники безопасности при выполнении поставленных задач.
Тушение взрывом ВВ производить по специально разработанному плану, согласованному с соответствующими организациями, когда другие способы неэффективны.
На морских газонефтяных промыслах необходимо дополнительно:
вводить в действие пожарные суда в зависимости от состояния метеорологической обстановки;
принять меры для предотвращения площади распространения нефтяной пленки по поверхности воды;
установить возможность высадки пожарного десанта на отдельных морских основаниях и при эстакадных площадках;
организовать взаимодействие подразделений пожарной охраны с другими привлекаемыми службами.
Для обеспечения безопасности личного состава необходимо предусмотреть следующее:
обеспечение личного состава индивидуальными средствами защиты органов слуха;
отсутствие людей в зоне действия огнетушащей струи при работе автомобилей газоводяного тушения;
немедленное прекращение работы автомобилей газоводяного тушения при изменении направления ветра на противоположный;
наличие спасательных средств (пояса, круги, веревки и т. п.) при работе на морских нефтяных промыслах, дежурство спасательной службы;
запретить работу личного состава с подветренной стороны скважины.
Источник