Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Некоторые аспекты противопожарной защиты технологического оборудования на открытом воздухе

В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Некоторые аспекты противопожарной защиты технологического оборудования на открытом воздухе

Крупные пожары в отрасли нефтегазодобычи и переработки происходят в мире не так уж часто – три–пять раз в год, – но каждый такой случай становится катастрофой регионального масштаба. С увеличением количества установок и предприятий по добыче и переработке углеводородного сырья количество инцидентов будет только возрастать
Антон Анненков
Исполнительный директор ГК "Пожтехника"

Пожары на объектах промышленности приводят не только к значительному материальному ущербу, но и к серьезным последствиям для местной экосистемы. Яркий пример – катастрофа на платформе Deepwater Horizon BP в Мексиканском заливе 20 апреля 2010 г., приведшая к человеческим жертвам и обширному разливу нефти по акватории залива, последствия этого пожара до сих пор обсуждаются в мировой прессе, владелец платформы компания BP все еще выплачивает многомиллиардные штрафы, экосистеме Мексиканского залива нанесен колоссальный ущерб.

Причины возгорания в резервуарах для хранения нефти и нефтепродуктов

Одной из наиболее сложных задач является организация комплексной противопожарной защиты резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов – как с фиксированными, так и с "плавающими" крышками. Задача усложняется, когда речь идет о защите не одной емкости, а резервуарного парка. Если не брать в расчет умышленный поджог и пресловутый человеческий фактор, проявляющийся в виде нарушений техники безопасности и технологии, то причин для возгорания в резервуаре может быть две: нагрев до температуры воспламенения и искра. К этому приводят короткое замыкание электрических проводов и перегрев электрооборудования, электрическое искрение, сопутствующее короткому замыканию, значительное повышение температуры при перегреве электрооборудования. Возгорание разлитой нефти может произойти от искры при схлестывании электропроводов, в самом резервуаре – загорание нефти от искры короткого замыкания при обрыве кабеля подогревателя; возможно возгорание изоляционных материалов из-за короткого замыкания в результате пробоя или перекрытия изоляции. Частой причиной пожаров является попадание молнии при недостаточном контакте в местах присоединения токоведущих частей.

Аспекты развития пожара и неутешительные выводы

Практически в каждом из перечисленных случаев тушение возгорания установок (технологических, емкостей для хранения, продуктопроводов и т.п.), расположенных на открытом воздухе, представляет собой трудновыполнимую задачу. Развитие реального пожара всегда крайне сложно спрогнозировать, расчетные данные для проектирования установок пожаротушения не могут учитывать всех факторов, таких как, например, уровень наполненности емкостей в момент возгорания, наличие и плотность газоконденсатных смесей, погодные факторы – сила и направление ветра, интенсивность нагрева солнечными лучами. Даже качество нефти в резервуаре может оказать критическое влияние на процесс развития пожара и на тушение. Например, высокое содержание воды повышает скорость вскипания и перелива горящей нефти и увеличивает риск распространения пожара на соседние резервуары. Один неучтенный фактор или комбинация факторов могут сделать задачу тушения подобных пожаров невыполнимой, и таких случаев, к сожалению, большинство. Чаще всего очаг возгорания удается в лучшем случае лишь локализовать, а тушение становится возможным только после выгорания основной массы топлива.


Из этого следует неоптимистичный вывод: даже современные системы пожаротушения не обеспечивают гарантированного тушения при сохранении приемлемого уровня материальных потерь, связанных с возгоранием. Например, количество и стоимость пенообразователя, необходимого для тушения заполненного резервуара емкостью 100 куб.м, может значительно превысить стоимость сгоревшего содержимого такого резервуара, если не удалось успешно потушить возгорание в течение первого часа.

Задача обеспечения надежного пожаротушения становится еще актуальнее с развитием технологий производства топлива. Одной из таких тенденций, набирающих обороты в США и Европе, является производство углеводородного топлива с повышенным содержанием кислорода. Такое топливо более эффективно, но и более сложно и опасно в переработке.

Предотвращение вместо ликвидации

В условиях отсутствия надежных решений по активному пожаротушению порой решающую роль играют автоматические системы обнаружения и предотвращения возгораний и взрывов. Они, во-первых, дешевле систем автоматического пожаротушения, а во-вторых, позволяют обнаружить и остановить развитие процессов, приводящих к возгоранию или взрыву. Диапазон технических средств для раннего обнаружения источников потенциального возгорания на открытых технологических площадках объектов нефтехимии не так уж широк. Из наиболее часто применяемых стоит отметить извещатели пламени и линейные тепловые пожарные извещатели. Именно линейные пожарные извещатели можно отнести к оборудованию систем раннего обнаружения, ведь температурные пороги их срабатывания, как правило, соответствуют условиям, возникающим при перегреве, когда выделение дыма и возгорание еще не начались. Линейный тепловой извещатель (термокабель) срабатывает в точке достижения пороговой температуры, формирует сигнал "Пожар" и при помощи интерфейсных модулей различного типа указывает точку или "адрес" срабатывания.

Современные извещатели пламени также являются эффективным решением для защиты открытых промышленных установок и резервуарных парков, но они срабатывают, когда возгорание уже произошло, и необходимо экстренно задействовать систему пожаротушения.

Особенности термокабеля

Технология определения перегрева остается наиболее распространенной из применяемых на объектах нефтехимии в мире из-за малой инерционности при достижении пороговой температуры, высокой надежности, низкой стоимости и простоты в обслуживании. Надежность термокабеля заложена в свойствах материалов, из которых он изготовлен. Вероятность, что нечто незапланированное произойдет со стальным проводником или с термочувствительным материалом, которым он покрыт, невелика. Относительная простота конструкции термокабеля определяет и его низкую стоимость. Другое очевидное преимущество термокабеля – возможность установить его в непосредственной близости или в прямом контакте с поверхностью защищаемого технологического оборудования. Для увеличения скорости обнаружения перегрева следует обеспечить максимально возможный уровень теплопередачи от потенциального источника возгорания до термочувствительного покрытия термокабеля.

Линейные тепловые извещатели применяются по всему миру вот уже более 50 лет как основное средство раннего обнаружения возгораний на объектах добычи и переработки углеводородного сырья, предприятиях химии и металлургии, в кабельных каналах, на угольных конвейерах, градирнях, складах и многих других промышленных объектах разного назначения.

Классический линейный тепловой пожарный извещатель имеет много преимуществ. Главное – его можно применять там, где точечные пожарные извещатели не смогут нормально функционировать из-за жестких внешних условий (повышенной влажности, запыленности, экстремально низкой температуры от -68 °С или ее перепадов, химически агрессивной среды, повышенного фона электромагнитного излучения)

Из недостатков термокабеля следует отметить его чувствительность к механическим повреждениям, которые могут возникнуть по причине либо неквалифицированного монтажа, либо монтажа с увеличенным шагом крепления, повышенной нагрузки и вибрации в местах крепления, а также прямого механического воздействия – передавливания термокабеля – и вызвать разрушение термочувствительной оболочки и замыкание стальных проводников. Замыкание сформирует сигнал "Пожар", который окажется ложным. Впрочем, эта проблема была недавно решена – в 2015 г. был разработан и запущен в серийное производство новый тип линейного теплового пожарного извещателя: с подтвержденной температурой срабатывания. Таким образом, к "классическому" набору характеристик термокабеля добавляется еще одна – способность различать штатные и ложные срабатывания.


Измерение реальной температуры в точке срабатывания стало возможным из-за применения специальных сплавов, поддерживающих термопару. Для нового типа термокабеля разработан также специальный интерфейсный модуль, который по набору функций является, по сути, мини-станцией пожарной сигнализации на один шлейф. Как и классический термокабель, он также пригоден для применения во взрывоопасных зонах.

Наиболее часто термокабель применяется для защиты кабельных каналов, и на сегодня это практически оптимальное по соотношению "цена/качество" решение. Помещения или траншеи, в которых прокладываются кабельные каналы, обычно специально не отапливаются, в них присутствует повышенная влажность, перепады температуры, запыленность и другие неблагоприятные факторы. Ни один точечный пожарный извещатель не способен здесь нормально эксплуатироваться, хотя на практике мы не раз встречались с такими "системами", установленными в кабельных каналах и утратившими работоспособность уже через несколько месяцев после запуска.

Вложения в безопасность: инвестиции, а не затраты

В последние годы на предприятиях по переработке углеводородов происходят значительные изменения в подходе к управлению пожарными рисками и охраной труда. Изменения и новые требования на глобальном рынке, а также стремительно нарастающая в мире озабоченность проблемами экологии оказывают прямое материальное влияние на то, как будут справляться с этими рисками в будущем. Ограничения в ресурсах смещают фокус к новым требованиям и новым стандартам безопасности. Обеспечение надежной и безопасной работы промышленного оборудования находится в первых строках в списке приоритетов и становится важным фактором конкурентного преимущества.

Катастрофические последствия для окружающей среды, к которым привели недавние громкие аварии с пожарами и неконтролируемыми разливами нефти и нефтепродуктов, требуют серьезного анализа и понимания, как не допустить такие аварии в будущем. Финансовые потери (не считая репутационных) от одного не самого большого сгоревшего резервуара не идут ни в какое сравнение с затратами на установку даже самой современной системы раннего обнаружения перегрева и возгорания на таком резервуаре. Во всем мире вложения в безопасность, а в особенности в безопасность промышленных объектов, считаются инвестициями с высоким уровнем доходности. Уверен, что такой же подход нужно применять и у нас.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #4, 2016
Посещений: 2895


  Автор
Анненков А. П.

Анненков А. П.

Исполнительный директор ГК "Пожтехника"

Всего статей:  13

В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций